EKSPLORASI TANAHBeberapa cara di bawah ini dapat digunakan untuk menentukan daya dukung tiang pancang. Cara-cara tersebut diantaranya adalah Cone Penetration Test (CPT) atau uji sondir dan Standard Penetration Test (SPT).A. STATIC CONE PENETRATION TEST (CPT) ATAU UJI SONDIR1. PendahuluanStatic cone penetration test disebut juga dengan Dutch cone penetration test. Metode ini telah digunakan di banyak negara dan telah diperkenalkan lebih dari 50 tahun yang lalu. Salah satu nilai lebih CPT adalah bahwa metode memiliki fungsi sebagai model skala untuk tes tiang pancang. Korelasi empiris yang telah dilakukan selama bertahun-tahun telah memberikan kemudahan untuk menghitung daya dukung tiang pancang secara langsung dari hasil CPT tanpa menggunakan parameter-parameter tanah konvensional.Metode CPT telah terbukti sangan berguna untuk menentukan profil tanah karena tipe tanah dapat diidentifikasi dari kombinasi pengukuran tahanan ujung kerucut dan friksi selimut jaket. Pengujian memberikkan turunan properti tanah normal seperti kepadatan, sudut friksi dan kohesi. Beberapa teori telah dikembangkan untuk desain pondasi.Popularitas CPT dapat dikelompokkan kedalam tiga faktor penting berikut :a. Pengenalan umum penetrometer elektrik menmberikan pengukuran yang lebih presisi dan perkembangan peralatan memberikan penetrasi yang lebih dalam.b. Kebutuhan akan teknik pengujian in situ penetrometer pada investigasi pondasi lepas pantai dalam hal tingkat kesulitan dalam mendapatkan kualitas sample yang memadari pada lingkungan maritim.c. Penambahan pengukuran simultan yang lain terhadap penetrometer friksi standar seperti tekanan pori dan temperatur tanah.PenetrometerTerdapat beragam bentuk dan ukuran penetrometer yang digunakan. Salah satu yang menjadi standar di beberapa negara adalah kerucut dengan sudut maksimal 600 dan luas dasar 10 cm2. Selimut (jaket) telah menjadi item standar untuk penetrometer pada banyak aplikasi. Pada penetrometer kerucut 10 cm2 selimut friksi harus memiliki luas daerah 150 cm2 sebagai ukuran standar. Rasio friksi samping dan tahanan dukung/rasio friksi memberikan identifikasi terhadap tipe tanah (Schmermann, 1975) dan menyediakan informasi yang sangat berguna terutama ketika tidak ada data lubang bor yang tersedia. Bahkan ketika pemboran dilakukan, rasio friksi tetap memberikan pengecekan atas akurasi rekam bor.Dua tipe penetrometer digunakan berdasarkan metode yang digunakan untuk mengukur tahanan kerucut dan friksi yaitu :a. Tipe mekanisb. Tipe elektrikTahanan Kerucut qc dan friksi samping lokal fcTahanan penetrasi kerucut qc diperoleh dengan membagi gaya total Qc yang bekerja pada kerucut dengan luas dasar Ac kerucut.

Dengan cara yang sama friksi lokal samping fc adalah

Rasio Friksi, RfRasio friksi Rf dituliskan sebagai

Dimana fc dan qc diukur pada kedalaman yang sama. Rf ditulis dalam persen. Rasio friksi adalah parameter yang penting dalam pengklasifikasian tanah.2. Penentuan Kapasitas Dukung Tiang Berdasarkan Test CPTMetode Penentuan Kapasitas TiangTest CPT dianggap sebagai test beban tiang dalam skala kecil.beragam metode menggunakan CPT untuk mprediksi kapasitas vertikal tiang telah dikembangkan. Beberapa cara diantaranya adalah :a. Metode Vander Veenb. Metode SchmertmannMetode Vander Veen untuk Tanah NonkohesifDalam metode Vander Veen tahanan ujung ultimet tiang diambil sama dengan tahanan ujung kerucut. Untuk memberikan variasi tahanan kerucut yang biasanya terjadi, metode ini mempertimbangkan tahanan kerucut rata-rata pada kedalaman tiga kali diameter tiang di atas ujung bawah tiang dan satu diameter tiang dibawah ujung bawah tiang seperti ditunjukkan pada gambar 1.

Gambar 1. Kapasitas tiang dengan menggunakan nilai CPTPengalaman menunjukkan bahwa jika faktor aman sebesar 2.5 diaplikasikan pada tahanan ujung ultimet yang ditentukan dari tahanan kerucut, tiang cenderung untuk tidak turun lebih dari 15 mm di bawah beban kerja (Tomlinson, 1986). Persamaan untuk kapasitas dukung ultimet dan beban ijin ditulis sebagaitahanan ujung tiang, kapasitas ujung ultimet,

beban ujung ijin, dimana, qp = tahanan kerucut rata-rata pada kedalaman 4d seperti pada gambar 1 dan Fs = faktor amanFriksi kulit pada selimut tiang di tanah non kohesif didapatkan dari hubungan yang dibuat oleh Meyerhof (1956) sebagai berikut,untuk tiang displacement,friksi kulit ultimet fs, ditulis sebagai dimanan qc = tahanan kerucut rata-rata dalam kg/cm2 terhadap panjang selimut tiang yang ditinjau.Meyerhof menyatakan bahwa untuk tiang displacement satu sisi, friksi kulit unit ultimet,fs, memiliki nilai maksimum 107 kPa. Beban kulit ultimet adalah

Kapasitas beban ultimet tiang adalah

Beban ijin adalah

Jika beban kerja Qa didapatkan untuk suatu posisi tertentu pada tiang pada gambar 1 kurang dari kondisi pembebanan yang disyaratkan perencaana struktur, maka kedalaman tiang harus ditambah untuk meningkatkatkan friksi kulit fs atau tahanan ujung qb.Metode Schmertmann untuk Tanah Kohesif dan Tanah NonkohesifSchmertmann (1978) merekomendasikan satu prosedur untuk semua jenis tanah untuk menghitung kapasitas dukung tiang. Namun, untuk menghitung friksi samping, Schmermann memberikan dua pendekatan yang berbeda, untuk pasis dan untuk tanah lempung.Kapasitas Dukung Ujung Qb pada Semua Jenis TanahMetode yang disarankan oleh Schmertmann (1978) sama dengan prosedur yang dikembangkan oleh De Ruiter dan Beringen (1979) untuk pasir. Prinsip metode ini berdasarkan pada metode yang disarankan oleh Vander Veen (1975) seperti yang dijelaskan di atas. Prosedur yang digunakan dalam kasus ini melibatkan penentuan nilai penetrasi ujung kerucut qp pada kedalaman antara 0.7 sampai 4d dibawah ujung bawah tiang dan 8d di atas ujung bawah tiang seperti yang ditunjukkan pada gambar 2.

Gambar 2. Kapasitas dukng tiang menggunakan CPT metode Schmertmann

Nilai qp dapat dituliskan sebagai

dimana qc1 = tahanan kerucut rata-rata dibawah ujung tiang pada kedalaman yang bervariasi antara 0.7d dan 4d dengan d adalah diameter tiang.qc2 = tahanan kerucut minimum yang diukur dibawah ujung tiang pada kedalaman 0.7 sampai 4d.qc3 = rataan daerah tahanan kerucut minimum yang diukur di atas ujung bawah tiang hingga ketinggian 8d. tahanan unit tiang qb adalah

Tahanan ujung ultimet tiang Qf adalah

Dan beban ujung ijin Qa adalah