bab 2 tinjauan pustaka 2.1 umum -...

Universitas Bina Nusantara Fakultas Teknik - Jurusan Teknik Sipil

2 - 1

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Umum

Pondasi adalah konstruksi yang menghubungkan suatu struktur dengan tanah,

dimana tanah berfungsi sebagai penopangnya. Untuk membangun suatu struktur

bangunan perlu direncanakan pondasi yang mampu menghubungkan struktur

bangunan dengan tanah secara baik.

Pondasi harus memenuhi dua persyaratan dasar, antara lain :

a. Faktor keamanan terhadap keruntuhan geser (shear failure) dari tanah

pendukung harus memadai.

b. Penurunan pondasi dapat terjadi dalam batas toleransi dan penurunan

sebagian (differential settlement) tidak boleh mempengaruhi fungsi struktur.

Terdapat 2 klasifikasi pondasi, yaitu :

a. Pondasi dangkal

Adalah pondasi yang memindahkan beban langsung ke lapisan permukaan

tanah. Pada prinsipnya pondasi dangkal hanya mengandalkan tahanan

ujungnya saja, karena tahanan gesek dindingnya (tahanan selimut) kecil.

Yang termasuk jenis pondasi dangkal adalah pondasi telapak (spread footing),

pondasi memanjang (continous footing) dan pondasi rakit (mat foundation).

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA


2 - 2

b. Pondasi dalam

Adalah pondasi yang meneruskan beban struktur ke lapisan tanah keras atau

batuan yang terletak relatif jauh dari permukaan. Pada prinsipnya pondasi

dalam dapat mengandalkan tahanan ujung dan tahanan gesek dindingnya

(tahanan selimut). Yang termasuk jenis pondasi dalam adalah pondasi

sumuran dan pondasi tiang.

Kolom Dinding

Gambar 2.1 Macam-macam Tipe Pondasi (a) Pondasi Memanjang ; (b) Pondasi Telapak (c) Pondasi Rakit (d) Pondasi Sumuran (e) Pondasi Tiang (Sumber : Hary Christiady Hardiyatmo, 2002)

(e)

Kolom

Tiang

(c)

Kolom

Rakit

(b)(a)

Pilar Jembatan

Sumuran

(d)



2 - 3

Untuk membantu memilih jenis pondasi, Peck (1953) memberikan rumus

digunakan yaitu :

a. Untuk pondasi dangkal

1BD≤ (2.1)

b. Untuk pondasi dalam

4BD> (2.2)

Gambar 2.2 Peralihan Gaya Pada Pondasi (a) Dangkal (b) Dalam (Sumber : Coduto, 1994)

V

P

V

P

M M

B

D

(a)

(b)

B

D



2 - 4

2.2 Pondasi Tiang

Fungsi umum pondasi tiang adalah :

a. Untuk memikul beban struktur atas dan menyalurkannya ke tanah pendukung

yang kuat

b. Untuk meneruskan beban ke tanah yang relatif lunak sampai kedalaman

tertentu, sehingga pondasi bangunan dapat memberikan dukungan yang

cukup untuk menahan beban dengan menggunakan gesekan dinding tanah

sekitar

c. Untuk mengangker bangunan yang dipengaruhi gaya angkat (up-lift) pada

pondasi atau dok dibawah muka air akibat momen guling atau tekanan

hidrostatis

d. Untuk menahan gaya horisontal dan gaya yang arahnya miring

e. Untuk memadatkan tanah pasir agar daya dukung tanah bertambah

f. Untuk mengurangi penurunan (sistem tiang-rakit dan cerucuk)

g. Untuk memberikan tambahan faktor keamanan, khususnya pada kaki

jembatan yang dapat mengalami erosi

h. Untuk menahan longsor, misalnya pada tanah yang mudah tergerus air

Pondasi tiang memperoleh daya dukungnya dari gesekan antara selimut tiang

dengan tanah dan dari tahanan ujungnya, oleh karena itu pondasi tiang dibedakan

atas :



2 - 5

a. Tiang dukung ujung (end bearing pile)

Adalah tiang yang daya dukungnya ditentukan oleh tahanan ujung tiang.

Umumnya tiang dukung ujung berada pada zona tanah lunak di atas lapisan

tanah keras.

b. Tiang gesek (friction pile)

Adalah tiang yang daya dukungnya lebih ditentukan oleh gaya gesek tiang

dengan dinding tanah di sekitarnya.

Pondasi tiang dapat dibedakan menjadi 3 kategori sebagai berikut :

a. Tiang perpindahan besar (large displacement pile), yaitu tiang berlubang

dengan ujung tertutup yang dipancang ke dalam tanah, sehingga

menyebabkan terjadinya perpindahan volume tanah yang relatif besar. Yang

termasuk dalam kategori tiang perpindahan besar (large displacement pile)

adalah tiang kayu, tiang beton pejal, tiang beton prategang, dan tiang baja

bulat.

b. Tiang perpindahan kecil (small displacement pile), yaitu tiang berlubang

dengan ujung tertutup yang dipancang ke dalam tanah, sehingga

menyebabkan terjadinya perpindahan volume tanah yang relatif kecil. Yang

termasuk dalam kategori tiang perpindahan kecil (small displacement pile)

adalah tiang beton berlubang dengan ujung terbuka, tiang beton prategang

berlubang dengan ujung terbuka, tiang baja profil H, tiang baja bulat dengan

ujung terbuka, dan tiang ulir.



2 - 6

c. Tiang tanpa perpindahan (non-displacement pile) terdiri dari tiang yang

dipasang ke dalam tanah dengan cara menggali atau mengebor tanah. Yang

termasuk dalam kategori tiang tanpa perpindahan adalah tiang bor, yaitu tiang

yang pengecorannya dilakukan langsung dalam lubang hasil pengeboran

tanah.

Klasifikasi tiang berdasarkan jenis bahan tiang dan pembuatannya terdiri atas 5

kategori yaitu :

a. Pondasi tiang kayu

Jenis pondasi tiang yang paling primitif adalah tiang kayu. Pondasi jenis ini

mudah diperoleh, dapat dipotong sesuai dengan panjang yang diinginkan,

dan pada kondisi lingkungan tertentu dapat bertahan lama, akan tetapi tiang

kayu dapat mengalami pembusukan atau rusak akibat dimakan serangga.

Tiang kayu diperoleh dari pohon yang berdiameter 150 - 400 mm dan

panjang 6 - 15 m. beban maksimum yang dapat dipikul oleh tiang kayu

tunggal adalah sekitar 270 – 300 kN. Pondasi tiang kayu sangat cocok

digunakan sebagai tiang gesekan. Tiang ini umumnya mengalami kerusakan

ringan saat dipancang, sehingga tidak direkomendasikan untuk digunakan

sebagai tiang tahanan ujung pada tanah pasir padat atau tanah berbatu.

