PERHITUNGAN DAYA DUKUNG DAN STABILITAS TIANG BOR …

Rahma.D.M, Rohanah.U, Perhitungan Daya Dukung

354

PERHITUNGAN DAYA DUKUNG DAN STABILITAS TIANG BOR

KANTOR HUTAMA KARYA

Definta Meutia Rahma1, Umi Rohanah2, Putera Agung Maha Agung3

Politeknik Negeri Jakarta , Teknik Sipil, Jl. Prof. DR. G.A. Siwabessy, Kukusan, Kecamatan Beji, Kota

Depok, Jawa Barat, 16424.

e-mail :[email protected], [email protected]

ABSTRACT

The deep foundation or better known as the pile foundation serves to carry and hold the load that is

above it, namely the burden of the upper structure. The foundation is used to support loads up to the

established safety limit, including the maximum load that may occur at the Project Development Office

of Hutama Karya. This project consists of 18 floors with a bored pile foundation. In the calculation of

the planning of the bored pile foundation, the testing of the pile loading with different configurations is

carried out, with a circular pole diameter of 100 cm at a depth of 9 meters for the Dutch Cone

Penetration Test and 12 meters for the SPT (Standard Penetration Test). For the calculation of the end

bearing capacity (Qp) and friction (Qs) of the pole, the Schmertmann method is used. While the

calculation of the settlement is immediately used the Vesic method. From the results of the calculation

of the bored pile foundation planning, a group decrease of 9.11 mm with an ultimate carrying capacity

of 1422.88 tons for the Sondir/DCPT (Dutch Cone Penetration Test) and a group reduction of 4.53 mm

with an ultimate carrying capacity of 526.45 tons for SPT (Standard Penetration Test)

Keywords : Foundations; Bearing capacity; Settlement

ABSTRAK

Pondasi dalam atau yang lebih dikenal dengan pondasi tiang berfungsi untuk memikul dan menahan

beban yang berada diatasnya yaitu beban struktur atas. Pondasi digunakan untuk mendukung beban

hingga batas aman yang telah ditetapkan, termasuk beban maksimum yang mungkin terjadi pada

Pembangunan Proyek Kantor Hutama Karya. Proyek ini terdiri dari 18 lantai yang pondasi nya

menggunakan pondasi tiang bor. Pada perhitungan perencanaan pondasi tiang bor dilakukan

percobaan pengujian pembebanan tiang dengan konfigurasi yang berbeda, dengan bentuk tiang

lingkaran diameter 100 cm pada kedalaman 9 meter untuk Sondir /DCPT (Dutch Cone Penetration

Test) dan 12 meter untuk SPT (Standard Penetration Test). Untuk perhitungan daya dukung ujung (Qp)

dan friksi (Qs) tiang digunakan metode Schmertmann. Sedangkan perhitungan penurunan segera

digunakan metode Vesic. Dari hasil perhitungan perencanaan pondasi tiang bor diperoleh penurunan

grup sebesar 9,11 mm dengan daya dukung ultimit sebesar 1422,88 ton untuk Sondir/DCPT (Dutch

Cone Penetration Test) dan penurunan grup sebesar 4,53 mm dengan daya dukung ultimit sebesar

526,45 ton untuk SPT (Standard Penetration Test).

Katakunsi : Pondasi; Daya Dukung; Penurunan

Seminar Nasional Teknik Sipil Politeknik Negeri Jakarta, 2019

mailto:[email protected]

Definta Meutia R, Umi Rohanah, Putera Agung M A, Perhitungan Daya Dukung …

355

PENDAHULUAN

Struktur bangunan pada umumnya

terdiri dari struktur bawah dan struktur

atas [1]. Struktur bawah yang dimaksud

adalah pondasi yang berfungsi sebagai

penahan seluruh beban yang berada di

atasnya dan gaya-gaya dari luar [2].

Pondasi adalah bagian dari suatu

bangunan yang berfungsi meneruskan

berat bangunan tersebut ke tanah dimana

bangunan itu berdiri [3]. Semua

konstruksi yang di rekayasa untuk

bertumpu pada tanah harus didukung

oleh pondasi. Pondasi ialah bagian dari

suatu sistem rekayasa yang meneruskan

beban yang ditopang oleh pondasi dan

beratnya sendiri kepada dan ke dalam

tanah dan batuan yang terletak

dibawahnya [4].

