BAB II TINJAUAN PUSTAKA PUSTAKA
2.1.
Umum
Tiang pancang adalah bagian- bagian konstruksi konstruksi yang dibuat dari kayu, beton, dan atau baja, yang digunakan untuk meneruskan (mentransmisikan) (mentransmisikan) beban- beban permukaan ke tingkat- tingkat permukaan yang lebih rendah di dalam massa tanah ( Bowles, Bowles, J. E., 1991). 1991 ). Penggunaan pondasi tiang pancang sebagai pondasi bangunan apabila tanah tanah yang yang berada berada dibawa dibawah h dasar dasar bangun bangunan an tidak tidak mempun mempunya yaii daya daya dukun dukung g (bearing capacity) capacity) yang cukup untuk memikul berat bangunan dan beban yang bekerja
padanya
(Sardjono,
H . S. S.,
1988 ). Atau
apabila
tanah
yang
mempun mempunyai yai daya dukung dukung yang cukup untuk untuk memikul memikul berat bangunan bangunan dan seluruh seluruh beban yang bekerja bekerja berada pada lapisan yang sangat dalam dari permukaan tanah kedalaman > 8 m ( Bowles, Bowles, J. E., 1991). 1991). ungsi dan kegunaan dari pondasi tiang pancang adalah untuk memindahkan atau mentrans!er beban- beban dari konstruksi di atasnya (super struktur) ke lapisan tanah keras yang letaknya sangat dalam. "alam pelaksanaan pemancangan pada umumnya dipancangkan tegak lurus dalam tanah, tetapi ada juga dipancangkan miring (battle ( battle pile) pile) untuk dapat menahan gaya - gaya hori#ontal yang bekerja. $udut kemiringan yang dapat dicapai oleh tiang tergantu tergantung ng dari alat yang dipergunak dipergunakan an serta disesuaika disesuaikan n pula dengan perencanaannya perencanaannya.
Universitas Sumatera Utara
Tiang Pancang umumnya digunakan % &.
'ntuk mengangkat beban- beban konstruksi diatas tanah kedalam atau melalu melaluii sebuah sebuah stratum stratumlap lapisan isan tanah. tanah. "idalam "idalam hal ini beban beban ertikal dan beban lateral boleh jadi terlibat.
*. 'ntuk menentang gaya desakan keatas, gaya gaya guling, seperti untuk telapak ruangan bawah tanah dibawah bidang batas air jenuh atau untuk menopang kaki - kaki menara terhadap guling. +. emampatkan endapan- endapan tak berkohesi yang bebas lepas melalui kombinasi perpindahan isi tiang pancang dan getaran dorongan . Tiang pancang ini dapat ditarik keluar kemudian. -. engontrol lendutanpenurunan bila kaki - kaki yang tersebar atau telapak berada pada tanah tepi atau didasari oleh sebuah lapisan yang kemampatannya tinggi. . embuat tanah dibawah pondasi mesin menjadi kaku untuk mengon mengontro troll amplit amplitudo udo getaran getaran dan !rekue !rekuensi nsi alamiah alamiah dari dari sistem sistem tersebut. /. $ebagai !aktor keamanan tambahan dibawah tumpuan tumpuan jembatan dan dan atau pir , khususnya jika erosi merupakan persoalan yang potensial. 0.
"alam konstruksi lepas pantai untuk meneruskan beban - beban diatas permukaan permukaan air melaui melaui air dan kedalam kedalam tanah yang mendasari mendasari air ters terseb ebut ut.. 1al 1al sepe sepert rtii ini ini adal adalah ah meng mengen enai ai tian tiang g panc pancan ang g yang yang ditan ditanamk amkan an sebagi sebagian an dan yang yang terpen terpenga garuh ruh oleh oleh baik baik beban beban ertik ertikal al (dan tekuk) maupun beban lateral (( Bowles Bowles , J . E., 1991) 1991).
Tiang Pancang umumnya digunakan % &.
'ntuk mengangkat beban- beban konstruksi diatas tanah kedalam atau melalu melaluii sebuah sebuah stratum stratumlap lapisan isan tanah. tanah. "idalam "idalam hal ini beban beban ertikal dan beban lateral boleh jadi terlibat.
