TUGAS REKAYASA PONDASI

Pondasi Sumuran untuk Lapisan Batuan

OLEH :

Novia Damayanti 3113030104

Abdul Karim Yasin 3113030109

Dosen Pengajar : Dr. Muntaha, S.T, M.T

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

SURABAYA

2015

TUGAS REKAYASA PONDASI

Pondasi Sumuran untuk Lapisan Batuan

i

OLEH :

Novia Damayanti 3113030104

Abdul Karim Yasin 3113030109

Dosen Pengajar : Dr. Muntaha, S.T, M.T

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

SURABAYA

2015

KATA PENGANTAR

Bismillahirrahmanirrahim Alhamdulillahirabbil 'alamin. Segala puji bagi

Allah SWT. Hanya dengan rahmat dan hidayah-Nya kami dapat menyelesaikan

makalah rekayasa pondasi yang berjudul “Pondasi sumuran untuk lapisan

batuan”

Proposal ini mendiskripsikan apa saja yang kami kerjakan guna menjelaskan

tentang pondasi sumuran yang termasuk dalam materi kuliah rekayasa pondasi.

Penulis bermaksud mengucapkan terima kasih kepada pihak-pihak yang

mendukung dan membantu atas terselesaikanya makalah rekayasa pondasi ini,

yaitu:

1. Bapak Dr. Muntaha, S.T, M.T. selaku dosen pengajar yang telah

memberikan masukan dan bimbingan selama proses pengerjaan makalah

ini.

2. Orang tua kami yang telah memberikan dukungan dalam pelaksanaan

penulisan makalah ini.

3. Teman-teman mahasiswa Teknik Sipil FTSP ITS yang telah memberikan

motivasi kepada kami.

Dalam pembuatan Proposal makalah rekayasa pondasi ini, Kami menyadari

bahwa Proposal makalah rekayasa pondasi yang kami buat masih sangat jauh

dari kesempurnaan. Jadi dengan rasa hormat kami mohon petunjuk,saran,dan

kritik terhadap makalah rekayasa pondasi ini , sehingga kedepanya diharapkan

ada perbaikan terhadap makalah ini serta dapat menambah pengetahuan bagi

kami

Surabaya, 15 April 2015

ii

Penyusun

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR............................................................................................ii

DAFTAR ISI.........................................................................................................iii

DAFTAR GAMBAR..............................................................................................v

BAB I PENDAHULUAN.....................................................................................1

1.1 Latar belakang..............................................................................................1

1.2 Permasalahan................................................................................................1

1.3 Tujuan......................................................................................................2

1.4 Manfaat....................................................................................................2

BAB II PENDAHULUAN.....................................................................................3

2.1 Pengertian Pondasi Sumuran........................................................................3

2.2 Penggunaan Pondasi Sumuran pada Lapisan Batuan...................................3

2.2.1 Penggunaan Casing dan Lumpur Bor (Drilling Mud)...........................6

2.2.2 Ujung Pondasi-Sumuran yang Terletak pada Lapisan Batuan..............7

2.3 Daya Dukung Lapisan Batuan Untuk Pondasi Sumuran.........................8

2.4 Daya dukung lapisan batuan untuk pondasi sumuran..............................9

Menentukan kedalaman pondasi sumuran pada lapisan batuan...................11

BAB III CONTOH SOAL dan PENYELESAIAN..............................................15

3.1 Contoh Soal 1 (Merencanakan kedalaman pondasi sumuran dan menentukan kekuatan tarik tiang)....................................................................15

3.2 Contoh Soal 2 (Merencanakan perkiraan harga daya dukung yang diijinkan dari lapisan batuan............................................................................................17