Untuk mengatasi kerusakan pada pemancangan pondasi tiang kayu dapat

ditempuh cara sebagai berikut :

Menggunakan palu ringan •

• Pada ujungnya diberi gelang baja, cincin besi dan sepatu dari besi



2 - 7

Sebelum pemancangan dilakukan pemboran (pre-drilling) •

b. Pondasi tiang baja

Pondasi tiang baja umumnya berbentuk pipa atau profil H dan umumnya

tiang jenis ini ringan, kuat, mampu menahan beban yang berat dan

penyambungan tiang dapat dilakukan dengan sangat mudah. Tiang baja pipa

dapat dipancang dengan bagian ujung tertutup maupun terbuka. Berdasarkan

pengalaman, bentuk ujung terbuka lebih menguntungkan dari segi kedalaman

penetrasi dan dapat dikombinasi dengan pemboran bila diperlukan. Selain

itu, tanah yang berada pada bagian dalam pipa dapat dikeluarkan dengan

mudah dan dapat diisi kembali dengan beton jika diinginkan.

Untuk penetrasi ke dalam tanah berbatu disarankan menggunakan tiang baja

profil H., karena jenis ini tidak banyak mendesak volume tanah dan tidak

menyebabkan penyembulan. Tiang pipa memiliki inersia lebih tinggi

daripada tiang H, sehingga dapat digunakan untuk memikul beban lateral

yang besar.

Tipe lain dari tiang baja yang digunakan untuk memikul beban ringan adalah

screw pile yang pemasangannya dilakukan dengan cara memutar tiang

tersebut ke dalam tanah tanpa adanya penggalian. Tiang ini dapat digunakan

untuk semua jenis tanah dan paling sering digunakan untuk menahan tarik

(tension piles). Kelemahan dari tiang baja adalah memiliki sifat korosi

terhadap asam maupun air.



2 - 8

c. Pondasi tiang beton pracetak

Bentuk penampang tiang ini dapat berbagai rupa namun umumnya berbentuk

lingkaran, persegi empat, segi tiga dan oktagonal. Pembuatan tiang beton

pracetak adalah dengan cara dicetak di lokasi tertentu, kemudian diangkut ke

lokasi pembangunan. Tiang beton pracetak dapat dibuat berlubang maupun

tidak. Tiang beton pracetak dibuat berlubang dengan tujuan untuk

menghemat berat tiang itu sendiri. Ukuran yang biasa dipakai untuk tiang

yang tidak berlubang adalah berkisar antara 20 sampai 60 cm, sedangkan

untuk tiang yang bagian tengahnya berlubang diameternya dapat mencapai

140 cm. Panjang tiang beton pracetak yang tidak berlubang biasanya berkisar

antara 20 sampai 40 m, sedangkan untuk tiang beton pracetak yang bagian

tengahnya berlubang panjang tiang dapat mencapai 60 m.

Pondasi tiang beton pracetak dirancang agar mampu menahan gaya dan

momen lentur yang timbul pada saat pengangkatan dan tegangan-tegangan

saat pemancangan disamping beban yang harus dipikul. Tipe tiang ini dapat

bersifat sebagai tiang gesekan maupun tiang tahanan ujung.

Keuntungan tiang beton pracetak adalah sebagai berikut :

• Bahan tiang dapat diperiksa sebelum dipasang

• Prosedur pemasangan tidak dipengaruhi oleh air tanah

• Tiang dapat dipancang sampai kedalaman yang dalam

• Pemancangan tiang dapat menambah kepadatan tanah granuler

Adapun kerugian dari tiang beton pracetak, yaitu :

• Penggembungan tanah akibat pemancangan dapat menimbulkan masalah



2 - 9

• Tiang kadang-kadang rusak akibat pemancangan

• Bila diameter tiang terlalu besar akan sulit dilakukan pemancangan

• Pemancangan tiang dapat mempengaruhi bangunan di sekitarnya

• Penulangan dipengaruhi oleh tegangan yang terjadi pada waktu

pengangkutan dan pemancangan tiang

d. Pondasi tiang beton cast-in-situ

Seluruh pengerjaan pondasi jenis ini dilakukan di lokasi pembangunan.

Tiang beton cast-in-situ terdiri dari 2 tipe, yaitu :

• Tiang berselubung pipa

Pada jenis ini, pipa baja dipancang terlebih dahulu ke dalam tanah

kemudian dimasukkan ke dalam lubang bor dan dicor. Pipa baja yang ada

di lubang bor dan telah dicor dibiarkan didalam tanah. Yang termasuk

jenis ini adalah tiang standard Raymond.

• Tiang tidak berselubung pipa

Pengerjaan tiang ini sama dengan tiang berselubung pipa hanya saja pipa

baja yang telah dicor ditarik keluar. Yang termasuk jenis tiang ini adalah

tiang Franky

e. Pondasi tiang beton pratekan

Tiang beton pratekan memiliki kekuatan yang lebih tinggi dan memperkecil

kemungkinan kerusakan saat pengangkatan dan pemancangan. Tiang jenis

ini sangat cocok untuk kondisi dimana dibutuhkan tiang yang panjang dan

memiliki daya dukung yang tinggi.



2 - 10

f. Pondasi tiang komposit

Pondasi tiang komposit merupakan gabungan antara dua material yang

berbeda, misalnya material baja dengan beton, material kayu dengan beton.

Kesulitannya hanya pada ikatan antara kedua material tersebut terutama pada

material kayu - beton sehingga jenis ini ditinggalkan. Ikatan antara bahan

baja dan beton cukup baik.

2.2.1 Persyaratan Pondasi Tiang

Beberapa persyaratan yang harus dipenuhi oleh suatu pondasi tiang yaitu :

a. Beban yang diterima oleh pondasi tidak melebihi daya dukung tanah maupun

tegangan yang melebihi kekuatan bahan tiang untuk menjamin keamanan

bangunan.

b. Pembatasan penurunan yang terjadi pada bangunan dengan nilai penurunan

maksimum yang dapat diterima dan tidak merusak struktur.

c. Pengendalian atau pencegahan efek dari pelaksanaan konstruksi pondasi

yang bertujuan untuk membatasi pergerakan bangunan atau struktur lain

disekitarnya, misalnya : getaran saat pemancangan, galian dan lain-lain.

2.2.2 Prosedur Perancangan Pondasi Tiang

a. Penyelidikan Tanah

Penyelidikan tanah di lapangan dibutuhkan untuk data perancangan pondasi

bangunan. Penyelidikan tanah dapat dilakukan dengan cara menggali lubang

uji (test pit), pengeboran dan uji langsung di lapangan (in-situ test). Dari hasil



2 - 11

penyelidikan tanah, sifat teknis tanah dipelajari dan dijadikan pertimbangan

dalam menganalisis daya dukung dan penurunan tanah.

Penyelidikan tanah biasanya dilakukan berdasarkan besarnya beban

bangunan, tingkat keamanan yang diinginkan, kondisi lapisan tanah, dan

biaya yang tersedia.