*. 'ntuk menentang gaya desakan keatas, gaya gaya guling, seperti untuk telapak ruangan bawah tanah dibawah bidang batas air jenuh atau untuk menopang kaki - kaki menara terhadap guling. +. emampatkan endapan- endapan tak berkohesi yang bebas lepas melalui kombinasi perpindahan isi tiang pancang dan getaran dorongan . Tiang pancang ini dapat ditarik keluar kemudian. -. engontrol lendutanpenurunan bila kaki - kaki yang tersebar atau telapak berada pada tanah tepi atau didasari oleh sebuah lapisan yang kemampatannya tinggi. . embuat tanah dibawah pondasi mesin menjadi kaku untuk mengon mengontro troll amplit amplitudo udo getaran getaran dan !rekue !rekuensi nsi alamiah alamiah dari dari sistem sistem tersebut. /. $ebagai !aktor keamanan tambahan dibawah tumpuan tumpuan jembatan dan dan atau pir , khususnya jika erosi merupakan persoalan yang potensial. 0.
"alam konstruksi lepas pantai untuk meneruskan beban - beban diatas permukaan permukaan air melaui melaui air dan kedalam kedalam tanah yang mendasari mendasari air ters terseb ebut ut.. 1al 1al sepe sepert rtii ini ini adal adalah ah meng mengen enai ai tian tiang g panc pancan ang g yang yang ditan ditanamk amkan an sebagi sebagian an dan yang yang terpen terpenga garuh ruh oleh oleh baik baik beban beban ertik ertikal al (dan tekuk) maupun beban lateral (( Bowles Bowles , J . E., 1991) 1991).
2.2.
Defenisi Tanah Tanah
Tanah, pada kondisi alam, terdiri dari campuran butiran - butiran mineral dengan atau tanpa kandungan bahan organik. 2utiran - butiran tersebut dapat dengan dengan mudah dipisah dipisahkan kan satu sama lain dengan kocokan kocokan air. aterial aterial ini berasal dari pelapukan batuan, baik secara !isik maupun kimia. $i!at- si!at teknis tanah, kecuali oleh si!at batuan induk yang merupakan material asal , juga dipengaruhi oleh unsur - unsur luar yang menjadi penyebab terjadinya pelapukan batuan tersebut. 3stilah- istilah seperti kerikil, pasir , lanau dan lempung digunakan dalam teknik sipil untuk membedakan jenis - jenis tanah. Pada kondisi alam, tanah dapat terdiri dari dua atau lebih campuran jenis- jenis tanah dan kadang- kadang terdapat pula kandungan bahan organik. aterial campurannya kemudian dipakai sebag sebagai ai nama nama tamb tambah ahan an dibe dibela laka kang ng mate materia riall unsu unsurr utam utaman any ya. $eba $ebaga gaii cont contoh oh,, lempung berlanau adalah tanah lempung yang yan g mengandung lanau dengan material utamanya adalah lempung dan sebagainya. Tanah terdiri dari + komponen , ya itu udara, air dan bahan padat. 'dara dianggap dianggap tidak mempunyai mempunyai pengaruh pengaruh teknis, teknis, sedangkan sedangkan air sangat sangat mempengar mempengaruhi uhi si!at- si!at teknis tanah. 4uang diantara butiran- butiran, sebagian atau seluruhnya seluruhnya dapat terisi oleh air atau udara. 2ila rongga tersebut terisi air seluruhnya, tanah dikatakan dalam kondisi jenuh. 2ila rongga terisi udara dan air, tanah pada kondisi jenuh sebagian ( partially saturated ). Tanah kering adalah tanah yang tidak mengandung air sama sekali atau kadar airnya nol ( Hardiyatmo H . C., 199 ). ).
2.3.