BAB 4. PENUTUP..............................................................................................19

4.1 Kesimpulan............................................................................................19

4.2 Saran......................................................................................................20

DAFTAR PUSTAKA...........................................................................................21

iii

LAMPIRAN.........................................................................................................22

iv

DAFTAR GAMBARGambar 1. Penggunaan Pondasi Sumuran pada Tanah dan Batuan . (a) Pondasi-Sumuran diatas batuan atau tanah keras, (b) & (c) Pondasi-Sumuran pada lapisan tanah dengan pembesaran pada ujung pondasi, (d) Pondasi Sumuran pada batuan yang ujungnya masuk ke dalam batuan.............................4Gambar 2. Pondasi Sumuran yang ujungnya terletak pada lapisan batuan dengan ϕ< 60 cm....................................................................................................8Gambar 3. Pondasi Sumuran yang ujungnya terletak pada Lapisan Batuan........8Gambar 4. Sistem pondasi sumuran pada lapisan batuan /kiri) dan Keruntuhan dari podi-pori batuan akibat ponsen/punching (kanan).....................................10Gambar 5. Tegangan vertikal σy pada pondasi sumuran yang masuk kedalam lapisan batuan......................................................................................................11Gambar 6. flowchart menentukan penggunaan pondasi sumuran.......................14Gambar 7 Pondasi Sumuran................................................................................22Gambar 8. Konstruksi Pondasi Sumuran.............................................................22Gambar 9. Mekanisme Pemasangan Pondasi Sumuran......................................23

v

1

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar belakang

Pondasi diatas lapisan batuan adalah satu sistem pondasi pada saat bagian

telapak bawah dari pondasi dalam terletak diatas suatu lapisan batuan. Sistem

pondasi ini secara garis besar tidak berbeda dengan pondasi pada tanah biasa,

namun dalam realitasnya cara untuk melakukan perhitungan daya dukungnya

memiliki banyak perbedaan khususnya terletak pada kondisi diskontinuitasnya

atau kekar kekarnya. Perbedaan ini yang kemudian menyebabkan harga daya

dukung dalam keadaan tertentu menjadi sangat berbeda pada tanah biasa.

Dari hasil perencanaan pondasi bangunan yang diletakkan diatas lapisan

batuan, beberapa telah mengalami keruntuhan. Keruntuhan tersebut sebagian

besar disebabkan oleh anggapan bahwa lapisan batuan adalah suatu lapisan yang

cukup keras dan mampu mendukung beban konstruksi. Namun perencana sering

kali lupa untuk memperhitungkan orientasi kekar dari lapisan batuannya yang

memiliki dipping yang cukup besar, kemudian dapat terjadi keruntuhan karena

kekuatan geser pada bidang diskontinuitasnya (bedding plane) sebagai bidang

perlemahan terlampaui atau tidak mampu menahan beban pondasi.

Oleh karena itu muncul suatu pondasi yang berfungsi mendukung beban yang

berat dan seringkali diikuti dengan adanya beban tarik seperti pada pembuatan

tower diatas batuan. Pondasi ini juga dimaksudkan untuk menembus lapisan

batuan dengan diameter lebih besar dari 60cm yaitu pondasi sumuran pada

lapisan batuan.

1.2 Permasalahan

Adapun permasalahan yang akan dibahas pada makalah ini yaitu :

1. Bagaimana cara merencanakan kedalaman pondasi sumuran dan

menentukan kekuatan tarik tiang pondasi sumuran ?

2. Bagaimana menentukan harga daya dukung yang di ijinkan dari lapisan

batuan yang akan digunakan sebagai pondasi sumuran ?

1.3 Tujuana. Untuk mengetahui perencanaan kedalaman pondasi sumuran dan

menentukan kekuatan tarik tiang pondasi sumuran,

b. Untuk mengetahui dan menentukan harga daya dukung yang diijinkan dari lapisan batuan yang akan digunakan sebagai Pondasi Sumuran

1.4 Manfaata. Mahasiswa mampu mengetahui dan merencanakan kedalaman pondasi

sumuran dan menentukan kekuatan tarik tiang pondasi sumuran,

b. Mahasiswa mampu mengetahui dan memahami penentuan harga daya dukung yang diijinkan dari lapisan yang akan digunakan sebagai pondasi Sumuran

2

BAB IIPENDAHULUAN

2.1 Pengertian Pondasi SumuranPondasi sumuran adalah suatu bentuk peralihan antara pondasi

dangkal dan pondasi tiang digunakan apabila tanah dasar terletak pada

kedalaman yang relative dalam.