Tujuan dilakukan penyelidikan tanah adalah :

• Untuk mendapatkan informasi mengenai lapisan tanah dan batuan di

lokasi pembangunan, sehingga dapat diketahui lapisan tanah keras yang

dapat dijadikan lapisan pendukung untuk pondasi.

• Untuk mendapatkan informasi mengenai kedalaman Muka Air Tanah

(MAT). Pada bangunan yang mempunyai lantai basement diperlukan

informasi mengenai tinggi Muka Air Tanah (MAT), agar dapat

ditentukan besarnya tekanan pada basement baik tekanan pada dinding

basement maupun besarnya gaya angkat (uplift). Selain itu juga

penyelidikan tanah diperlukan untuk pertimbangan metode konstruksi

dan sistem dewatering lokasi.

• Untuk mendapatkan informasi sifat-sifat fisis dan sifat-sifat mekanis

tanah/batuan. Sifat-sifat fisis tanah adalah karakteristik dari suatu

material yang diperoleh secara alami dan digunakan untuk klasifikasi

tanah. Sifat-sifat mekanis tanah adalah respon material terhadap

pembebanan dan digunakan untuk memperkirakan kemampuan tanah

mendukung beban yang direncanakan dan deformasi pada tanah.



2 - 12

• Menentukan parameter tanah untuk analisis. Parameter tanah dapat

digunakan untuk analisis pondasi atau untuk simulasi proses konstruksi.

Dalam hal tertentu, perancangan pondasi dapat dilakukan dengan

menggunakan korelasi langsung berdasarkan hasil uji lapangan,

khususnya SPT (Standard Penetration Test) dan CPT (Cone Penetration

Test).

Penyelidikan tanah biasanya terdiri dari 3 tahap, yaitu :

• Penggalian lubang uji atau pengeboran

• Pengambilan contoh tanah

• Pengujian contoh tanah

Jarak pengambilan contoh tanah yang dilakukan bergantung pada tingkat

ketelitian yang dikehendaki, biasanya pengambilan contoh tanah dilakukan

pada jarak kedalaman 0,75 – 2 m.

Sebelum dilakukan pengambilan contoh tanah perlu dilakukan penentuan

jumlah, jarak dan kedalaman titik bor.

• Jumlah titik bor

Jumlah titik bor ditentukan oleh kondisi tanah, apabila kondisi tanah

cukup homogen jumlah titik bor yang diperlukan untuk menggambarkan

potongan melintang lebih sedikit dibandingkan jika kondisi tanah tidak

homogen.



2 - 13

• Jarak titik bor

Jarak antara titik bor untuk pekerjaan pondasi didasarkan jenis struktur

bangunan yang direncanakan. Pedoman penentuan jarak titik bor adalah s

sebagai berikut :

Tabel 2.1 Pedoman Penentuan Jarak Titik Bor

Jenis Struktur Jarak Titik Bor (m)

Gedung Tinggi 15 – 45

Bangunan industri 30 – 90

• Kedalaman titik bor

Pemboran harus dilakukan hingga kedalaman lapisan tanah cukup keras

(nilai NSPT berkisar antara 30-50), tetapi bila di bawah lapisan tanah

keras terdapat tanah kompresibel pengeboran harus dilakukan kembali

(kecuali lapisan tersebut tidak mengakibatkan penurunan yang

berlebihan).

Bila terdapat rencana penggalian, maka kedalaman pemboran di lokasi

tersebut sekurangnya 1,5 - 2 kali kedalaman galian. Batas atas dilakukan

bila kondisi tanah lembek. Hal ini adalah untuk memungkinkan analisis

kestabilan lereng galian dan mengevaluasi kemungkinan penyembulan

(heaving). Bila didapati lapisan aquifer, maka pemboran mungkin dapat

lebih dalam lagi. Bila kaki pondasi tiang diharapkan masuk ke dalam

batuan, maka pengeboran dilakukan sekurangnya 3 m ke dalam lapis

batuan tersebut.

Untuk struktur yang berat seperti bangunan tinggi, satu titik bor perlu

dilakukan hingga mencapai batuan dasar bila kondisi memungkinkan.



2 - 14

Tabel 2.2. adalah kedalaman minimum pemboran yang perlu dilakukan

menurut Sowers (1979).

Tabel 2.2 Kedalaman Minimum Pemboran

Jenis Struktur Kedalaman Titik Bor (m)

Sempit dan Ringan 3.S0.7

Luas dan Berat 6.S0.7

Keterangan : S adalah banyaknya lantai pada gedung tinggi

Pengambilan contoh tanah dilakukan dengan cara menekan tabung contoh

tanah secara hati-hati (terutama untuk tanah tidak terganggu) yang dipasang

pada ujung bawah batang bor. Pada waktu pengeboran dilakukan, contoh

tanah dapat diperiksa dengan cara menarik pipa bor. Jika pada tahap ini

ditemui perubahan jenis tanah, maka kedalaman perubahan jenis tanah perlu

dicatat.

Pada lapisan-lapisan yang dianggap penting untuk diketahui karakteristik

tanahnya perlu dilakukan pengambilan contoh tanah secara kontinu.

Apabila pengeboran dilakukan pada lapisan batuan pengambilan contoh

tanah dapat dilakukan dengan menggunakan alat bor putar (rotary drill).

Teknik pengeboran dalam umumnya dipakai untuk penyelidikan tanah bagi

kepentingan perancangan pondasi dalam. Dengan pengeboran, contoh tanah

dan batuan dapat diambil dan diuji di laboratorium untuk klasifikasi dan

pengujian sifat fisis maupun sifat mekanisnya.

b. Menentukan Profil dan Karakteristik Teknis Tanah

Dalam perancangan pondasi tiang yang pertama kali dilakukan adalah

menentukan lapisan tanah, menggambarkan profil kadar air dan batas – batas



2 - 15

Atterberg, menentukan kuat geser undrained dari Uji Triaksial UU atau Uji

Geser Baling (vaneshear), dan menggambarkan hasil uji lapangan (in-situ

test) dan menetapkan Muka Air Tanah (MAT) di lokasi proyek.

Penggambaran potongan penampang perlu dilakukan apabila terdapat

beberapa pengeboran dan uji sondir. Penggambaran penampangan melintang

melalui beberapa titik bor dilakukan agar dapat digunakan untuk

mengevaluasi kondisi tanah dalam arah potongan tersebut.

Gambaran profil tanah dapat menjadi pertimbangan dalam merancang

pondasi, misalnya : bila tidak terdapat lapisan tanah keras maka tiang dapat

dirancang sebagai tiang tahanan gesek.

c. Penentuan Jenis dan Dimensi Pondasi Tiang

Faktor yang menjadi bahan pertimbangan untuk menentukan jenis dan

dimensi pondasi tiang adalah :

1. Daya dukung vertikal, tarik, dan lateral

2. Ketersediaan peralatan

3. Pengalaman konstruksi di lokasi proyek

4. Pertimbangan lingkungan (suara, getaran, jalan akses, dan lain - lain)

5. Ekonomi (biaya)

d. Perancangan Pondasi Tiang

Salah satu langkah dalam merancang pondasi tiang adalah menentukan daya

dukung ujung tiang, daya dukung gesekan selimut, daya dukung tarik, daya

dukung lateral.