Pemilihan pondasi dilakukan dengan

pertimbangan teknis atau strategis yaitu

berdasarkan kondisi tanah, kemampuan

pelaksana, kondisi kerja, biaya, alat yang

tersedia, bahan yang tersedia, dan batas

waktu pelaksanaan. Perencanaan

struktur bawah untuk suatu konstruksi

bangunan dengan tepat mutlak

diperuntukan untuk dapat menjaga

kestabilan konstruksi yang ditahan [5].

Jenis pondasi dalam yang umum adalah

pondasi tiang pancang dan pondasi tiang

bor. Material yang digunakan dapat

berupa besi, beton, atau kayu. Biaya

konstruksi pondasi ini tidaklah murah,

namun konstruksi ini memang

diperlukan untuk mencapai keamanan

secara structural [6].

Penulis meninjau Proyek Pembangunan

Kantor Hutama Karya Jakarta Timur

terdiri dari 18 lantai . Pada perencanaan

pondasi tiang bor digunakan bentuk

tiang yaitu bulat dengan diameter 80 cm,

100 cm, dan 120 cm berdasarkan hasil

penyelidikan dengan menggunakan

Cone Penetration Test (CPT) dan

Standard Penetration Test (SPT).

Pondasi tiang bor adalah pondasi tiang

yang pemasangannya dilakukan dengan

mengebor tanah lebih dahulu [8].

Pemasangan pondasi bored pile ke dalam

tanah dilakukan dengan cara mengebor

terlebih dahulu, kemudian diisi tulangan

yang telah dirangkai dan dicor beton.

Apabila tanah mengandung air, maka

dibutuhkan pipa besi atau yang biasa

disebut dengan temporary casing untuk

menahan dinding lubang agar tidak

terjadi kelongsoran, dan pipa ini akan

dikeluarkan pada waktu pengecoran

beton [9]. Tetapi bila tindakan

penanggulangan telah dipertimbangkan

sebelumnya, maka terjadinya

keruntuhan pasti dapat dicegah dengan

jalan menstabilkan tanah tersebut [10].

Berdasarkan latar belakang tersebut,

didapatkan tujuan penelitian ini antara

lain :

1. Menghitung daya dukung aksial

tunggal dan grup serta stabilitas.

2. Menghitung daya dukung aksial

tunggal dan grup serta stabilitas

terhadap likuifaksi.

3. Menghitung daya dukung lateral

tunggal dan grup serta stabilitas.

4. Menghitung penurunan elastis dan

konsolidasi serta stabilitas.

5. Menghitung tahanan gesek negatif

serta stabilitas.

Dengan terpenuhinya tujuan di atas,

penulis berharap penelitian ini dapat

memberikan manfaat bagi penulis dan

pembaca.

METODE PENELITIAN

Lokasi Pengamatan

Lokasi yang dijadikan pengamatan

untuk menghitung daya dukung dan

stabilitas pondasi tiang bor adalah

Proyek Pembangunan Gedung Kantor

Hutama Karya Jakarta Timur, Lokasi

Proyek Jl. Ledjen, MT. Haryono Kav. 8,

Cawang, Jakarta Timur.

Pengumpulan Data


356

Pengumpulan data yang dilakukan untuk

perhitungan adalah sebagai berikut :

1. Pengumpulan Data Konstruksi

Pengumpulan data konstruksi

dilakukan untuk memperoleh data

nyata dari proyek sebagai penunjang

utama proses perhitungan dan analisa.

Pengumpulan data konstruksi

dilakukan dengan permohonan

permintaan data dari PT. SOFOCO

selaku soil investigation yang

diberikan langsung oleh HUTAMA

KARYA, KSO selaku kontraktor

utama yang menangani Proyek

Pembangunan Kantor Hutama Karya

Cawang. Data yang dikumpulkan

berupa data Sondir/DCPT dan data

SPT.