Macam-macam Pondasi
Pondasi adalah bagian terendah bangunan yang mene enerusk ruskan an beban bangunan ke tanah atau batuan yang berada dibawahnya. 5lasi!ikasi pondasi dibagi * (dua) yaitu% 1. Pondasi dangka
Pondasi dangkal adalah pondasi yang mendukung beban secara langsung seperti % a. Pondasi telapak yaitu pondasi yang berdiri sendiri dalam mendukung kolom (6ambar *.&b). b. Pondasi memanjang yaitu pondasi yang digunakan untuk mend menduk ukun ung g sede sedere reta tan n kolo kolom m yang yang berj berjar arak ak deka dekatt sehi sehing ngga ga bila bila dipakai dipakai pondasi pondasi telapak sisinya sisinya akan terhimpit satu sama lainnya (6ambar *.&a). c. Pondasi rakit (ra!t !oundation) !oundation ) yaitu pondasi yang digunakan untuk untuk menduk mendukung ung bangun bangunan an yang terletak pada pada tanah tanah lunak lunak atau digunakan bila susunan kolom - kolom jaraknya sedemikian dekat disemua arahnya, sehingga bila dipakai pondsi telapak, sisi7 sisinya berhimpit satu sama lainnya (6ambar *.&c). 2. Pondasi daam
Pondasi dalam adalah pondasi yang meneruskan beban bangunan ke tanah keras atau batu yang terletak jauh dari permukaan, seperti% a. Pondasi sumuran (pier !oundation) !o undation) yaitu pondasi yang merupakan peralihan antara anta ra pondasi dangkal dan pondsi tiang (6ambar (6a mbar *.&d), digunakan bila tanah dasar yang kuat terletak pada kedalaman
yang relati! dalam, dimana pondasi sumuran "!2 > - sedangkan pondasi dangkal "!2 &, kedalaman ("!) dan lebar (2) . b. Pondasi tiang ( pile !oundation), digunakan bila tanah pondasi pada kedalaman yang normal tidak mampu mendukung bebannya dan tanah kerasnya terletak pada kedalaman yang sangat dalam (6ambar *.&e). Pondasi tiang umumnya berdiameter lebih kecil dan lebih panjang dibanding dengan pondasi sumuran "Bowles, J. E., 1991#.
(a)
(b)
(c)
(d) 6ambar *.&
(e) acam- macam tipe pondasi% (a) Pondasi memanjang, (b) Pondasi telapak , (c) Pondasi rakit, (d) Pondasi sumuran, (e) Pondasi tiang ( Hardiyatmo, H . C.,199#
2.!.
Penggoongan Pondasi Tiang Pancang
Pondasi tiang pancang dapat digolongkan berdasarkan pemakaian bahan, cara tiang meneruskan beban dan cara pemasangannya, berikut ini akan dijelaskan satu persatu 2.!.1. Pondasi "iang #ancang menu$u" #emakaian %ahan dan ka$ak"e$is"ik s"$uk"u$n&a
Tiang pancang dapat dibagi kedalam beberapa kategori ( Bowles , J . E., 1991), antara lain % A. Tiang #ancang ka&u
Tiang pancang kayu dibuat dari kayu yang biasanya diberi pengawet dan dipancangkan dengan ujungnya yang kecil sebagai bagian yang runcing. Tapi biasanya apabila ujungnya yang besar atau pangkal dari pohon di pancangkan untuk tujuan maksud tertentu , seperti dalam tanah yang sangat lembek dimana tanah tersebut akan kembali memberikan perlawanan dan dengan ujungnya yang tebal terletak pada lapisan yang keras untuk daya dukung yang lebih besar. Tiang pancang kayu akan tahan lama dan tidak mudah busuk apabila tiang pancang kayu tersebut dalam keadaan selalu terendam penuh dibawah muka air tanah dan tiang pancang kayu akan lebih cepat rusak apabila dalam keadaan kering dan basah selalu berganti - ganti, sedangkan pengawetan dengan pemakaian obat pengawet pada kayu hanya akan menunda dan memperlambat kerusakan dari kayu, dan tidak dapat melindungi kayu dalam jangka waktu yang lama. 9leh karena itu pondasi untuk bangunan - bangunan permanen (tetap) yang didukung oleh tiang pancang kayu, maka puncak dari pada tiang pancang kayu tersebut diatas harus selalu lebih rendah dari pada ketinggian dari pada muka air
