PONDASI

A. PENGERTIAN PONDASI

Ada beberapa pengertian tentang pondasi yaitu:

1. Suatu konstruksi bangunan yang memiliki fungsi untuk memindahkan beban/bobot/gaya

yang ditimbulkan oleh banguna yang ada diatasnya kedalam tanah.

2. Adalah bagian bangunan yang menghubungkan bangunan tersebut dengan tanah, dimana

tanah harus menerima beban dari bangunan tersebut (beban mati dan beban hidup) dan

tugas pondasi untuk membagi beban itu sehingga tekanan tanah yang diizinkan (daya

dukung) tidak terlewati.

3. Konstruksi yang diperhitungkan sedemikian rupa sehingga dapat menjamin kestabilan

bangunan terhadap berat sendiri dan menghindari penurunan bangunan yang tidak

merata.

Dapat disimpulkan, pengertian pondasi adalah:

Bagian dari elemen bangunan yang berfungsi meletakkan dan meneruskan beban ke dasar

tanah yang kuat mengimbangi dan mendukung (merespon) serta dapat menjamin

kestabilan bangunan, paling tidak terhadap beratnya sendiri, beban yang bekerja serta

beban gempa.

B. BENTUK DAN JENIS PONDASI

Bentuk dan jenis pondasi sangat dipengaruhi beberapa hal, yaitu:

1. Jenis Tanah , (mempengaruhi daya dukung tanah)

2. Berat Bangunan , untuk bangunan dengan bobot yang berat/sangat berat harus memperkatikan

pemilihan pondasi yang aman.

3. Kondisi Geografi, Geologi dan lingkungan sekitar Lokasi , diperhitungkan khususnya pada

bangunan yang terletak pada daerah jalur gempa atau pengaruh alam lainnya.

4. Peralatan yang dipergunakan

Desain Pondasi

Pondasi didesain agar memiliki kapasitas dukung dengan penurunan / settlement tertentu

oleh para Insinyur geoteknik dan struktur. Desain utamanya mempertimbangkan penurunan dan

daya dukung tanah, dalam beberapa kasus semisal turap, defleksi / lendutan pondasi juga

diikutkan dalam perteimbangan. Ketika berbicara penurunan, yang diperhitungkan biasanya

penurunan total(keseluruhan bagian pondasi turun bersama-sama) dan penurunan

diferensial(sebagian pondasi saja yang turun / miring). Ini dapat menimbulkan masalah bagi

struktur yang didukungnya.

Daya dukung pondasi merupakan kombinasi dari kekuatan gesekan tanah terhadap

pondasi( tergantung pada jenis tanah, massa jenisnya, nilai kohesi adhesinya, kedalamannya,

dsb), kekuatan tanah dimana ujung pondasi itu berdiri, dan juga pada bahan pondasi itu sendiri.

Dalamnya tanah serta perubahan-perubahan yang terjadi di dalamnya amatlah sulit dipastikan,

oleh karena itu para ahli geoteknik membatasi beban yang bekerja hanya boleh, biasanya,

sepertiga dari kekuatan desainnya.

Beban yang bekerja pada suatu pondasi dapat diproyeksikan menjadi:

Beban Horizontal/Beban Geser, contohnya beban akibat gaya tekan tanah, transfer beban

akibat gaya angin pada dinding.

Beban Vertikal/Beban Tekan dan Beban Tarik, contohnya:

      - Beban Mati, contoh berat sendiri bangunan

      - Beban Hidup, contoh beban penghuni, air hujan dan salju

      - Gaya Gempa

      - Gaya Angkat Air (eng: Lifting Force, de: Auftriebskraft)

Momen

Torsi

C. KLASIFIKASI PONDASI

1. Klasifikasi Berdasarkan Sistem Kerja gaya

Dari berbagai hal yang mempengaruhinya (pada point 2 diatas), maka jenis-jenis pondasi

secara garis besar dapat diklasifikasikan sebagai berikut:

Spread Fondations / pondasi telapak

Dimana beban yang disalurkan disebarkan melalui lebar telapak pondasi. Dimana intensitas

beban yang diteruskan ketanah haruslah lebih kecil dari daya dukung tanah yang diijinkan.