2. Studi Pustaka/Literatur Studi

pustaka/literatur digunakan untuk

mencari informasi untuk mendukung

penyusunan Proyek Akhir yang

berkaitan dengan pondasi tiang bor.

Tahapan Perhitungan

Tahapan perhitungan pada proyek ahkhir

ini adalah sebagai berikut :

1. Perhitungan Daya Dukung Pondasi

Perhitungan daya dukung pondasi

dilakukan untuk mengecek kekuatan

pondasi tiang bor menahan gaya yang

bekerja. Dalam perhitungan

digunakan variasi diameter 80 cm,

100 cm dan 120 cm. Perhitungan daya

dukung pondasi meliputi :

a. Perhitungan daya dukung vertikal

Perhitungan daya dukung vertikal

dimulai dengan perhitungan daya

dukung ujung dan selimut tiang.

Dilanjutkan dengan perhitungan

daya dukung izin tiang tunggal dan

daya dukung izin tiang kelompok.

b. Perhitungan daya dukung

horizontal

Perhitungan daya dukung

horizontal dimulai dengan

menentukan jenis tiang bor,

dilanjutkan dengan perhitungan

daya dukung izin tiang tunggal dan

daya dukung izin tiang kelompok.

2. Perhitungan Penurunan Pondasi

Perhitungan penurunan pondasi

dilakukan untuk memperkirakan

seberapa dalam pondasi akan

mengalami

displacement/sattlement.

Penurunan pondasi yang dihitung

meliputi penurunan langsung dan

penurunan konsolidasi.

Bagan Alir Penulisan Proyek Akhir

Metode dalam penyelesaian proyek

akhir dari permasalahan pada penulisan

Proyek Akhir ini disajikan pada Gambar

1.


357

Gambar 1. Bagian alir penulisan Proyek

Akhir

HASIL dan PEMBAHASAN

Menghitung Daya Dukung Tiang Bor

Menghitung daya dukung tiang bor

berdasarkan data hasil pengujian

sondir/DCPT dan SPT dapat dilakukan

dengan menggunakan :

a. Menggunakan data sondir/DCPT

(Metode Schmertmann)

Qu = Qb + Qs = qb x Ab + fs x As

dimana :

Qu = Kapasitas daya dukung

aksial ultimit tiang pancang

Qb = Kapasitas tahanan di ujung

tiang.

Qs = Kapasitas tahanan kulit.

Qb = Kapasitas daya dukung di

Ujung tiang persatuan luas

Ab = Luas di ujung tiang.

Fs = Satuan tahanan kulit

Persatuan luas

As = Luas kulit tiang pancang

b. Menggunakan data SPT

(Metode Reese and Wright)

Tahanan ujung tiang Bor

1) Untuk lapisan pasir :

a. Untuk N = 60, diambil nilai qp = 7

N (t/m2) < 400 (t/m2)

b. Untuk N ≥ 60, maka nilai qp = 40

(kg/cm2)

2) Untuk lanau non-pastis :

a. qp = 9 . Cu

b. Cu = (NSPT) x 2/3 x 1/10 )

Tahanan friksi selimut tiang Bor

1) Untuk lapisan pasir :

Untuk N < 53, maka nilai fs (kg/cm2)

fs = 𝑁/34

Untuk 53 < N ≤ 100, maka nilai f

diambil berdasarkan korelasi

langsung Reese & Wright.

2) Untuk lanau non-pastis :

fs = α . cu

α = Faktor adhesi (diambil = 0,55

untuk tiang bor berdasarkan

penelitian Reese and Wright)

Qijin untuk data SPT ditentukan

berdasarkan persamaan 2.12 Untuk nilai

FS diambil 2 untuk daya dukung ujung

tiang dan 3 untuk daya dukung selimut

tiang. Ketentuan tersebut berdasarkan

Manual Perencanaan Pondasi Pada

Jembatan No.23/BM/2011.