Menurut Wesley (1977), di Indonesia pondasi sumuran sering

dipakai bilamana lapisan tanah pendukung berada pada kedalaman 2 meter

hingga 8 meter di bawah muka tanah. Pelaksanaan biasanya dilakukan

dengan menggali lubang seperti sumuran sampai lapisan tanah keras,

kemudian lubang ini diisi kembali dengan beton siklop atau dengan beton

bertulang jika dianggap perlu. Penggalian sumuran dilakukan secara manual,

cara ini tidak sukar pelaksanaanya asal tanah di atas lapisan keras cukup kuat

dapat berdiri tegak tanpa adanya casing atau cara lain untuk

menahannya.Pembuatan lubang bor sumuran dapat juga dengan

menggunakan auger spiral yang diputar dengan mesin dan dapat menembus

lapisan batuandari yang lunak sampai sedang. Lapisan batuan Diameter

pondasi sumuran biasanya sebesar paling sedikit 80 cm, yaitu cukup besar

sehingga pekerja-pekerja dapat melakukan penggalian di dalamnya.

Persyaratan Pondasi Sumuran

1. Daya dukung pondasi harus lebih besar dari pada beban yang dipikul oleh

pondasi tersebut

2. Penurunan yang terjadi harus sesuaibatas yang diizinkan (toleransi)

yaitu1” (2,54cm)

2.2 Penggunaan Pondasi Sumuran pada Lapisan BatuanPembangunan pondasi sumuran pada lapisan batuan seringnya

dilakukan dengan meletakkan Ujung Tiang Sumuran masuk ke dalam

Lapisan Batuan (socketed) sampai beberapa cm untuk mendapatkan

3

kekuatan gesekan antara beton tiang sumuran dengan batuannya sebagai

daya dukung tekan maupun tariknya.

Gambar 1. Penggunaan Pondasi Sumuran pada Tanah dan Batuan . (a) Pondasi-Sumuran diatas batuan atau tanah keras, (b) & (c) Pondasi-Sumuran pada lapisan tanah dengan

pembesaran pada ujung pondasi, (d) Pondasi Sumuran pada batuan yang ujungnya masuk ke dalam batuan

Penggalian pada batuan dilakukan dengan menggunakan mesin bor

dengan memasang mata bor pada ujung alat bor. Mata bor ini disebut ‘ Core

Barrels’ yang pada ujungnya ditambahkan suatu gigi-gigi dari baja keras

(Tungsten Carbride) agar mampu memotong batuannya.

Suatu mata bor yang memotong batuan dengan putaran dari mesin

dan dengan pendingin air (Shot Barrel) sering pula digunakan pada batuan

yang cukup keras. Pipa bor (Drill Steam) dipasang pada mata bor yang

disambung pada platnya. Sedangkan, ujung dari mata bor yang memilki gigi-

gigi dari baja akan memotong batuan karena adanya putaran dari pipa bor

dengan mesin bor. Dari potongan dengan mata bor tersebut, maka akan

didapat hasil berupa inti batuan yang disebut pula “Rock Core”. Rock core

ini yang kemudian akan dievaluasi lagi apakah sudah sesuai dengan batuan

yang didapat dari hasil penyelidikan sebelumnya ditest di laboratorium.

4

Keuntungan dalam penggunaan Pondasi Sumuran pada Lapisan

Batuan :

1. Satu pondasi sumuran dengan diameter yang besar dapat menggantikan

suatu grup tiang pancang dan kepala tiang /poernya (pile cap),

2. Pondasi sumuran pada batuan dapat menahan tekanan tarik dari bangunan

dengan memasukkan tiang pondasi sumuran lebih dalam kelapisan batuan

(Socketed),

3. Pondasi sumuran lebih mudah melewati lapisan pasir kerikil diatas suatu

lapisan keras/batuan dibandingkan dengan penggunaan tiang pancang,

4. Pada lapisan limestone dimana adanya elevasi permukaan dari limestone

yang sangat tidak beraturan, maka penggunaan pondasi sumuran sangat

bermanfaat,

5. Pondasi sumuran dalam pelaksanaannya tidak menimbulkan suara

maupun getaran sehingga sangat sesuai untuk penggunaan diarea yang

padat bangunan,

6. Pada lapisan lempung diatas lapisan batuan, dalam penggunaan Pondasi

Sumuran tidak akan menyebabkan timbulnya pengembangan pada

permukaan tanah seperti pada penggunaan tiang pancang,

7. Pondasi sumuran dengan diameter besar, mampu menahan gaya

horizontal lebih besar dibandingkan dengan pondasi tiang pancang.