Pile Foundations / pondasi tiang pancang

Pondasi tiang pancang, beban dan bobot disalurkan dengan mekanisme pergeseran antara tanah

dan pondasi (tiang), dan dukungan dari lapisan tanah keras pada kedalaman tertentu. Pile adalah

komponen penerus beban yang berbentuk panjang dan vertical. Pile dapat terbuat dari bahan

kayu, besi/baja, beton atau kombinasi diantaranya, tergantung dari berat beban yang dipikul.

Pile digunakan dengan pertimbangan:

- Beban yang dipikul sangat besar

- Penggunaan jenis pondasi yang lain dinilai tidak ekonomis

- Kondisi air tanah yang bervariasi dan perlu dipertimbangkan

- Apabila dikemudian akan dibangun saluran dalam tanah/canal

- Digunakan pada konstruksi bangunan di pelabuhan atau daerah air lainnya

Pier Foundations / pondasi sumuran

Pondasi sumuran, pondasi yang berupa konstruksi sumuran vertical yang mencapai tanah keras.

Bilamana bangunan terletak pada tanah yang berpasir dan letak tanah keras pada lapisan yang

dalam, maka tipe pondasi ini perlu dipertimbangkan. Dengan kata lain sumuran sebenarnya

merupakan kolom pada sub struktur yang berfungsi mendukung beban dari upper struktur dan

melaluinya beban akan disalurkan ke tanah.

2. Klasifikasi berdasarkan kedalaman pondasi

1. Pondasi Dangkal ( Shallow Foundation )

Disebut Pondasi dangkal karena kedalaman masuknya ke tanah relatif dangkal,

hanya beberapa meter masuknya ke dalam tanah. Salah satu tipe yang sering digunakan ialah

pondasi menerus yang biasa pada rumah-rumah,dibuat dari beton atau pasangan

batu,meneruskan beban dari dinding dan kolom bangunan ke tanah keras.

Pondasi dangkal dapat dibedakan menjadi beberapa jenis :

- Pondasi Setempat ( Single Footing )

- Pondasi Menerus ( Continuous Footing )

- Pondasi Pelat ( Plate Foundation )

- Pondasi Cakar Ayam

- Pondasi Sarang Laba-laba

- Pondasi Grid

- Pondasi Gasing

a. Pondasi Setempat ( Single Footing )

Pondasi setempat; dibuat pada bagian yg terpisah (di bawah kolom pendukung/kolom

struktur), tiang, dsb), juga biasa digunakan pada konstruksi bangunan kayu di daerah rawa-rawa.

Pada bangunan sementara sering juga digunakan penumpu batu alam massif yang bertarah dan

diletakkan di atas permukaan tanah yang diratakan.

Ciri pondasi setempat :

1). jika tanahnya keras, mempunyai kedalaman > 1,5 meter ;

2). pondasi dibuat hanya di bawah kolom;

3). masih menggunakan pondasi menerus sebagai tumpuan men-cor sloof, tidak digunakan untuk

mendukung beban.

Adapun bentuk-bentuk dari pondasi setempat antara lain:

1). pondasi pilar, dari pasangan batu kali berbentuk kerucut terpancung.

2). pondasi sumuran, dari galian tanah berbentuk bulat sampai kedalaman tanah keras, kemudian

diisi adukan beton tanpa tulangan dan batu-batu besar.

3). pondasi umpak, dipakai untuk bangunan sederhana. Pondasi umpak dipasang di bawah setiap

tiang penyangga. Antara tiang dihubungkan dengan balok kayu di bagian bawah tiang, di bagian

atas tiang menyatu dengan atapnya.Pondasi kayu dibuat keluar permukaan tanah sampai

ketinggian ± 1 meter.

Pondasi umpak dapat dibuat dari bahan-bahan sebagai berikut:

a) Ps bata yg disusun bertangga;

b) pasangan batu kali

c) cor beton tidak bertulang;

d) batu alam yang dibentuk menjadi lunak

b. Pondasi Menerus ( Continuous Footing )

Pondasi menerus (Pondasi Langsung) dapat digunakan pada tanah yang seragam.