tanah terendah. Pada pemakaian tiang pancang kayu biasanya tidak dii#inkan untuk menahan muatan lebih tinggi * sampai + 0 ton untuk satu tiang. B. Tiang #ancang %e"on
Tiang pancang jenis ini terbuat dari beton seperti biasanya. Tiang pancang ini dapat dibagi dalam + macam berdasarkan cara pembuatannya ( Bowles, J. E., 1991#, yaitu% a. $recast %ein!orced Concrete $ile $recast %ein!orced Concrete $ile adalah tiang pancang beton bertulang yang dicetak dan dicor dalam acuan beton (bekisting) yang setelah cukup keras kemudian diangkat dan dipancangkan. 5arena tegangan tarik beton kecil dan praktis dianggap sama dengan nol, sedangkan berat sendiri beton besar , maka tiang pancang ini harus diberikan penulangan yang cukup kuat untuk menahan momen lentur yang akan timbul pada waktu pengangkatan dan pemancangan. Tiang pancang ini dapat memikul beban yang lebih besar dari : ton untuk setiap tiang, hal ini tergantung pada jenis beton dan dimensinya. $recast %ein!orced Concrete $ile penampangnya dapat berupa lingkaran, segi empat, segi delapan dapat dilihat pada (6ambar *.*).
6ambar *.* Tiang pancang beton precast concrete pile "Bowles, J. E., 1991#
b. $recast $restressed Concrete $ile Tiang pancang $recast $restressed Concrete $ile adalah tiang pancang beton yang dalam pelaksanaan pencetakannya sama seperti pembuatan beton prestess, yaitu dengan menarik besi tulangannya ketika dicor dan dilepaskan setelah beton mengeras seperti dalam (6ambar *.+). 'ntuk tiang pancang jenis ini biasanya dibuat oleh pabrik yang khusus membuat tiang pancang, untuk ukuran dan panjangnya dapat dipesan langsung sesuai dengan yang diperlukan.
6ambar *.+ Tiang pancang $recast $restressed Concrete $ile "Bowles, J. E., 1991#
c. Cast in $lace Cast in $lace merupakan tiang pancang yang dicor ditempat dengan cara membuat lubang ditanah terlebih dahulu dengan cara melakukan pengeboran. Pada Cast in $lace ini dapat dilakukan dengan * cara yaitu % &.
"engan pipa baja yang dipancangkan ke dalam tanah, kemudian diisi dengan beton dan ditumbuk sambil pipa baja tersebut ditarik keatas.
*. "engan pipa baja yang dipancang ke dalam tanah, kemudian diisi dengan beton sedangkan pipa baja tersebut tetap tinggal di dalam tanah.
'. Tiang #ancang %a(a
5ebanyakan tiang pancang baja ini berbentuk pro!il 1. karena terbuat dari baja maka kekuatan dari tiang ini sendiri sangat besar sehingga dalam pengangkutan dan pemancangan tidak menimbulkan bahaya patah seperti halnya pada tiang beton precast. ;adi pemakaian tiang pancang baja ini akan sangat berman!aat apabila kita memerlukan tiang pancang yang panjang dengan tahanan ujung yang besar. Tingkat karat pada tiang pancang baja sangat berbeda - beda terhadap te
karena adanya sirkulasi air dalam tanah tersebut hampir
mendekati keadaan karat yang terjadi pada udara terbuka. b. Pada tanah liat ( clay ) yang mana kurang mengandung o
tersebut dengan ( coaltar ) atau dengan sarung beton sekurang- kurangnya *:= ( /0 cm ) dari muka air tanah terendah. 5arat korosi yang terjadi karena udara ( atmosphere corrosion ) pada bagian tiang yang terletak di atas tanah dapat dicegah dengan pengecatan seperti pada konstruksi baja biasa. v 5euntungan pemakaian Tiang Pancang 2aja.
Tiang pancang ini mudah dalam dalam hal penyambungannya. Tiang pancang ini memiliki kapasitas daya dukung yang tinggi. "alam hal pengangkatan dan pemancangan tidak menimbulkan bahaya patah.
v 5erugian pemakaian Tiang Pancang 2aja.