Kekurangan / Hal yang harus diperhatikan dalam penggunaan

Pondasi Sumuran;

1. Keluarnya material tanah hasil pengeboran dalam pembuatan lubang bor

seringkali sangat mengganggu lingkungan sekitarnya. Sehingga, perlu ada

perhatian khusus dalam membuang tanah ini karena tanah ini pada

umumnya tanah yang bercampur dengan air,

2. Pengecoran beton pada lubang bor harus dilakukan oleh tenaga yang

berpengalaman dan pengawasan yang ketat agar pelaksanaan pembuatan

tiang pondasi-sumuran tidak mengalami keropos,

5

3. Pembuatan lubang bor seringkali pula dapat menimbulkan adanya

penurunan bangunan disekitarnya khususnya pada bangunan dengan

pondasi langsung. Hal ini terjadi karena pengambilan tanah dari lubang

bor/sumuran serta berikutnya air tanah, sehingga perlu adanya

pengawasan yang ekstra,

4. Hujan dapat merupakan gabungan halangan yang serius dalam pembuatan

sumuran maupun pada saat pengecoran beton. Adanya hujan ini sering

menyebabkan lingkungan di areal menjadi sangat berlumpur (becek).

2.2.1 Penggunaan Casing dan Lumpur Bor (Drilling Mud)Apabila lapisan lempung lunak terletak diatas lapisan batuan keras

dimana pembuatan tiang sumur bor harus melewati lapisan lempung

lunak tersebut untuk mencapai lapisan batuan kerasnya, maka pembuatan

lubang bor harus menggunakan pipa penahan tanah atau yang sering

disebut dengan Casing.

Casing ini digunakan untuk menahan longsornya tanah luank

disekitar lubng bor setelah pembuatan lubang bor. Kelongsoran itu terjadi

karena tanah lunak tersebut akan mengembang menutupi lubang bornya

akibat tekanan samping dan tanah lunak ini tidak memiliki kekuatan

untuk menahan longsor. Casing ini akan menahan lubang bor agar tetap

terbuka dan berlubang.

Selain Casing, dapat pula digunakan Lumpur Bor yang terbuat dari

clay yang berupa serbuk kering atau yang dijual dalam bentuk Serbuk

Bentonite. Dalam penggunannya, Bentonite ini dicampur dengan air dan

akan menjadi lumpur bor dan dimasukkan ke dalam lubang bor untuk

menahan kelongsoran. Lumpur bor ini digunakan juga pada waktu

pengeboran untuk penyelidikan tanah dan mengambil contoh tanah.

Pada saat pengecoran beton pada lubang bor, setelah tulangan

dipasang di dalam lubang bor, maka pelaksanaan pengecoran dilakukan

dengan menggunakan pipa Tremi agar spesi beton dapat sampai pada

ujung bawah lubang bor tanpa mengalami degradasi. Dengan melakukan

6

pengecoran yang dimulai dari ujung bawah lubang bor secara hati-hati

dan perlahan – lahan, maka cairan betonite akan terdorong keluar keatas

permukaan tanah dan bisa ditampung kembali untuk digunakan pada

lubang bor lainnya.

Pemasangan casing untuk Pondasi-Sumuran pada lapisan batuan

hanya dilakukan sampai pada permukaan lapisan batuannya saja, sedang

pada lapisan batuannya sendiri pada umumnya sudah tidak dibutuhkan

casing lagi.

2.2.2 Ujung Pondasi-Sumuran yang Terletak pada Lapisan BatuanUntuk menentukan daya dukung pondasi sumuran terhadap lapisan

batuan dapat digunakan dengan cara ; a) Pondasi Sumuran dengan

diameter kecil, b) Pondasi sumuran dengan diameter besar.

a. Pondasi Sumuran dengan diameter kecil

Yang dimaksud dengan Pondasi sumuran dengan diameter kecil

adalah system pondasi yang biasa disebut Bor Pile atau Strauss yaitu

pondasi sumuran dengan diameter lebih kecil dari 60 cm. pondasi seperti

ini sering dilakukan karena relative murah harganya dan terkadang dapat

dikerjakan dengan tangan.