Ciri-ciri:

1). ukuran sama besar dan terletak pada kedalaman yang sama;

2). dipasang di bawah seluruh dinding penyekat dan kolom;

3). biasanya digunakan sebagai pondasi bangunan tidak bertingkat;

4). untuk tanah lembek, dibuat dari sloof memanjang bagian bawah diperlebar menjadi pelat.

c. Pondasi Pelat ( Plate Foundation )

Pondasi pelat biasanya seluas ukuran gedung. Pondasi ini membagi beban secara

merata ke tanah bangunan.

Pondasi pelat ini biasa digunakan dalam hal:

1). daya dukung tanah jelek atau beban bangunan yang tinggi;

2). raster atau jarak-jarak tiang/dinding kurang dari 8 meter;

3). beban bangunan yang tinggi sudah dibagi merata oleh konstruksi atas;

4). pada daerah rawan banjir, pondasi ini akan mencegah meresapnya air dari bawah

(tanah).

d. Pondasi Cakar Ayam

Merupakan salah satu rekayasa keteknikan di bidang pondasi, hasil temuan Prof. Dr. Ir.

Sedijatmo. Kostruksi ini terdiri dari plat beton bertulang dengan tebal 10 - 12 cm di dan

bagian bawahnya diberi pipa-pipa beton bertulang yang menempel kuat pada plat tersebut.

Mirip seperti akar serabut pada tanaman kelapa yang dapat tumbuh tinggi menjulang di

pantai berpasir yang daya ikatnya rendah, pile atau pipa-pipa beton mencengkeram ke dalam

tanah dan plat betonnya mengikat pile-pile tersebut sehingga menjadi satu kesatuan yang

monolit.

Dasar pemikiran Iahirnya pondasi cakar ayam ialah memanfaatkan tekanan tanah pasif,

yang pada sistem pondasi lain tak pernah dihiraukan. Plat beton yang tipis itu akan

mengambang di permukaan tanah, sedangkan kekakuan plat ini dipertahankan oleh pipa-pipa

yang tetap berdiri akibat tekanan tanah pasif. Dengan demikian maka plat dan konstruksi di

atasnya tidak mudah bengkok.

Bagi daerah yang bertanah lembek, pondasi cakar ayam tidak hanya cocok untuk

mendirikan gedung, tapi juga untuk membuat jalan dan landasan. Satu keuntungan lagi,

sistem ini tidak memerlukan sistem drainasi dan sambungan kembang susut.

e. Pondasi sarang laba-laba

Pondasi ini memiliki kelebihan jika dibandingkan dengan pondasi konvensional yang lain

diantaranya yaitu KSSL memiliki kekuatan lebih baik dengan penggunaan bahan bangunan yang

hemat dibandingkan dengan pondasi rakit (full plate) lainnya, mampu memperkecil penurunan

bangunan karena dapat membagi rata kekuatan pada seluruh pondasi dan mampu membuat tanah

menjadi bagian dari struktur pondasi, berpotensi digunakan sebagai pondasi untuk tanah lunak

dengan mempertimbangkan penurunan yang mungkin terjadi dan tanah dengan sifat kembang

susut yang tinggi, menggunakan lebih sedikit alat-alat berat dan bersifat padat karya, waktu

pelaksanaan yang relatif cepat dan dapat dilaksanakan secara industri (pracetak), lebih ekonomis

karena terdiri dari 80% tanah dan 20% beton bertulang dan yang paling penting adalah ramah

lingkungan karena dalam pelaksanaan hanya menggunakan sedikit menggunakan kayu dan tidak

menimbulkan kerusakan bangunan serta tidak menimbulkan kebisingan disekitarnya.

f.

2. Pondasi Dalam ( Deep Foundation).

2. Pondasi Dalam

Digunakan untuk menyalurkan beban bangunan melewati lapisan tanah yang lemah di bagian

atas ke lapisan bawah yang lebih keras.