𝑄(𝑎𝑙𝑙) = 𝑄𝒖

𝐹𝑆=

𝑄𝒑

2+

𝑄𝒔

3

Menghitung Penurunan Elastis Tiang

Bor

c. Penurunan segera (Metode Vesic)

Penurunan total tiang pancang akibat

beban vertikal Qw dapat ditentukan

sebagai berikut :


358

(1) (2) (3)e e e eS S S S= + +

Dimana :

Se(1) = penurunan elastis tiang

Se(2) = penurunan elastis tiang akibat

beban tahanan ujung

Se(3) = penurunan elastis tiang akibat

beban yang didistribusikan

sepanjang selimut tiang

Dengan berdasarkan prinsip dasar

mekanika material, maka :

( )(1)

.

.

wp ws

e

p p

Q Q LS

A E

+=

Dimana :

Qwp = beban yang diterima ujung tiang

berdasarkan beban ijin tiang

pada ujung tiang.

Qws = beban yang diterima selimut

tiang berdasarkan beban ijin

tiang pada selimut

Ap = luasan penampang tiang

L = panjang tiang

Ep = modulus elastisitas tiang, untuk

tiang beton

= faktor distribusi per satuan

tahanan friksi tiang (fs)

sepanjang selimut tiang,

biasanya diambil antara 0,5

hingga 0,67 Penurunan tiang akibat beban pada

ujung tiang ditentukan berdasarkan:

( )2

(2)

.1 .

wp

e s wp

s

q BS I

E= −

Dimana :

B = lebar

qwp = beban yang diterima tiang per

satuan luas ujung tiang = wp

p

Q

A

Es = modulus elastisitas tanah di

bawah ujung tiang

s = angka rasio Poisson tanah

Iwp = faktor pengaruh bentuk ujung

tiang 0,85

Penurunan elastis akibat beban yang

didistribusikan sepanjang selimut tiang

diberikan oleh Persamaan 10 berikut :

( )2

(3) . 1 ..

wse s ws

s

Q BS I

p L E

= −

Dimana :

p = keliling penampang tiang

L = panjang total tiang

Iws = faktor pengaruh yang

ditentukan sebagai :

2 0.35ws

LI

B= +

Pada Proyek Pembangunan Kantor

Hutama Karya panjang tiang diambil (L

= 9,0 m) berdasarkan data sondir,

Sedangkan berdasarkan data SPT

panjang tiang diambil (L = 12 m) yang

mencapai lapisan tanah pasiran (end

bearing pile) dengan jarak antar tiang (S)

≥ (2 – 3). Hasil-hasil analisis daya

dukung tiang pancang grup (Qu(g)) dan

diperlihatkan dalam Gambar 2 hingga

Gambar 7.

Gambar 2. Hasil analisis daya dukung

tiang bor tunggal berdiameter 80 cm;

100 cm; dan 120 cm berdasarkan data

sondir/DCPT (dutch cone penetration

test) pada S-1 (metode Schmertmann)


359

0

5

10

15

20

25

30

0 50 100 150 200

Kedalaman vs Daya Dukung Tiang BorBerdasarkan data SPT BH-1 (Metode Reese & Wright)

Ked

ala

man

(m

)

Gambar 3. Hasil analisis daya dukung

tiang bor berdiameter 80 cm; 100 cm;

dan 120 cm berdasarkan data SPT

(standard penetration test) menurut

metode Reese & Wright.

Gambar 4. Hasil analisis tahanan / daya

dukung lateral tiang ijin bebas tunggal

berdiameter 80 cm; 100 cm; dan 120 cm

kepala bebas dengan lendutan ijin 1,27

cm berdasarkan data sondir/DCPT pada

S-1 menurut metode Brom.


dukung lateral ijin tiang bor tunggal


kepala jepit dengan lendutan ijin 1,27 cm

berdasarkan data sondir/DCPT pada S-1

menurut metode Brom.


dukung lateral ultimit tiang bor tunggal


kepala bebas berdasarkan data Standard

Penetration Test (SPT) pada BH-1

menurut metode Brom


dukung lateral ultimit tiang bor tunggal


kepala jepit berdasarkan data Standard

Penetration Test (SPT) pada BH-1

menurut metode Brom.

Dari hasil analisis tersebut dapat dilihat

bahwa semakin dalam tiang bor dibuat

maka semakin besar daya dukung ijin

tiang tersebut.