2 - 16

Masalah yang cukup kritis pada perancangan adalah menentukan parameter

tanah yang tepat. Dalam banyak hal, meskipun metode analisis untuk daya

dukung tiang cukup banyak dan dapat memberikan jawaban yang bervariasi,

tetapi kesalahan yang terjadi akibat kekeliruan parameter tanah adalah lebih

fatal (Peck 1988).

e. Penentuan Komposisi Tiang

Pengelompokan tiang dapat dilakukan berdasarkan beban yang bekerja di

struktur atas. Apabila beban yang bekerja di struktur atas relatif kecil,

kemungkinan beban dapat dipikul oleh pondasi tiang tunggal. Sedangkan

jika beban yang bekerja di struktur atas relatif besar, maka pondasi tiang

yang digunakan harus disatukan dengan sebuah kepala tiang (pile cap).

f. Pengaruh Konstruksi pada Bangunan Di Sekitar Proyek

Dalam merancang suatu pondasi tiang perlu dipertimbangkan pengaruh

konstruksi pada bangunan di sekitar proyek ketika penggalian untuk pile cap

maupun basement dilakukan.. Selain itu, perlu dilakukan evaluasi perubahan

daya dukung pondasi dari bangunan di sekitar proyek, misalnya : akibat

galian pondasi yang dapat menimbulkan perubahan tegangan vertikal

(overburden), gerakan lateral, dan perubahan Muka Air Tanah (MAT).

2.3 Pondasi Tiang Bor

Tiang pancang dan tiang bor dibedakan karena mekanisme pemikulan beban

yang relatif tidak sama, secara empirik menghasilkan daya dukung yang



2 - 17

berbeda, pengendalian mutu yang berbeda, dan cara evaluasi yang berbeda

untuk masing masing jenis tiang tersebut.

Pondasi tiang bor mempunyai karakteristik khusus karena cara pelaksanaannya

yang dapat mengakibatkan perilaku di bawah pembebanan berbeda dengan

perilaku tiang pancang. Hal - hal yang mengakibatkan timbulnya perbedaan

antara pondasi tiang bor dan tiang pancang adalah sebagai berikut :

a. Tiang bor dilaksanakan dengan menggali lubang bor dan mengisinya dengan

material beton, sedangkan tiang pancang dimasukkan ke tanah dengan

mendesak tanah disekitarnya (displacement pile)

b. Beton dicor dalam keadaan basah dan mengalami masa curing dibawah

tanah

c. Untuk menjaga kestabilan dinding lubang bor digunakan casing maupun

slurry yang dapat membentuk lapisan lumpur pada dinding galian, serta

dapat mempengaruhi mekanisme gesekan tiang dengan tanah

d. Cara penggalian lubang bor disesuaikan dengan kondisi tanah

Keuntungan pemakaian pondasi tiang bor adalah:

a. Tidak ada resiko kenaikan Muka Air Tanah (MAT)

b. Kedalaman tiang dapat divariasikan berdasarkan kondisi tanah setempat

c. Pada pondasi tiang bor, saat penggalian dapat dilakukan pemeriksaan

mengenai jenis tanah untuk membandingkan dengan jenis tanah yang

diantisipasi



2 - 18

d. Tiang dapat dipasang sampai kedalaman yang dalam maupun dengan

diameter yang besar, dan dapat dilakukan pembesaran ujung bawahnya jika

tanah dasar setempat berupa lempung.

e. Penulangan tidak dipengaruhi oleh tegangan pada waktu pengangkutan dan

pemancangan

f. Gangguan lingkungan yang minimal karena suara, getaran dan gerakan dari

tanah sekitarnya dapat dikatakan minimum

g. Kemudahan terhadap perubahan konstruksi. Kontraktor dapat dengan mudah

mengikuti perubahan diameter atau panjang tiang bor untuk

mengkompensasikan suatu kondisi yang tidak terduga

h. Umumnya daya dukung yang amat tinggi memungkinkan perancangan satu

kolom dengan dukungan satu tiang (one column one pile) sehingga dapat

menghemat kebutuhan untuk pile cap

i. Kepala tiang mudah diperbesar bila diperlukan, misalnya : untuk

meningkatkan inersia terhadap momen

j. Tidak ada resiko penyembulan (heaving)

Namun demikian terdapat juga beberapa kerugian dari pondasi tiang bor :

a. Pengeboran dapat mengakibatkan gangguan kepadatan bila tanah setempat

berupa pasir atau tanah yang berkerikil

b. Mutu beton tidak dapat dikontrol dengan baik karena dipengaruhi air tanah

c. Air yang mengalir ke dalam lubang bor dapat mengurangi daya dukung tiang

terhadap tanah



2 - 19

d. Pelaksanaan konstruksi yang sukses sangat bergantung pada ketrampilan dan

kemampuan kontraktor, dimana bila pelaksanaannya buruk dapat

menyebabkan penurunan daya dukung yang cukup berarti

e. Berbahaya jika terjadi tekanan artesis yang dapat menerobos ke atas

Karena kedalaman dan diameter dari tiang bor dapat divariasi dengan mudah,

maka jenis pondasi ini dipakai baik untuk beban ringan maupun untuk struktur

berat seperti bangunan bertingkat tinggi dan jembatan. Dalam dekade terakhir

ini pemakaian pondasi tiang bor semakin luas, seperti diantaranya :

a. Pondasi jembatan

b. Menara transmisi listrik

c. Fasilitas dok

d. Soldier pile

e. Kestabilan lereng

f. Dinding penahan tanah

g. Pondasi bangunan ringan pada tanah lunak

h. Pondasi bangunan tinggi, dan struktur yang membutuhkan gaya lateral yang

cukup besar, dan lain-lain.



2 - 20

Gambar 2.3 Macam-macam Kegunaan Pondasi Tiang Bor

(Sumber : Universitas Katolik Parahyangan, 2001)

2.3.1 Perancangan Pondasi Tiang Bor

2.3.1.1 Daya Dukung Vertikal Pondasi Tiang Bor

Rumus umum untuk menghitung daya dukung vertikal pondasi untuk tiang bor

adalah :

QpQsQu += (2.3)



2 - 21

Dimana :

Qu = daya dukung ultimit tiang (ton)

Qp = daya dukung ultimit ujung tiang (ton)

Qs = daya dukung ultimit selimut tiang (ton)

Dalam perhitungan daya dukung vertikal pondasi tiang bor, daya dukung selimut

dan daya dukung ujung dapat dihitung dengan menggunakan Metode Reese &

wright dan Metode Kulhawy.

a. Daya dukung Ujung Tiang

Daya dukung ultimit pada ujung tiang bor dinyatakan sebagai berikut :

Qp = qp . A (2.4)

Dimana :

Qp = daya dukung ultimit ujung tiang (ton)

qp = tahanan ujung per satuan luas (ton/m²)

A = luas penampang tiang bor (m2)

Pada tanah kohesif besar tahanan ujung per satuan luas (qp) dapat diambil

sebesar 9 kali kuat geser tanah. Sedangkan pada tanah non kohesif, Reese

mengusulkan korelasi antara qp dengan NSPT.