Pondasi dalam dapat dibedakan menjadi beberapa jenis :

- Pondasi tiang pancang (pasak bumi)

- Pondasi tiang bor

- Pondasi Caison

Penyebutannya dapat berbeda-beda tergantung disiplin ilmu atau pasarannya

a) Pondasi Tiang Pancang

Pondasi tiang pancang dipergunakan pada tanah-tanah lembek, tanah berawa, dengan

kondisi daya dukung tanah (sigma tanah) kecil, kondisi air tanah tinggi dan tanah keras pada

posisi sangat dalam. Bahan untuk pondasi tiang pancang adalah : bamboo, kayu besi/kayu ulin,

baja, dan beton bertulang.

1. Tiang Pancang Kayu

Tiang kayu adalah batang pohon yang cabang-cabangnya telah dipangkas dengan hati-hati.

Panjang maksimum kebanyakan tiang kayu adalah 10-20 m. Agar kualitas tiang kayu yang

dipakai bagus, maka kayunya harus lurus, keras, dan tanpa adanya kerusakan. Manual Praktek

No. 17 yang dikeluarkan oleh ASCE (The American Society of Civil Engineers) tahun 1959,

mengklasifikasikan tiang kayu ke dalam 3 kategori:

(1) Tiang klas A: Tiang-tiang dalam kelas ini mampu menerima beban-beban yang berat.

Diameter minimum batang sekurang-kurangnya 356 mm.

(2) Tiang klas B: Tiang-tiang dalam kelas ini mampu menerima beban-beban sedang.

Diameter minimum batang adalah 305-330 mm.

(3) Tiang klas C: Tiang ini digunakan untuk kontruksi sementara. Tiang ini dapat digunakan

untuk konstruksi permanen apabila keseluruhan tiang tenggelam di bawah muka air tanah.

Diameter minimum batang sekurang-kurangnya 305 mm.

Dalam setiap keadaan, kepala tiang tidak boleh memiliki diameter yang kurang dari 150 mm.

Tiang kayu biasanya tidak dapat menahan tegangan pada pemancangan yang keras; oleh

karena itu kapasitas tiang umumnya dibatasi hingga sekitar 220-270 kN (25-30 ton). Sepatu baja

bisa digunakan untuk mencegah kerusakan ujung bawah tiang. Kepala tiang mungkin bisa juga

rusak selama proses pemancangan. Kerusakan pada serat-serat kayu yang disebabkan oleh

tumbukan palu dinamakan dengan brooming. Untuk mencegah kerusakan kepala tiang, topi dari

logam biasanya ditambahkan pada kepala tiang.

Pondasi tiang pancang kayu di Indonesia, dipergunakan pada rumah-rumah panggung di

daerah Kalimantan, di Sumatera, di Nusa Tenggara, dan pada rumah-rumah nelayan di tepi

pantai.

Gambar 1 Penyambungan tiang kayu: (a) selubung pipa; (b) lempeng logam dengan baja

2. Tiang Pancang Beton

Pondasi tiang beton dipergunakan untuk bangunan-bangunan tinggi (high rise building).

Pondasi tiang pancang beton, proses pelaksanaannya dilakukan sebagai berikut

1) Melakukan test “ boring” untuk menentukan kedalaman tanah keras dan klasifikasi

panjang tiang pancang, sesuai pembebanan yang telah diperhitungkan.

2) Melakukan pengeboran tanah dengan mesin pengeboran tiang pancang.

3) Melakukan pemancangan pondasi dengan mesin pondasi tiang pancang.

Pondasi tiang pancang beton pada prinsipnya terdiri dari : pondasi tiang pancang

beton cor di tempat dan tiang pancang beton system fabrikasi.

Pondasi tiang pancang beton cor ditempat

Proses pelaksanaannya pondasi tiang pancang beton cor di tempat sebagai berikut :

1) Melakukan pemboran tanah sesuai kedalamn yang ditentukan dengan memasukkan

besi tulangan beton.

2) Memompa tanah bekas pengeboran ke atas permukaan tanah.

3) Mengisi lubang bekas pengeboran dengan adukan beton, dengan sistem dipompakan

dan desakan/tekanan.