Hubungan Tahanan Lateral Ijin (Q(q)) Terhadap 1,27 cm denganPanjang

Tiang Tunggal Kepala Jepit Berdasarkan Data Sondir/DCPT S-1


360

Rekapitulasi perhitungan stabilitas

Data sondir/DCPT

Rekapitulasi perhitungan berdasarkan

data Sondir/DCPT dengan diameter 80

cm, 100 cm, 120 cm dapat dilihat pada

tabel 1.

Tabel 1. Rekapitulasi Hasil Analisa

Perhitungan Daya Dukung dan

Stabilitas Berdasarkan Data

Sondir/DCPT S-1

Rekapitulasi perhitungan stabilitas

Data SPT

Rekapitulasi perhitungan berdasarkan

data SPT dengan diameter 80 cm, 100

cm, 120 cm.

Tabel 1. Rekapitulasi Hasil Analisa

Perhitungan Daya Dukung dan

Stabilitas Berdasarkan Data SPT BH-1

KESIMPULAN

1. Hasil perhitungan analisis daya

dukung aksial tunggal berdasarkan data

sondir/DCPT dinyatakan STABIL

karena FK = 19,12 telah melebihi faktor

keamanan sama dengan 3, sedangkan

hasil perhitungan stabilitas daya dukung

aksial berdasarkan data SPT dinyatakan

STABIL karena FK = 7,07 telah

melebihi faktor keamanan sama dengan

3.

2. Hasil perhitungan analisis daya

dukung aksial tunggal terhadap

likuifaksi berdasarkan data sondir/DCPT

dinyatakan STABIL karena FK = 18,81

telah melebihi faktor keamanan sama

dengan 3, sedangkan hasil perhitungan

stabilitas daya dukung aksial

berdasarkan data SPT dinyatakan

STABIL karena FK = 5,73 telah

melebihi faktor keamanan sama dengan

3.

3. Hasil perhitungan stabilitas daya

dukung lateral berdasarkan data

sondir/DCPT dinyatakan STABIL

karena defleksi sebesar 0,5728 cm tidak

melebihi dari 1,27 cm (Δ < 1,27 cm),

sedangkan hasil perhitungan stabilitas

daya dukung lateral berdasarkan data

SPT dinyatakan STABIL karena defleksi

sebesar 0,4767 cm tidak melebihi dari

1,27 cm (Δ < 1,27 cm)

4. Berdasarkan hasil perhitungan

stabilitas penurunan elastis dinamis,

statis dan likuifaksi dengan data

Sondir/DCPT dan SPT pondasi

dinyatakan STABIL karena, < 25,4 mm

5. Hasil perhitungan stabilitas daya

dukung terhadap tahanan gesek negatif

berdasarkan data sondir/DCPT



dengan 3, sedangkan hasil perhitungan

stabilitas daya dukung terhadap tahanan

Perhitungan Jenis Perhitungan Hasil Satuan

Daya Dukung Tunggal Normal 393.07 Ton

Grup 4 segiempat 1422.88 Ton



Tunggal Likuifaksi 386.67 Ton




Lateral tunggal kondisi jepit 62.67 Ton

Lateral tunggal kondisi bebas 13.71 Ton




Penurunan Elastis Grup 4 segiempat 0.91 cm

Dinamis Grup 4 segiempat 1.05 cm

Grup 5 segiempat 0.54 cm


Statis Grup 4 segiempat 0.98 cm


Perhitungan Jenis Perhitungan Hasil Satuan

Daya Dukung Tunggal Normal 143.53 Ton




Tunggal Likuifaksi 116.36 Ton




Lateral tunggal kondisi jepit 74.31 Ton

Lateral tunggal kondisi bebas 29.26 Ton





Dinamis Grup 4 segiempat 0.57 cm



Statis Grup 4 segiempat 0.53 cm



359

gesek negatif berdasarkan data SPT



dengan 3.

UCAPAN TERIMAKASIH

Orang tua kami yang selalu memberikan

dukungan baik doa maupun material.

Bapak Putera Agung Maha Agung

sebagai dosen pembimbing Proyek

Akhir yang telah membimbing dalam

menyusun Proyek Akhir ini.