2 - 22

Gambar 2.4 Tahanan Ujung Ultimit Pada Tanah Non Kohesif

( Sumber : Reese & Wright,1977 )

b. Daya Dukung Selimut Tiang

Perhitungan daya dukung selimut tiang pada tanah homogen dapat dituliskan

dalam bentuk :

Qs = f . L . p (2.5)

Dimana :


f = gesekan selimut tiang (ton/m²)

L = panjang tiang (m)

p = keliling penampang tiang (m)

Bila tiang bor terletak pada tanah yang berlapis, maka formula tersebut dapat

dimodifikasi sebagai berikut :

∑=

××=n

i 1plfsQs (2.6)



2 - 23

Dimana :


fs = gesekan selimut tiang (t/m²)

l = panjang tiang (m)

p = keliling penampang tiang (m)

Nilai L dan p untuk perhitungan diatas diperoleh dari data tiang yang akan

digunakan, sedangkan untuk nilai f diperoleh dari perhitungan menggunakan

metode Reese & Wright (1977)

Gesekan selimut tiang per satuan luas dipengaruhi oleh jenis tanah dan

parameter kuat geser tanah. Untuk tanah kohesif dan non kohesif dapat

dihitung dengan menggunakan formula :

f = α . c (2.7)

Dimana :

α = faktor koreksi

c = kohesi tanah (t/m²)

Berdasarkan hasil penelitian Reese faktor koreksi (α) untuk tanah kohesif

dapat diambil sebesar 0,55. Sedangkan untuk tanah non kohesif, nilai f dapat

diperoleh dengan korelasi langsung dengan nilai NSPT.



2 - 24

Gambar 2.5 Tahanan Selimut Ultimit Vs NSPT

( Sumber : Wright 1977 )

Untuk mendapatkan daya dukung ijin maka daya dukung ultimit yang didapatkan

dibagi dengan faktor keamanan sebesar 2 – 3.

2.3.1.2 Daya Dukung Tarik Pondasi Tiang Bor

Bila pondasi tiang dirancang untuk menahan gaya tarik maka perlu

memperhatikan hal-hal sebagai berikut :

a. Tiang beton harus dilengkapi dengan tulangan memanjang

b. Sambungan tiang harus diperhitungkan untuk menahan gaya tarik

c. Tiang harus diangker ke dalam pelat penutup tiang dan pelat penutup harus

diikatkan dengan kolom. Perancangan pelat penutup tiang harus

diperhitungkan terhadap tegangan akibat tarikan.



2 - 25

d. Tahanan tiang terhadap gaya ke atas tiang tidak selalu sama dengan tahanan

gesek tiang yang arah gayanya ke bawah. Untuk tiang gesek pada tanah

lempung dapat dianggap sama, akan tetapi untuk tanah granuler hal ini tidak

sama.

Untuk tiang pada tanah lempung, tahanan tarik ultimit dinyatakan dalam

persamaan :

Tug = Tun + W (2.8)

Dimana :

Tug = daya dukung tarik total (ton)

Tun = daya dukung tarik bersih (ton)

W = berat efektif tiang (ton)

Menurut rumusan Das dan Seeley (1982) :

)x cx px (L T ' u un α= (2.9)

Dimana :

L = panjang tiang (m)

P = keliling dari tiang (m)

cu = kohesi tanah (kN/m2)

α’ = koefisien adhesi dari permukaan tiang

Nilai α’ untuk pondasi tiang bor cor di tempat dinyatakan dengan rumus :

a. Untuk nilai cu ≤ 80 kN/m2

α’ = 0,9 – 0,00625 (2.10)



2 - 26

b. Untuk nilai cu > 80 kN/m2

α’ = 0,4 (2.11)

Gambar 2.6 Kapasitas Tiang Menahan Gaya Tarik

(Sumber : Das, 1990)

Untuk tanah pasir Das dan Seeley (1975) merumuskan :

p21 Tun = γ L2Ku tan δ (2.12)

Dimana :

Tun = daya dukung tarik netto (t/m2)

P = keliling tiang (m)

Ku = koefisien tarik

γ = berat volume tanah (kN/m3) ; digunakan γ’ jika tanah terendam air

δ = sudut gesek tanah (°)



2 - 27

Gambar 2.7 (a) Korelasi Nilai fu (b) Korelasi Koefisien Ku

(c) Variasi Nilai δ/φ dan (L/D)cr




2 - 28

2.3.1.3 Daya Dukung Lateral Pondasi Tiang Bor

Gambar 2.8 (a) Gaya Lateral Pada Tiang Pondasi

(b) Gaya Tahanan Tanah Akibat Dibebani

Lateral

(c) Defleksi , Putaran Sudut, Momen, Geser, dan

Tekanan Aktif Tanah Akibat Beban Lateral


Pondasi tiang harus dirancang dengan memperhitungkan beban horisontal atau

beban lateral, seperti : beban angin, tekanan tanah lateral, beban gelombang air,

benturan kapal, dan lain-lain. Dalam analisis, kondisi kepala tiang dibedakan

menjadi 2, yaitu :

a. Kepala tiang terjepit (fixed head)

Adalah tiang yang pada bagian atasnya terjepit, biasa digunakan pada gedung

atau bangunan tinggi.



2 - 29

b. Kepala tiang bebas (free head)

Adalah tiang yang pada bagian atasnya tidak terjepit, biasa digunakan pada

jembatan.

Beban lateral yang harus didukung pondasi tiang bergantung pada rangka

bangunan yang mentransfer gaya lateral ke kolom bagian bawah. Pondasi tiang

yang dipasang vertikal harus dirancang untuk menahan beban lateral yang cukup

besar, maka tanah (khususnya pada bagian atas) yang berfungsi sebagai

pendukung juga harus mampu menahan gaya yang bekerja.

Tiang pondasi juga perlu dihubungkan dengan gelagar-gelagar horisontal yang

berfungsi sebagai penahan gaya lateral.

Gaya lateral besarnya bergantung pada kekakuan tiang, tipe tiang, macam tanah,

penanaman ujung tiang ke dalam pelat penutup kepala tiang, sifat gaya-gaya dan

besarnya defleksi yang terjadi. Apabila gaya lateral yang bekerja besar maka

tiang yang dirancang dapat menggunakan tiang miring.