4) Pengecoran adukan beton setelah selesai sampai di atas permukaan tanah.

5) Kemudian dipasang stek besi beton sesuai dengan aturan teknis yang telah ditentukan.

Pondasi tiang pancang beton sistem fabrikasi

Kemajuan teknologi khususnya pada bidang rancang bangun beton bertulang telah

menemukan pondasi tiang pancang sistem fabrikasi. Cetakan-cetakan pondasi dengan

beberapa variasi diameter tiang pancang dan panjang tiang pancang dibuat dalam pabrik

dengan system “Beton Pra-Tekan” Ukuran tiang pancang produksi pabrik dapat dilihat pada

tabel berikut ini

Gambar 2 Tiang beton cor di tempat (lihat Tabel 4 untuk deskripsi lebih lanjut)

3. Tiang baja

Tiang baja umumnya digunakan baik sebagai tiang pipa maupun sebagai tiang baja

berpenampang H. Tiang pipa dapat disorongkan ke dalam tanah dengan ujung terbuka atau

tertutup. Balok baja berpenampang flens-lebar (wide-flange) dan I dapat juga digunakan

sebagai tiang. Namun tiang berpenampang H biasanya lebih disukai karena badan (web)

flensnya memiliki ketebalan yang sama. Pada balok berpenampang flens-lebar dan I,

ketebalan badannya lebih tipis dari flensnya. Tabel 1 memberikan ukuran tiang baja

penampang H standar yang digunakan di Amerika Serikat. Tabel 2 memperlihatkan daftar

sejumlah penampang pipa yang sering digunakan untuk pemipaan. Dalam banyak kasus,

tiang pipa diisi dengan beton setelah dimasukkan ke dalam tanah.

Contoh penampang tiang pipa

Gambar 3 Tiang baja: (a) sambungan tiang-H dengan las; (b) sambungan tiang pipa dengan las; (c)

sambungan tiang-H dengan paku keling dan baut; (d) sarung datar pemancangan tiang pipa; (e) sarung

konikal pemancangan tiang pipa

4. Tiang komposit

Yang dimaksud dengan tiang komposit adalah tiang bagian atas dan bawah memiliki bahan

yang berbeda. Sebagai contoh, tiang komposit dapat terbuat dari baja dan beton atau kayu dan

beton. Tiang baja dan beton terdiri dari bagian bawah terbuat dari baja dan bagian atas terbuat

dari beton yang dicor di tempat.

Tiang seperti ini digunakan apabila panjang tiang yang dibutuhkan melampaui daya dukung

tiang beton cor di tempat yang sederhana. Tiang kayu dan beton biasanya terdiri dari bagian

bawah terbuat dari kayu yang secara permanen berada di bawah muka air dan bagian atasnya

beton. Dalam setiap kasus, bagaimanapun tidaklah mudah membuat sambungan yang benar-

benar baik antara dua bahan yang tidak sama, sehingga tiang komposit sangat jarang digunakan

b) Pondasi Caison

Caison adalah suatu pondasi yang terletak pada lapisan pendukung, yang erbenam ke

dalam tanah karerna beratnya sendiri dan dengan mengeluarkan tanah galian dari dasar bangunan

bulat yang terbuat dari beton bertulang.

Jenis ini dibedakan antara kaisaon terbuka dan kaison tekanan, kaison dip[akai sebagai

pondasi bangunan yang besar, bila cara pemotongan terbuka tidak dapat dipakai akibat adanya

air yang nai, atau endapan pada dasar piondasi dan lainnya dan bila daya dukung (vertikal

mendatar) tidak mencukupi untuk pondasi tiang.