Perhitungan untuk Daya Dukung di Ujung Tiang Pondasi yang

terletak pada Lapisan Batuan (Point Bearing) dapat digunakan untuk daya

dukungtiang pancang.

b. Pondasi Sumuran dengan Diameter Besar

Yang dimaksud dengan Pondasi-Sumuran dengan diameter besar,

adalah pondasi sumuran yang memiliki diameter lebih besar dari 60cm.

pada umumnya pembuatan pembuatan diameter besar ini dilakukan

dengan peralatan mesin bor dengan mata bor khusus seperti Auger atau

mata bor lainnya yang dapat memecahkan batuan seperti Tungsten atau

Ruller Bit atau mata bor intan.

7

Gambar 2. Pondasi Sumuran yang ujungnya terletak pada lapisan batuan dengan ϕ< 60 cm

Gambar 3. Pondasi Sumuran yang ujungnya terletak pada Lapisan Batuan

2.3 Daya Dukung Lapisan Batuan Untuk Pondasi Sumuran

Pondasi sumuran yang ujungnya diletakkan pada lapisan batuan,seperti

diketahui adalah ditujukan untuk mendapatkan daya dukung yang lebih besar

8

secara ekonomis karena tanah diatas lapisan batuan adalah tabah lunak yang daya

dukungnya kecil.

Apabila lubang bor dilakukan sampai menembus batuanya, maka setelah

dilakukan pengecoran beton akan terjadi lengketan antara batuan dengan

pondasi. Lengketan ini akan memberikan Tegangan Geser yang dapat

mendukung beban pondasi. Tegangan geser ini akan mencapai tegangan geser

dari batuanya atau tegangan geser dari betonnya sendiri mana yang akan dicapai

terlebih dahulu.

Untuk merencanakan suatu pondasi dibutuhkan pertimbangan bagaimana

beban piondasi akan disebarkan melalui ikatan antara beton dengan batuanya dan

tahanan pada ujung pondasi nya. Dari sini ditentukan keseimbangan antara

diameter tiang sumuran dengan kedalaman sumuran yang masuk dalam batuan

terhadap beban pondasi. Dalam hal ini maka tidak boleh ada tegangan maka tidak

boleh ada tegangan yang dilampaui baik tegangan akibat ikatan antar beton

dengan batuan maupun tegangan pada batuan akibat tekanan ujung pondasi.

Daya dukung suatu pondasi akan meningkat apabila pondasi diletakkan pada

kedalaman yang lebih dalam, hal ini juga berlaku pada pondasi pada lapisan

batuan kecuali apabila terjadi pada lapisan batuan yang mengalami keruntuhan

pons akibat dari adanya rongga pada lapisan batuan dibawah ujung pondasi.

2.4 Daya dukung lapisan batuan untuk pondasi sumuran

Pondasi sumuran yang ujungnya diletakkan pada lapisan batuan,seperti

diketahui adalah ditujukan untuk mendapatkan daya dukung yang lebih besar

secara ekonomis karena tanah diatas lapisan batuan adalah tabah lunak yang daya

dukungnya kecil.

Apabila lubang bor dilakukan sampai menembus batuanya, maka setelah

dilakukan pengecoran beton akan terjadi lengketan antara batuan dengan

9

pondasi. Lengketan ini akan memberikan Tegangan Geser yang dapat

mendukung beban pondasi. Tegangan geser ini akan mencapai tegangan geser

dari batuanya atau tegangan geser dari betonnya sendiri mana yang akan dicapai

terlebih dahulu.

Untuk merencanakan suatu pondasi dibutuhkan pertimbangan bagaimana

beban piondasi akan disebarkan melalui ikatan antara beton dengan batuanya dan

tahanan pada ujung pondasi nya. Dari sini ditentukan keseimbangan antara

diameter tiang sumuran dengan kedalaman sumuran yang masuk dalam batuan

terhadap beban pondasi. Dalam hal ini maka tidak boleh ada tegangan maka tidak

boleh ada tegangan yang dilampaui baik tegangan akibat ikatan antar beton

dengan batuan maupun tegangan pada batuan akibat tekanan ujung pondasi.