Beban lateral yang diijinkan pada pondasi tiang diperoleh berdasarkan salah satu

dari dua kriteria berikut :

a. Beban lateral ijin yang ditentukan dengan membagi beban lateral ultimit

dengan nilai faktor keamanan

b. Beban lateral ditentukan berdasarkan defleksi maksimum yang diijinkan

(0,25 inch atau 0,00635 m)

Dalam perhitungan pondasi tiang yang menerima beban lateral selain perlu

mempertimbangkan kondisi kepala tiang juga perlu dilakukan pertimbangan



2 - 30

terhadap perilaku tiang. Untuk menentukan apakah tiang berperilaku seperti

tiang panjang (elastis) atau tiang pendek (kaku) ditentukan dengan rumus seperti

di bawah ini :

Tabel 2.3 Kriteria Jenis Tiang

Jenis tiang Modulus Tanah

Kaku (Pendek)

L ≤ 2 T L ≤ 2 R

Elastis (panjang)

L ≥ 4 T L ≥ 3,5 R

a. 4KDEI R = (2.13)

Dimana :

E = modulus elastisitas tiang (t/m2)

I = momen inersia (m4)

D = diameter tiang (m)

ks = modulus subgrade tanah dalam arah horisontal (t/m3) ; dimana

Bc

x 67 k us = (2.14)

K = modulus tanah (t/m3) ; dimana

1,5k

K s= (2.15)

b. 5

hηEIT = (2.16)

Dimana :

E = modulus elastisitas tiang (t/m2)

I = momen inersia (m4)

ηh = koefisien variasi modulus yang diperoleh Terzaghi dari hasil uji beban



2 - 31

tiang dalam yang terendam tanah pasir (t/m2); dimana

ηh = 67 x cu (dengan cu = kohesi tanah (kN/m2) (2.17)

Setelah kita menentukan jenis perilaku tiang, kita dapat menganalisis daya

dukung ultimit tiang pondasi. Untuk tiang pondasi yang dirancang untuk

menerima beban lateral juga harus meninjau besar defleksi maksimum yang

terjadi akibat menerima beban tersebut. Oleh karena itu, pada penelitian ini akan

meninjau besar daya dukung ultimit lateral dan besar defleksi maksimum pada

tiang pondasi tiang. Berikut metode untuk mencari besar daya dukung lateral

pada tiang pondasi tiang dan defleksi maksimumnya, yaitu :

a. Metode Brinch Hansen

Metode ini berdasarkan teori tekanan tanah dan memiliki keuntungan karena

dapat diterapkan baik pada tanah homogen, tanah dengan c-φ dan tanah

berlapis, tetapi hanya berlaku untuk tiang pendek dan dalam solusinya

membutuhkan cara coba-coba untuk mendapatkan titik rotasi dari tiang.

b. Metode Broms

Metode perhitungan ini menggunakan teori tekanan tanah yang

disederhanakan dengan menganggap bahwa sepanjang kedalaman tiang,

tanah mencapai nilai ultimit.

Keuntungan metode Broms :

• Dapat digunakan pada tiang panjang maupun tiang pendek

• Dapat digunakan pada kondisi kepala tiang terjepit maupun bebas



2 - 32

Kerugian metode Broms :

• Hanya berlaku untuk lapisan tanah yang homogen, yaitu tanah lempung

saja atau tanah pasir saja

• Tidak dapat digunakan pada tanah berlapis

Karena kedua metode diatas tidak dapat digunakan dalam penelitian maka

tinjauan pustaka yang dilakukan hanya garis besar saja.

c. Metode Reese & Matlock

Disamping kapasitas lateral ultimit sebagai kriteria desain, dapat pula

digunakan defleksi lateral ijin. Metode yang digunakan adalah Reese &

Matlock yang menggunakan pendekatan reaksi subgrade.

(a) (b)

Gambar 2.9 Perlawanan Tanah dan Momen Lentur

Tiang Panjang – Kepala Tiang Terjepit (a) Pada Tanah Pasir

(b) Pada Tanah Lempung (Sumber, Broms, 1964)



2 - 33

(a) (b) (c) (d)

Gambar 2.10 Pondasi Tiang dengan Beban Lateral H dan Momen M

(a) Defleksi (b) Slope (c) Momen (d) Geser (e) Reaksi Tanah (Sumber: Reese & Matlock, 1956)

• Kepala tiang bebas (free head)

Rumus untuk menghitung defleksi akibat beban lateral untuk kondisi

kepala tiang bebas adalah sebagai berikut :

(2.18) EI

M.TBEI

THAyy y 2

y

3

yBAx +⋅

⋅=+=

Nilai Ay dan By dapat dilihat pada Tabel 2.4. Koefisien A dan B

besarnya bervariasi tergantung pada harga Z. Rumus untuk mencari

harga Z adalah :

Z = Tx (2.19)

Dimana :

x = kedalaman yang ditinjau

T = faktor kekakuan



2 - 34

Tabel 2.4 Koefisien A untuk Tiang Panjang

(Zmax ≥ 5) Kondisi Kepala Tiang Bebas

(Sumber : R.J. Woodwood. et.al., 1972)

• Kepala tiang terjepit (fixed head)

Untuk kepala tiang pondasi pada gedung tinggi biasanya dianggap terjepit

(fixed head) maka rumus untuk menghitung defleksi yang terjadi pada

tiang pondasi menurut Reese dan Matlock adalah :

EI

THcy3

yx⋅

= (2.20)

Koefisien cy diperoleh dari grafik pada Gambar 2.11, dimana koefisien

kedalaman diperoleh dari rumus 2.19. Untuk harga Zmax diperoleh dengan

menggunakan rumus sebagai berikut :



2 - 35

Zmax = TL (2.21)

Gambar 2.11 Koefisien Defleksi (Cy) Pada Tiang Kepala Terjepit

(Sumber Reese and Matlock, 1956)

Nilai defleksi yang diijinkan untuk suatu gedung bertingkat adalah maksimal

0,25 inch atau 0,00635 m walaupun beban lateral yang bekerja berbeda-beda.

2.3.2 Pelaksanaan Pondasi Tiang Bor

Tiga metode pelaksanaan pondasi tiang bor adalah sebagai berikut :

• Pelaksanaan dengan cara kering (dry method)

Cara ini sesuai dengan jenis tanah kohesif dan pada tanah dengan muka air

tanah yang berada pada kedalaman di bawah dasar lubang bor atau jika

permeabilitas tanahnya sangat kecil, sehingga pengecoran beton dapat

dilakukan sebelum pengaruh air terjadi.



2 - 36

• Pelaksanaan dengan casing

Casing diperlukan karena runtuhan tanah (caving) atau deformasi lateral

dalam lubang bor dapat terjadi. Perlu dicatat bahwa slurry perlu

dipertahankan sebelum casing masuk.

Dalam kondisi tertentu, casing harus dimasukkan dengan menggunakan alat

penggetar (vibrator).

Penggunaan casing harus cukup panjang dan mencakup seluruh bagian tanah

yang dapat runtuh akibat penggalian dan juga diperlukan bila terdapat

tekanan artesis. Kadang-kadang casing sukar dicabut kembali bila beton

sudah mengalami setting, tetapi sebaliknya casing tidak boleh dicabut

mendahului elevasi beton karena tekanan air di sekeliling dinding dapat

menyebabkan curing beton tidak sempurna. Casing juga dibutuhkan pada

pengecoran di atas tanah atau di tengah-tengah air, misalnya pada pondasi

untuk dermaga atau jembatan.