Bagian pekerjaan kaison tekanan

c) Bore Pile

Dinding Saluran Irigasi

Pengaman Tepi Jalan medan bukit / lereng

Konstruksi Perkerasan Jalan

D. BANGUNAN-BANGUNAN TANAH DAN PENERAPANNNYA

1. Dinding Penahan Tanah (Retaining Wall)

a. Pengertian

TPT adalah suatu bangunan yang berfungsi untuk menstabilkan kondisi tanah tertentu pada umumnya dipasang pada daerah tebing yang labil. Jenis konstruksi antara lain pasangan batu dengan mortar, pasangan batu kosong, beton, kayu dan sebaginya.

b. Fungsi dan Jenis Konstruksi Penahan Tanah

Fungsi utama dari konstruksi penahan tanah adalah menahan tanah yang berada dibelakangnya dari bahaya longsor akibat :

1. Benda-benda yang ada atas tanah (perkerasan & konstruksi jalan, jembatan, kendaraan, dll)

2. Berat tanah

3. Berat air (tanah)

Atau dengan kata lain merupakan pasangan batu yang dilekatkan dengan campuran semen, pasir dan air untuk melindungi tebing dari keruntuhan tanahnya.

Fungsi khusus yang dapat diberikan oleh pasangan batu adalah :

1. Pemanfaatan ruang dari suatu pembangunan jenis sarana dan prasarana lain

2. Pemeliharaan, penunjang umur dan bagian dari jenis sarana dan prasarana lain, misalnya :

a. Dinding saluran irigasi

b. Prasarana tepi jalan kondisi khusus

c. Dan lain-lain

3. Perlindungan tebing

Jenis tembok penahan tanah :

1. Batu kali murni & batu kali dengan tulangan (gravity & semi gravity)

2. Tembok yang dibuat dari bahan kayu** (talud kayu)

3. Tembok yang dibuat dari bahan beton (talud beton)

c. Kriteria Perencanaan Penahan Tanah

1. Merupakan usulan dari masyarakat yang bersifat swadaya berupa dukungan kemauan dan kemampuan dalam bentuk partisipasi baik pelaksanaan maupun pemeliharaan dan peningkatan.

2. Sedapat mengkin memanfaatkan potensi sumber daya yang ada.

3. Konstruksi sederhana dan dapat dikerjakan oleh masyarakat.

4. Lokasi yang dipilih tepat dan memiliki manfaat yang besar baik sebagai sarana dan prasarana penunjang atau pencegah bahaya longsor, banjir atau erosi.

5. Untuk alasan kemudahan pelaksanaan pembangunan dan efisiensi waktu dan biaya pelaksanaan terhadap kemampuan pekerjaan pada kondisi normal, tinggi maksimal untuk prasarana penahan tanah 4,00 meter

6. Kedalaman minimum prasarana tembok penahan dapat disesuaikan sampai memenuhi kestabilan konstruksi penahan tanah.

7. Ukuran bagian lain dari prasarana tembok penahan memenuhi persyaratan teknis dan memiliki persyaratan keamanan yang memadai.

8. Prasasrana tembok penahan tanah untuk sarana dan prasarana irigasi atau tanggul sedapat mungkin bersifat kedap air selain dari persyaratan teknis dan persyaratan keamanan yang memadai.

d. Data-Data Kebutuhan dalam Desain Tembok Penahan Tanah

Pembuatan desain penahan tanah bisanya membutuhkan data-data :

1. Potensi sarana dan prasarana yang sudah ada dan potensi sumber daya alamnya.

2. Tanah letak rencana /bentuk lokasi,

- Jenis tanah

- Kedalaman tanah keras

- Lapisan air tanah

3. Data kondisi lokasi, lingkungan, dan peruntukan konstruksi

- Sungai sebagai saluran irigasi

- Jalan sebagai pengaman tepi jalan

- Perlindungan tebing keamanan sarana dan prasarana (jalan, pemukiman, dll) yang ada diatas atau di bawahnya, pencegah gerusan

- Tanggul pencegah banjir, luapan air.

Gambar 1.10 -1 Tegangan pada Dinding atau Kepala Jembatan Tipe Gravitasi

Bunker

Bunker adalah sejenis bangunan pertahanan militer. Bunker biasanya dibangun

di bawah tanah. Banyak bunker dibangun pada Perang Dunia I dan II. Dalam

masa Perang Dingin, bunker-bunker besar dibangun untuk mengantisipasi

kemungkinan perang nuklir.