Daya dukung suatu pondasi akan meningkat apabila pondasi diletakkan pada

kedalaman yang lebih dalam, hal ini juga berlaku pada pondasi pada lapisan

batuan kecuali apabila terjadi pada lapisan batuan yang mengalami keruntuhan

pons akibat dari adanya rongga pada lapisan batuan dibawah ujung pondasi.

Gambar 4. Sistem pondasi sumuran pada lapisan batuan /kiri) dan Keruntuhan dari podi-pori batuan akibat ponsen/punching (kanan)

10

Menentukan kedalaman pondasi sumuran pada lapisan batuan

Asumsi yang digunakan dalam melakukan analisa terhadap tegangan

dalam melakukan analisa terhadap tegangan yang timbul pada lapisan batuan

adalah bahwa tidak ada gesekan antara tiang pondasi sumuran yang berada

di lapisan tanah diatas lapisan batuan. Sedangkan harga koefisien gesek (μ)

antara lapisan batuan dengan beton pondasi adalah konstan.

Gambar 5. Tegangan vertikal σy pada pondasi sumuran yang masuk kedalam lapisan batuan

Tegangan σy adalah tegangan dari tiang pondasi sumuran pada

kedalaman y dari permukaan lapisan batuan. Tegangan ini dibutuhkan untuk

menentukan panajang l agar tegangan di ujung pondasi yaitu bila y = l tidak

melebihi daya dukung dari batuanya. Rumusan dari σy dapat ditulis sebagai

berikut :

11

σ y={ p total0,25 Π D2 }exp[ 2V c μ

1−V c+ (1+V r )Ec

Er

ya ] ……………….. (Pers

1.)

Dimana harga μ adalah harga koefisien gesek antara batuan dengan

beton pondasi atau dapat ditulis μ = tan ørc ( ørc sudut geser dalam antara

beton dengan batuan ).

Prosedur untuk menentukan panjang l dimana tiang pondasi-sumuran

seharusnya diletakjan di kedalaman lapisan batuan. Prosedur tersebut dapat

dijelaskan sebagai berikut :

1. Tentukkan diameter dari sumuran (ø = 2a ), beban P total dan

kekuatan hancur beton.

2. Diasumsikan bahwa beban yang didukung oleh pondasi samapi di

ujung bawah pondasi adalah nol (P end = 0). Kemudian tentukan

panjang maksimum dari tiang sumuran yang masuk kedalaman

lapisan batuan (l max) dengan rumusan :

l max ¿ l1=P total /¿2 a τall ¿ …..………………. (Pers. 2)

3. Sekarang menggunakan asumsi lagi untuk panjang l 2 < l 1,

gunakan rumus persamaan 1 untuk menghitung harga σy untuk

harga l 2, harga ini menjadi unit titik diujung bawah pondasi-

sumuran.

4. Bandingkan harga dari σy = l 2 ini dengan daya dukung yang di

ijinkan yaitu batuan qp(all). Apabila harga σy = l2 > qp(all), maka

kembali ke langkah no.3 dengan cara membuat asumsi baru untuk

harga l2.

5. Apabila harga σy = l 2 < qp(all) pada langkah 4 , maka hitung harga

kekuatan geser τ yang terjadi sepanjang selubung tiang pondasi

sumuran yang masuk dalam lapisan batuan tersebut dalam

12

perhitungan terakhir. Harga tersebut dapat digunakan perumusan

sebagai berikut :

τ=[(1−σ y=l 2σ max )P total ] 1

Π 2a l2 ………………… (pers. 3)

6. Bandingkan harga dari τ ini dengan harga τ all 7. Ulangi langkah dari langkah 3 sampai dengan 6 diatas untuk

mendapatkan harga panjang l yang memenuhi syarat dengan σy = l2

< qp(all) dan τ < τ all.