• Pelaksanaan dengan Slurry

Metode ini hanya dapat dilakukan untuk suatu situasi yang membutuhkan

casing. Perlu dicatat disini bahwa tinggi slurry dalam lubang bor harus

mencukupi untuk memberikan tekanan yang lebih tinggi dari tekanan air di

sekitar lubang bor. Akan tetapi, slurry tidak boleh didiamkan dalam jangka

waktu yang lama pada lubang galian karena slurry akan menempel pada

dinding lubang galian. Penempelan slurry akan menyebabkan kapasitas

gesekan selimut tiang bor berkurang.



2 - 37

Bentonite adalah bahan yang dipakai sebagai slurry dengan

mencampurkannya dengan air. Umumnya diperlukan bentonite sebanyak 4%

hingga 6 % untuk pencampuran tersebut.

2.4 Pengujian Beban Pada Tiang Pondasi (Pile Load Tests)

Pengujian beban pada tiang pondasi dilakukan dengan tujuan :

a. Untuk menentukan grafik hubungan beban dan penurunan

b. Untuk menentukan kapasitas ultimit tiang pondasi yang sebenarnya, yaitu

dengan cara membandingkan hasil hitungan kapasitas tiang pondasi (dari

rumus empiris statis ataupun dinamis) dengan kapasitas tiang pondasi dari

hasil pengujian di lapangan

c. Sebagai percobaan untuk meyakinkan bahwa keruntuhan pondasi tidak akan

terjadi sebelum beban rencana tercapai. Beban ini nilainya beberapa kali dari

beban kerja yang terpilih dalam perancangan. Berdasarkan Perda DKI Jakarta

No. 7 Tahun 1991 mengenai Bangunan Dalam Wilayah DKI Jakarta

menetapkan, untuk perencanaan pondasi dan struktur penahan tanah harus

dilakukan percobaan pembebanan sebesar 200 % dari beban kerja rencana,

baik untuk aksial tekan, aksial tarik dan beban lateral

Menentukan letak titik pengujian perlu dilakukan sebelum menguji tiang pondasi.

Letak titik pengujian adalah titik yang dekat dengan lokasi penyelidikan tanah,

dimana karakteristik tanahnya telah diketahui dan lokasi yang mewakili kondisi

yang paling buruk di lokasi rencana bangunan. Apabila tiang yang akan diuji



2 - 38

bukan bagian dari pondasi yang akan digunakan, sebaiknya memiliki ukuran

yang sama dengan yang digunakan untuk mendukung bangunan.

2.4.1 Uji Pembebanan Statis (Static Loading Test)

Sistem pembebanan dalam static loading test terbagi atas beberapa cara yang

biasanya digunakan dalam pelaksanaan pengujian tiang, antara lain :

a. Dengan Metode blok-blok beton

Satu landasan (platform) yang dibebani dengan beban yang berat dibangun

dan diletakkan langsung di atas tiang uji. Cara ini biasanya memiliki resiko

ketidakseimbangan beban yang dapat menimbulkan kecelakaan.

Gambar 2.12 Pengujian Dengan Beban Langsung di Kepala Tiang

b. Dengan Metode Hidrolis

Gelagar reaksi yang dibebani dengan beban berat, dibangun melintasi tiang

yang diuji. Sebuah dongkrak hidrolik (hydraulic jack) yang berfungsi untuk

memberikan gaya kebawah dan pengukur besar beban (load gauge atau



2 - 39

proving ring) diletakkan diantara kepala tiang dan gelagar reaksi. Untuk

memperkecil pengaruh pendukung gelagar reaksi terhadap penurunan tiang,

pendukung gelagar disarankan harus berjarak lebih besar 1,25 m dari tiang

uji.

Gambar 2.13 Pengujian Dengan Sistem Dongkrak Hidrolik

c. Dengan Metode Tiang Angker

Yakni disekitar tiang uji dibangun pondasi sementara sebagai angker untuk

mendapatkan gaya tekan. Gelagar reaksi diikat pada tiang-tiang angker yang

dibangun di kedua sisi tiang. Dongkrak hidrolik dan alat pengukur besar gaya

diletakkan diantara gelagar reaksi dan kepala tiang. Tiap angker harus

berjarak paling sedikit 3 kali diameter tiang, diukur dari masing-masing

sumbunya dan harus lebih dari 2 m. Jika tiang uji berupa tiang yang

membesar pada ujungnya, jarak sumbu angker ke sumbu tiang harus 2 kali



2 - 40

diameter ujung atau 4 kali diameter badan tiang. Dipilih mana yang lebih

besar.

Gambar 2.14 Pengujian Dengan Tiang Angker (Tomlinson, 1980)

Uji pembebanan statis memiliki 3 macam metode pembebanan, yaitu :

a. Slow Maintained Load Test Method (SM Test)

Metode ini mengikuti prosedur ASTM D1143-81 yang terdiri dari :

• Penambahan beban terdiri dari 8 tahap yaitu 25 %, 50 %, 75 %, 100 %,

125 %, 150 %, 175 %, dan 200 % dari beban rencana

• Untuk setiap penambahan beban, pembacaan penurunan diteruskan

hingga penurunan tidak lebih dari 2,54 mm/jam, tetapi tidak lebih dari 2

jam

• Pada saat penambahan beban sebesar 200 % dari beban rencana, beban

ditahan selama 24 jam

• Setelah penambahan beban sebesar 200 % selesai dilakukan, beban

diturunkan secara bertahap untuk pengukuran rebound



2 - 41

Metode Slow Maintained Load Test Method (SM Test) membutuhkan waktu

yang lama pada proses pengerjaannya.

b. Swedish Cyclic Test Method (SC Test)

Metode ini hampir sama dengan metode Slow Maintained Load Test Method

(SM Test), hanya saja pada metode ini sebelum penambahan beban dilakukan

pelepasan beban (unloading-reloading). Dengan dilakukan pelepasan beban,

rebound dari setiap tahap dapat diketahui dan perilaku pemikulan beban pada

tanah dapat disimpulkan dengan lebih baik.

c. Quick Maintained Load Test Method (QM Test)

Prosedur pada Quick Maintained Load Test Method (QM Test) adalah

sebagai berikut :

• Penambahan beban untuk pengujian dimulai dari 20 % sampai 300 % dari

beban rencana dengan penambahan 15 % setiap tahapnya.

• Penambahan bebannya dilakukan setiap periode 5 menit. Untuk

pembacaan dilakukan setiap 2,5 menit. Selain itu, metode ini tidak

memperhatikan pergerakan tiang.

Metode Quick Maintained Load Test Method (QM Test) membutuhkan

waktu 3 – 5 jam dalam proses pengerjaannya. Metode ini tidak dapat

digunakan untuk memperkirakan penurunan pada suatu bangunan karena

penambahan beban dilakukan dalam waktu yang singkat.