DAFTAR PUSTAKA

[1] https://civilengginering.wordpress.co

m/2016/03/28/struktur-atas-upper-

structure-dan-struktur-bawah-lower-

structure/, 2016. Struktur atas (upper

structure) dan struktur bawah (lower

structure), Civil Engineering, 28

Maret 2016.

[2] Gunawan, 1983. Pengantar Teknik

Fondasi, Yogyakarta : Kanisius

[3] Terzaghi., Peck, R. B. 1987.

Mekanika Tanah Dalam Praktek

Rekayasa. Penerbit Erlangga, Jakarta.

[4] Bowles, Joseph. E. (1997).

Foundotion Analysis and Design.

McGraw Hill lnternationat Book

Company

[5] Pamungkas, Anugrah, Harianti, Erny,

2013. Desain Pondasi Tahan Gempa,

Yogyakarta : Andi.

[6] Das, Braja, M. (2011). Priciples of

Foundation Engineering. PWS Kent

Publishing Company.

[7] Fadilah, Ully Nurul. Tunafiah,

Halimah. (2018). Analisa Daya

Dukung Pondasi Bored Pile

Berdasarkan Data N-SPT Menurut

Rumus Reese&Wright dan

Penurunan. IKRA-ITH Teknologi.

3(2) : 7-13.

[8] Hardiyatmo, HC. (2015). Analisa

dan Perancangan Fondasi Bagian 2.

Gadjah Mada University Press.

[9] MJ. Tomlison (1977). Pile Design

and Constructian Practice, The

Garden City Press.

[10] Sosrodarsono, S. Nakazawa, K.

(2000). Soil Mechanics and

foundation Engineering. PT. Pradnya

Paramita, Jakarta

361

https://civilengginering.wordpress.com/2016/03/28/struktur-atas-upper-structure-dan-struktur-bawah-lower-structure/





362

0

5

10

15

20

25

30

0 50 100 150 200

Kedalaman vs Daya Dukung Tiang BorBerdasarkan data SPT BH-1 (Metode Reese & Wright)

Ked

ala

man

(m

)

Tabel – Tabel atau Gambar dapat ditampilkan diakhir artikel

--------------------------------------------------------------------------------

Gambar 2. Hasil analisis daya dukung tiang bor tunggal berdiameter 80 cm; 100 cm;

dan 120 cm berdasarkan data sondir/DCPT (dutch cone penetration test) pada S-1

(metode Schmertmann).

Gambar 3. Hasil analisis daya dukung tiang bor berdiameter 80 cm; 100 cm; dan 120

cm berdasarkan data SPT (standard penetration test) menurut metode Reese & Wright.



363

Gambar 4. Hasil analisis tahanan / daya dukung lateral tiang ijin bebas tunggal

berdiameter 80 cm; 100 cm; dan 120 cm kepala bebas dengan lendutan ijin 1,27 cm

berdasarkan data sondir/DCPT pada S-1 menurut metode Brom.

Gambar 5. Hasil analisis tahanan / daya dukung lateral ijin tiang bor tunggal

berdiameter 80 cm; 100 cm; dan 120 cm kepala jepit dengan lendutan ijin 1,27 cm

berdasarkan data sondir/DCPT pada S-1 menurut metode Brom

Hubungan Tahanan Lateral Ijin (Q(q)) Terhadap 1,27 cm denganPanjang Tiang

Tunggal Kepala Jepit Berdasarkan Data Sondir/DCPT S-1

363


364

Gambar 6. Hasil analisis tahanan / daya dukung lateral ultimit tiang bor tunggal

berdiameter 80 cm; 100 cm; dan 120 cm kepala bebas berdasarkan data Standard

Penetration Test (SPT) pada BH-1 menurut metode Brom



363

Gambar 7. Hasil analisis tahanan / daya dukung lateral ultimit tiang bor tunggal

berdiameter 80 cm; 100 cm; dan 120 cm kepala jepit berdasarkan data Standard

Penetration Test (SPT) pada BH-1 menurut metode Brom.

.

365

PERHITUNGAN DAYA DUKUNG DAN STABILITAS TIANG BOR …

Documents

Transcript of PERHITUNGAN DAYA DUKUNG DAN STABILITAS TIANG BOR …