Adi Saputra

Bianca Natasya

Christy Natalia

Ivan Christian Lukito

R.M Dimas Aries Chandra

Daya Dukung Tiang Tunggal Berdasarkan Data

Uji Lapangan

Field Testing

Standard Penetration Test

Static Cone Penetration Test (Dutch cone)

Presuremeter Test

Dynamic Driving Resistance

STANDARD PENETRATION TEST

Pengenalan Umum▫Uji penetrasi standar (SPT) adalah metoda

pengujian di lapangan dengan memasukkan (memancangkan) sebuah Split Spoon

▫NSPT (jenis dan sifat tanah, sifat tanah kualitatif, dan daya dukung tiang pancang)

Interpretasi SPT• Bersifat empiris• Untuk tanah PASIR, NSPT mencerminkan:

▫ kepadatan yang ▫ Besar sudut geser dalam (φ) ▫ Berat isi tanah (γ)▫ Kapasitas daya dukung pondasi ▫ Penurunan pondasi.

• Untuk tanah Lempung, hasil SPT dapat menentukan secara empiris konsistensi tanah, kapasitas daya dukung pondasi dan penurunan pondasi.*

End-Bearing1. Untuk sand (ton)

2. Untuk nonplastic silt (ton)

Di mana:

'

v10N σ

logC20

77,0

Skin-Friction

• Qp dalam tons. Untuk mendapatkan nilai fs

dalam satuan SI, harus dikalikan 8,9 kN.

•fs dalam tons/ft2. Untuk mendapatkan nilai fs

dalam satuan SI, harus dikalikan 95,8 kN/m2.

Catatan Penting!

•Untuk tiang drilled, nilai Qp harus dikali

1/3 dan Qf harus dikali ½. Reduksi ini ada

karena terjadi reduksi density pada tanah

di sekitar pemboran.

CONE PENETRATION TEST

CPT

• Fungsi :

Nilai konus (qc)

Nilai friksi lokal (fs)

Mengidentifikasi jenis tanah

Kepadatan dan kekerasannya

INTERPRETASI SONDIR1.Tahanan Ujung (qc)diperoleh dari penekanan ujung konus untuk memperoleh perlawanan tanah

yang dipenetrasi. Besarnya nilai ini menunjukkanidentifikasi jenis tanah. 2. Gesekan selimut (fs) Gesekan selimut (fs) diperoleh dari hasil pengukuran perlawanan ujung konus

dan selimut bersama-sama ditekan ke dalam tanah dikurang hasil pengukuran tahanan ujung konus dengan kedalaman penetrasi yang sama.

Gesekan selimut diukur sebagai gaya penetrasi persatuan luas selimut konus (fs).

3. Friction Ratio (Rf) Friction Ratio digunakan untuk membedakan tanah berbutir halus dengan tanah yang berbutir kasar (memperkirakan jenis tanah yang diselidiki).

♦ Harga Friction Ratio < 1 % biasanya adalah untuk tanah pasir.♦ Harga Friction Ratio > 1 % biasanya adalah untuk tanah Lempung♦ Harga Friction Ratio > 5 % atau 6 % untuk jenis tanah organik (peat)

Rf = fs/qc

UKURAN KONUS SONDIR (ASTM D 3441)

Ukuran Konus Elektrik

End-Bearing (Meyerhoff)

Skin-Friction

• Qp dalam tons. Untuk mendapatkan nilai fs

dalam satuan SI, harus dikalikan 8,9 kN.

•fs dalam tons/ft2. Untuk mendapatkan nilai fs

dalam satuan SI, harus dikalikan 95,8 kN/m2.

Catatan Penting!

•Untuk tiang drilled, nilai Qall harus

dikalikan ½

•Metode Meyerhoff hanya sesuai untuk

kondisi di mana kedalaman tiang pancang

minimal 10x lebar atau diameter tiang

Metode Fleming and Thorburn

42qqq

q c3c2c1c

qc1 adalah tahanan konus rata-rata pada daerah 2D di bawah

ujung tiang.

qc2 adalah tahanan konus minimum pada daerah 2D di bawah

ujung tiang.

qc3 adalah tahanan konus rata-rata minimum pada daerah 8D di

atas ujung tiang.