2 - 42

d. Constant Rate of Penetration Test Method (CRP Test)

Metode CRP merupakan salah satu alternatif lain yang digunakan untuk

pengujian tiang secara statis. Prosedur metode CRP adalah sebagai berikut :

• Tiang dibebani terus menerus hingga kecepatan penetrasi ke dalam tanah

konstan. Umumnya diambil patokan sebesar 0,254 cm/menit atau lebih

rendah bila jenis tanah adalah lempung

• Pengujian dihentikan apabila pergerakan total kepala tiang mencapai 10%

dari diameter tiang atau pergerakan tiang sudah cukup besar

• Hasil pengujian tiang dengan metode CRP menunjukkan bahwa bebann

runtuh relative tidak tergantung oleh kecepatan penetrasi bila digunakan

batasan kecepatan penurunan kurang dari 0,125 cm/menit

pengujian tiang dibawah beban yang diterapkan secara kontinu oleh sebuah

dongkrak hidrolis dengan kecepatan penetrasi tiang ke tanah konstan. Waktu

yang digunakan untuk pengujian tergantung dari ukuran dan daya dukung

tiang.

Dari hasil uji pembebanan, dapat dilakukan interpretasi untuk menentukan

besar beban ultimit. Ada berbagai metode interpretasi hasil uji pembebanan

statis pada pondasi tiang bor, yaitu :

a. Metode P – S

Metode ini dilakukan dengan cara menarik garis lurus yang menyinggung

lengkung kurva beban terhadap penurunan pondasi. Dari hasil

perpotongan kedua garis tersebut ditarik ke arah sumbu beban akan

diperoleh daya dukung ultimit tiang bor.



2 - 43

b. Metode Fuller dan Hoy

Metode Fuller dan Hoy hampir sama dengan metode P – S, hanya salah

satu garis singgung harus membentuk sudut tangen 0,05 in/ton.

Metode ini tidak efektif digunakan untuk tiang panjang.

Interpretasi dapat dilakukan jika kurva penurunan – beban mencapai nilai

ultimit, sehingga jika kurva tidak mencapai ultimit daya dukung ultimit dapat

dicari dengan cara mengambil nilai beban uji maksimum (200 % dari beban

rencana).

2.4.4.1 Uji Beban Vertikal (Axial Compression Loading Test)

Uji beban vertikal digunakan untuk mengetahui besar daya dukung ultimit tiang

untuk menerima gaya aksial.

Gambar 2.15 menunjukkan jenis kurva penurunan – beban yang dialami oleh

tiang vertikal dalam berbagai kondisi.



2 - 44

Gambar 2.15 Ciri Khusus Beban - Penurunan Pada Uji Pembebanan

Vertikal yang Berada Pada :

(a) Lempung lunak – kaku padat atau pasir tak padat

(b) Lempung kaku

(c) Tiang dukung ujung pada batu berpori lunak

(d) Badan tiang dari beton lunak tergesek secara

menyeluruh

(e) Celah tiang tertutup akibat beban

(f) Beton kurang kuat dan mengalami keretakan

(Sumber : Tomlinson, 1977)



2 - 45

2.4.4.2 Uji BebanTarik (Uplift Loading Test)

Pada uji pembebanan tarik, pengukuran beban dengan gerakan tiang ditarik ke

atas sama dengan seperti pengujian beban aksial.

Uji beban tarik digunakan untuk mengetahui daya dukung ultimit pondasi tiang

menahan tarik, seperti beban gempa, momen dan lain sebagainya.

Interpretasi untuk menentukan beban keruntuhan pada uji tarik bisa bervariasi,

tergantung pada besarnya gerakan yang bisa ditolerir, tetapi lebih mudah

dilakukan dibandingkan dengan uji tekan karena komponen perlawanan tidak

bercampur dengan tahanan ujung. Cara untuk menentukan daya dukung ultimit

untuk tarik dicapai pada defleksi kepala tiang sebesar 6,25 mm.

Gambar 2.16 Uji Pembebanan Tarik (Sumber :Tomlinson, 1980)

2.4.4.3 Uji Beban Lateral (Lateral Loading Test)

Uji beban lateral (horisontal) digunakan untuk mengetahui kekakuan defleksi

tiang pada waktu beban telah bekerja. Beban lateral yang diijinkan dapat

ditentukan dari nilai beban pada defleksi tiang tertentu (0,25 inchi atau 0,00635

m) yang dibagi dengan faktor keamanan (McNulty,1956). Pada uji pembebanan



2 - 46

lateral yang diamati adalah pergeseran yang dialami pondasi akibat variasi

pembebanan lateral. Pengujian dilakukan sampai defleksi tiang mencapai 2 inch.

Uji pembebanan lateral dilakukan dengan cara menekan satu atau sepasang

kepala dengan dongkrak hidrolik yang disandarkan pada suatu sistem reaksi yang

berupa blok beban, pondasi tiang, maupun blok jangkar (Gambar 2.14).

Pada saat pembebanan, pergerakan kepala tiang dapat diukur dengan dial gauge.

Cara pengujian beban lateral dapat bervariasi, akan tetapi umumnya dilakukan

dengan cara menambahkan beban secara berangsur-angsur sampai kecepatan

gerakan tertentu. Alideth dan Davidson (1970) menunggu sampai 1 jam untuk

tiap penambahan beban atau setelah gerakan kepala tiang kurang dari 0,01 inch

per jam.

Gambar 2.17 Uji Pembebanan Lateral (Sumber :Tomlinson, 1980)



2 - 47

2.4.2 Uji Beban Dinamis (Dynamic Loading Test)

Uji pembebanan dinamis awal dikembangkan hanya untuk pondasi tiang

pancang, namun dengan cara analog uji pembebanan dinamis dapat diaplikasikan

pada tiang bor.

Uji pembebanan dinamis yang mulai berkembang digunakan adalah uji Pile

Driving Analyzer (PDA) yang dikembangkan oleh Professor Goble di Case

Institute of Technology, Ohio.

Cara pengujian Pile Driving Analyzer (PDA) adalah dengan memasang strain

transducer dan accelerometer di dekat kepala tiang yang kemudian alat tersebut

dihubungkan ke komputer. Strain transducer dan accelerometer berguna untuk

menginterpretasikan gelombang satu dimensi (one dimensional wave) yang

dihasilkan tiang pondasi agar regangan dan percepatan yang terjadi di sepanjang

tiang pondasi dapat diukur.

Pada uji PDA digunakan model analitis yang menggabungkan data lapangan

dengan teori perambatan gelombang untuk memprediksi besarnya daya dukung

ultimit, distribusi gesekan selimut di sepanjang tiang dan simulasi perilaku beban

terhadap penurunan dari tiang pondasi.



2 - 48

Gambar 2.18 Komputer yang Digunakan Sebagai Perekam Gelombang

Tiang

(a) (b)

Gambar 2.19 (a) Strain transducer dan accelerometer (b) DropHammer


bab 2 tinjauan pustaka 2.1 umum -...

Documents