13

Gambar 6. flowchart menentukan penggunaan pondasi sumuran

14

L

Rock

Soil

10Mn

BAB III

CONTOH SOAL dan PENYELESAIAN

3.1 Contoh Soal 1 (Merencanakan kedalaman pondasi sumuran dan

menentukan kekuatan tarik tiang)

Suatu pier (sumuran) yang menerima beban sebesar 100 ton dimasukkan dan

dicepit (socket) kedalaman batuan (rock) seperti gambar.

Lapisan tanah (soil) sangat lunak (geseran = 0), Apabila diketahui :

1. Er/Ec = 0,5

2. Poisson ratio rock = soil = 0,25

3. Q allowable (rock) =200 kg/cm2

4. δ allowable = 4 kg/cm2

5. σ beton ijin = 350 Kg/cm2

6. Sudut geser batu dengan beton = 270

Rencanakan kedalaman (L) sumuran (pier) tersebut diatas dan tentukkan

pula besarnya kekuatan tarik tiang pada kedalaman tersebut apabila menerima

beban tarik akibat socket.

15

Penyelesaian :

Langkah 1. Menentukan perkiraan diameter pondasi

D=√ Q

( Π4 ) (0,25 ) fc

=√ 100000 Kg

( Π4 ) (0,25 ) 350 Kg /cm2

=38,146 cm

Diameter pondasi (D) = 38,146 cm

Langkah 2. Menghitung panajang L1

Diasumsikan tegangan diujung tiang pondasi = 0

Dimana L1 = l1 & D = 2a, sehingga lmax = l1 = Ptotal/ Π 2a τall

Dapat ditulis, L1 = 100000 Kg/ Π 38, 146 cm 4Kg/cm2

= 208,612 cm ≈ 209 cm

Langkah 2. Menghitung panajng L

Diasumsukan dahulu panjang tiang pancang yang masuk dalam lapisan batuan adalah = L2 = 80 cm. (y = 80 cm)

Menghitung tegangan lapisan batuan dikedalaman y = 80 cm.

σ={ p total0,25 Π D2 }exp[ 2V c μ

1−V c+ (1+V r )Ec

Er

ya ]

σ y={ 100000 Kg0,25 Π (38,146 cm)2 }exp[ (2 ) (0,25 )(tan 270)

1−0,25+ (1+0,25 ) 10,5

80 cm38,146 cm/2 ]

σ y=87,5 x0,77=62,982 Kg/cm2 < 200 kg/cm2 (Q allowable rock).. (OK)

Langkah 3. Melakukan cek terhadap tegangan geser antara batuan dengan beton

τ=[(1−σ y=l 2σ max )P total ] 1

Π 2a l2

16

Dimana harga σmax = Ptotal/0,25ΠD2

Sedangkan σy= l/2 adalah = σy ; dan harga 2a = D, sehingga harga tegangan

gesernya dapat dihitung sebagai berikut :

τ=[(1−62,982 Kg /cm 287,5 Kg /cm2 )100000 Kg ] 1

Π 38,146 cm 80cm

τ=2,92 Kg /cm2 < 4 Kg/cm2 (δ allowable ) …….(OK)

Jadi panjang L = L2 yaitu panjang tiang pondasi – sumuran yang masuk

kedalam lapisan batuan dapat diambil = 80 cm.

3.2 Contoh Soal 2 (Merencanakan perkiraan harga daya dukung yang

diijinkan dari lapisan batuan

Suatu batuan sanstone yang akan tersementasi, dilakukan test dengan Unconfined

Compression Test memberikan hasil qu = 180 kg/cm2. Tentukan perkiraan harga

daya dukung yang diijinkan dari lapisan batuan tersebut apabila akan digunakan

untuk pondasi sumuran dengan diameter 2.0 mt. Lapisan batuan tersebut adalah

batuan yang tidak melapuk (derajat 1) dan memiliki tiga joint set yang berjarak

30 cm.

Jawab :

Diketahui ; qu = 180 kg/cm2, diameter (B) = 2 mt, tiga joint set berjarak 30 cm

1. Kekuatan lengket antara batuan dengan pondasi (𝝉 bond) =

qu

20 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. .