PRESSUREMETER TEST

Deskripsi Umum• Uji Pressuremeter (PMT) merupakan sebuah uji

tegangan-regangan in situ• Dilakukan pada dinding lubang bor menggunakan

probe silinder yang membesar dalam arah radial.• PMT dapat digunakan dalam perancangan pondasi

pada seluruh jenis tanah

Bagian-Bagian Alat

The pressuremeter consists of two parts: •the read-out unit•the probe

Schematic of a pressuremeter test in a borehole (from Gambin and Rousseau, 1988)

Cara Kerja

•Pada kedalaman yang diukur, guard cells dikembangkan untuk menahan posisi probe pada tempatnya

•measuring cell diberi tekanan dengan mengisikan air, sehingga permukaan karetnya mengembang memberikan tekanan pada dinding lubang bor

•Saat tekanan pada measuring cell meningkat, dinding lubang bor berdeformasi

Cara Kerja• Tekanan pada measuring

cell dijaga konstan selama 60 detik

• Perubahan volume, yang terjadi dalam kurun waktu tersebut, yang dibutuhkan untuk menjaga besar tekanan dicatat

• Diperoleh sebuah diagram ∆P vs ∆V pada tiap pengujian

Example pressuremeter test results (from Baguelin et al., 1978).

Three phases of the deformation curve:

• (1) the re-establishing phase, from the origin to point A;

• (2) the pseudo-elastic phase, from point A to point B; and

• (3) the plastic phase, from point B to point C.

Example pressuremeter test results (from Baguelin et al., 1978).

End-Bearing Capacity

Ap : luas penampang dasar pondasi

qo : tegangan lateral pada tanah pada kedalaman ujung pondasi

Kq : faktor bearing capacity

PL : limit pressure

P0 : initial pressurePrakash dan Sharma. Pile Foundation in Engineering

Practice. Toronto: Wiley Interscience Publication, 1990

Bearing capacity factor K, for pile foundation design by pressuremeter (Canadian Foundation Engineering Manual, 1978).

Skin-Friction Capacity

Fs = ultimate skin friction (τf)perimeter = pile perimeterembedment length = pile length

For cohesive soils, • Timber & Concrete piles: use CURVE

A directly• Steel Piles: multiply these values in

CURVE A by 0.75

For cohesionless soils,• Nondisplacement Concrete piles and

displacement steel piles: use CURVE A directly

• Nondisplacement Steel Piles: multiply these values in CURVE A by 0.5

Displacement Concrete Piles: used directly Curve B

Diketahui limit pressure (kPa), material pondasi, metode konstruksi pondasi

Ultimate skin friction, τf, on piles by pressuremeter method (CanadianFoundation Engineering Manual, 1978).

(Canadian Foundation Engineering Manual, 1978)

PEMBAHASAN SOAL-SOAL

Soal 1 - SPT

• Sebuah tiang pancang

baja dengan ujung

tertutup berdiameter

1 ft dipancang ke

dalam pasir hingga

kedalaman 30 ft. Muka

air tanah terletak pada

permukaan tanah.

= 125 lb/ftγ 3.

• Tentukan Qa dgn FS =

3!

Solusi – Point Bearing

1. Nilai N rata-rata

123

141210

Navg

2. Nilai tegangan vertikal efektif

tsf lb/ft ft lb/ft lb/ft 333 938,0187530)5,62125(' v

3. Cari nilai N corrected

121,02.12NCN

0,938log

σlogC

N

10'v

10N

02,1

2077,0

2077,0

4. Nilai Point Bearing

tons 01AN

tons 11330.0,7851

1AD

BN

Qp

ANADB

NQp

p

pf

ppf

7,37785,.2.44

2.4,04,0

44,0

Pilih nilai paling kecil, maka Qp = 37,7 ton

Solusi – Skin Friction

1. Nilai N rata-rata

8,65

108664

Navg

2. Nilai tegangan vertikal efektif untuk kedalaman rata-rata

tsf lb/ft ft lb/ft lb/ft 333 469,05,93715)5,62125(' v

3. Cari nilai N corrected

5,

25,120

77,020

77,0

81,25.6,8NCN

0,469log

σlogC

N

10'v

10N

4. Nilai Skin Friction

tons fs.p.LQ

tsf tfs 05050

Nfs

tsf 50N

fs

f 1630.1..17,0

117,5,8

1

Solusi – Allowable Bearing Capacity

1. Nilai Q ultimate

tons QQQ fpult 7,53167,37

2. Nilai Q allowable

kN 156tons 3

53,7FS

QQ ult

all 9,17

Soal 2 - CPT

• Hasil tahanan konus dan tahanan selimut dari sebuah CPT ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Hitung kapasitas beban batas dari sebuah driven pile dengan diameter 0,6 m dan panjang 10 m.