(pers.4)

𝝉 bond max = 180 kgcm2 / 20 = 9 kg/cm2

𝝉 all = 𝝉max / FS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . (pers.5)= 9 kg/cm2 / 3 = 32. Persamaan kapasitas dukung ultimate fondasi lapisan batuan

17

Qult = c ∙ Nc+γDNq+0.5 γ B γ Nγ .. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . .(pers.6)

Dengan : q ult = daya dukung ultimate

γ = berat isi efektif dari massa batuan, = 1000 kg/m3

B = lebar pondasi = 2 m,

D = kedalaman pondasi pada dibawah muka tanah= 90 cm(3x

30cm)

C = kohesi dari massa batuan = 0

Nq, Nc, Nγ = factor dari daya dukung

θ = 1o , factor koreksi C = 1.25

Jadi,

qult = 0 ∙5.38 ∙ 1.25+ 1000 kg/m3 ∙ 0.9 m ∙ 1.09 + 0.5∙1000 kg/m3 ∙ 2 m ∙ 0.07

Qult = 1051 kg/m2

Jadi, daya dukung yang diijinkan dari lapisan batuan tersebut sebesar 1051

kg/m2

18

BAB 4.

PENUTUP

4.1 Kesimpulan1. Pondasi sumuran adalah suatu bentuk peralihan antara pondasi dangkal

dan pondasi tiang digunakan apabila tanah dasar terletak pada

kedalaman yang relative dalam. Pondasi sumuran sering dipakai

bilamana lapisan tanah pendukung berada pada kedalaman 2 meter

hingga 8 meter di bawah muka tanah. Pelaksanaan biasanya dilakukan

dengan menggali lubang seperti sumuran sampai lapisan tanah keras.

2. Pondasi sumuran yang ujungnya diletakkan pada lapisan batuan,seperti

diketahui adalah ditujukan untuk mendapatkan daya dukung yang lebih

besar. dalam melakukan analisa terhadap tegangan yang timbul pada

lapisan batuan adalah bahwa tidak ada gesekan antara tiang pondasi

sumuran yang berada di lapisan tanah diatas lapisan batuan. Sedangkan

harga koefisien gesek (μ) antara lapisan batuan dengan beton pondasi

adalah konstan.

3. Pada permasalahan no1. Yang membahas tentang penentuan diameter

pondasi sumuran dan kedalaman pondasi sumuran yang masuk pada

lapisan batuan didapatkan diameter pondasi yang memenuhi syarat yaitu

38,146 ≈ 39 cm dan kedalaman tiang pondasi yang masuk ke lapisan

batuan sebesar 80cm.

4. Pada permasalahan nomor 2. Yang membahas mengenai penentuan

harga daya dukung yang diijinkan dari lapisan batuan didapatkan

perhitungan hasil daya dukung yang diijinkan dari lapisan batuan

tersebut sebesar 1051 kg/m2. Artinya kemampuan dari lapisan batuan

terrsebut untuk menahan beban pondasi diatasnya adalah sebesar 1051

kg/m2

19

4.2 Saran1. Sebaiknya dalam pengeboran lubang bor perlu ada perhatian khusus

dalam membuang tanah hasil sisa pengeboran ini karena tanah ini pada

umumnya tanah yang bercampur dengan air, agar tidak mengganggu

lingkungan sekitar

2. Sebaiknya adanya pengawasan ekstra dan perhitungan yang lebih cermat

mengenai pengeboran yang dapat mempengaruhi adaya kemungkinan

penurunan tanah di daerah sekitarnya.

3. Sebaiknya pengecoran dilakukan oleh dan dalam pengawasan tenaga

ahli, agar tidak terjadi kerusakan pondasi lebih awal

20

DAFTAR PUSTAKA

Braja M. Das, Noor Endah, Indasurya B. Mochtar. Mekanika Tanah (Prinsip-prinsip Rekayasa Geoteknik) Jilid 2. Surabaya: Penerbit Erlangga, 1993.

Soetojo, Moesdarjono. Teknik Pondasi pada Lapisan Batuan. Surabaya: ITS

Press, 2009.

21

LAMPIRAN

Gambar 7 Pondasi Sumuran

Gambar 8. Konstruksi Pondasi Sumuran

22

Gambar 9. Mekanisme Pemasangan Pondasi Sumuran

23