Solusi – Fleming and Thorburn

•Influence zoneAbove base = 8D = 8.0,6 = 4,8 mBelow base = 2D = 2.0,6 = 1,2 m

•Tahanan konus

MPa 4

2qqqq c3c2c1

c 6,44

)07,3(277,45,7

•Tahanan selimut rata-rata (tabel)Berdasarkan tabel, 0,075 Mpa di atas kedalaman 10 m.

•End-bearing

•Skin-friction

•Qult

MN 1,294,6.0,28ApqQp

m 40,6π

4Dπ

Ap

c

222

28,0

MN 1,41.0,6.10π0pLfQ sf .075,

MN 2,71,411,29Qult

Dynamic Driving ResistancePile Driving Formulas

• Pile-driving Formulas▫ xx shows the position of pile cap

just before a ram or a hammer of weight W strikes the pile cap after falling through a height H.

▫ The pile cap then moves a distance(S + Se)

▫ S is the distance pile point penetrates per blow of the hammer

▫ Se is the elastic compression of the pile and pile cap.

▫ The work done by a falling hammer and the work required to penetrate pile point by S can then be related as follows: WH = QdynS + ▲E

Qdyn = dynamic resistance of soil to pile driving

▲E = energy losses

•Energy losses result when all of the energy of the falling hammer is not used in pile penetration into the soil but is converted into losses such as heat, noise, and the elastic compression of the pile (Se)

•If we assume that C represents the additional penetration of pile that would have occurred if energy losses during pile driving were zero, then equation can be modified as follows:

a Digunakan jika driven weight lebih kecil dari striking weightsb Digunakan jika driven weight lebih besardari striking weights(Qu)all dalam poundsW = weight of striking parts of hammer in poundsH = effective height of fall in feetE = actual energy delivered by hammer per blow in foot-poundsS = average net penetration in inches per blow for the last 6 in. of driving setWd = driven weights including pile

Drop Hammer

Single Acting Hammer

Double Acting

Hammer

• The shortcomings of dynamic pile-driving formulas can be categorized into the following three areas (Goble and Rausche, 1980):

• 1. Driving System Representation▫ In dynamic formulas, only the rated energy and estimated losses

are included. Driving system loss representations are oversimplified, and the formulas do not attempt to deal realistically with poor equipment performance. Thus, driving system representation in dynamic formulas are only approximate at best.

• 2. Pile Flexibility▫ In dynamic formula derivation, the pile is assumed to be rigid

and all effects of flexibility are neglected.

• 3. Soil Resistance▫ The soil model approximation in the model is far from the real soil

because the formulation assumes constant soil resistance. Also static pile resistance may not be equal to dynamic pile resistance.

Soal 4 – Pile Driving Formula

Hitung Qall dari sebuah tiang baja yang dipancang dengan

drop hammer seberat 5000 lb dan tinggi jatuh 6,5 ft.

Rekaman pile-driving menunjukkan ada 12 pukulan untuk

satu kaki terakhir pemancangan ke dalam tanah nonkohesif.

Dari 12 pukulan tersebut, 6 inchi terakhir dari

pemancangan membutuhkan 7 pukulan.

Solusi

•W = 5000 lb

•H = 6,5 ft

•S = jumlah penetrasi dalam in/pukulan = 6/7 = 0,86 in/pukulan

•Qall = 2WH/(S+1) = 2.5000.6,5/(0,86+1) = 34,8 kips = 155 kN

Soal 5 – Pile Driving Formula

Sebuah tiang baja HP 14x73 dipancang dengan

menggunakan double acting hammer dengan energi sekitar

39800 ft-lb. Tiang dipancang melewati berbagi lapisan

tanah dan ujungnya menyentuh lapisan very dense sand

seperti ditunjukkan pada grafik. Rekaman pemancangan

menunjukkan ada 54 pukulan pada pemancangan 9 inchi

terakhir. Hitung Qall pada tiang ini!

Solusi

•E = 39800 ft-lb

•S = jumlah penetrasi dalam in/pukulan = 9/54 = 0,167 in/pukulan

•Qall = 2E/(S+0,1) = 2.39800/(0,167+0,1) = 298 kips = 1326 kN

SEKIAN

Pertanyaan• Uday: kalau di lapangan pada proses

pemancangan. Qall kita yg desain.test2 untuk lahan berapa?harga?(teknis)• Eric: Dynamic pile driving, ada yg static

ada gak?• Indra: CPT 10x D• Adi T. W.: Bila di suatu lokasi terdapat 2

data yang berbeda, bagaimana?• Eric: Berapa besar beda data lab dan

lapangan?