Tiang pancang ini mudah mengalami korosi. 2agian 1 pile dapat rusak atau di bengkokan oleh rintangan besar.
D. Tiang #ancang kom#osi"
Tiang pancang komposit adalah tiang pancang yang terdiri dari dua bahan yang berbeda yang bekerja bersama - sama sehingga merupakan satu tiang. 5adang- kadang pondasi tiang dibentuk dengan menghubungkan bagian atas dan bagian bawah tiang dengan bahan yang berbeda, misalnya dengan bahan beton di atas muka air tanah dan bahan kayu tanpa perlakuan apapun disebelah bawahnya. 2iaya dan kesulitan yang timbul dalam pembuatan sambungan menyebabkan cara ini diabaikan.
&. ?ater Proo!ed $teel and ?ood Pile. Tiang ini terdiri dari tiang pancang kayu untuk bagian yang di bawah permukaan air tanah sedangkan bagian atas adalah beton. 5ita telah mengetahui bahwa kayu akan tahan lamaawet bila terendam air, karena itu bahan kayu disini diletakan di bagian bawah yang mana selalu terletak diba wah air tanah. 5elemahan tiang ini adalah pada tempat sambungan apabila tiang pancang ini menerima gaya hori#ontal yang permanen . Adapun cara pelaksanaanya secara singkat sebagai berikut% a.
@asing dan core ( inti ) dipancang bersama- sama dalam tanah hingga mencapai kedalaman yang telah ditentukan untuk meletakan tiang pancang kayu tersebut dan ini harus terletak dibawah muka air tanah yang terendah.
b. 5emudian core ditarik keatas dan tiang pancang kayu dimasukan dalam casing dan terus dipancang sampai mencapai lapisan tanah keras. c.
$ecara mencapai lapisan tanah keras pemancangan dihentikan dan core ditarik keluar dari casing. 5emudian beton dicor kedalam casing sampai penuh terus dipadatkan dengan menumbukkan core ke dalam casing.
*. @omposite "ropped in $hell and ?ood Pile Tipe tiang ini hampir sama dengan tipe diatas hanya bedanya di sini memakai shell yang terbuat dari bahan logam tipis permukaannya di beri alur spiral. $ecara singkat pelaksanaanya sebagai berikut% a. @asing dan core dipancang bersama - sama sampai mencapai kedalaman yang telah ditentukan di bawah muka air tanah.
b. $etelah mencapai kedalaman yang dimaksud core ditarik keluar dari casing dan tiang pancang kayu dimasukkan dalam casing terus dipancang sampai mencapai lapis an tanah keras. Pada pemancanga n tiang pancang kayu ini harus diperhatikan benar - benar agar kepala tiang tidak rusak atau pecah. c. $etelah mencapai lapisan tanah keras core ditarik keluar lagi dari casing. d. 5emudian shell berbentuk pipa yang diberi alur spiral dimasukkan dalam casing. Pada ujung bagian bawah shell dipasang tulangan berbentuk sangkar yang mana tulangan ini dibentuk sedemikian rupa sehingga dapat masuk pada ujung atas tiang pancang kayu tersebut. e. 2eton kemudian dicor kedalam shell. $etelah shell cukup penuh dan padat casing ditarik keluar sambil shell yang telah terisi beton tadi ditahan terisi beton tadi ditahan dengan cara meletakkan core diujung atas shell.
+. @omposit 'ngased @oncrete and ?ood Pile. "asar pemilihan tiang composit tipe ini adalah% v Bapisan tanah keras dalam sekali letaknya sehingga tidak memungkinkan
untuk menggunakan
cast
in
place
concrete
pile,
sedangkan
kalau
menggunakan precast concrete pile terlalu panjang, akibatnya akan susah dalam transport dan mahal. v uka air tanah terendah sangat dalam sehingga bila menggunakan tiang
pancang kayu akan memerlukan galian yang cukup dalam agar tiang pancang kayu tersebut selalu berada dibawah permukaan air tanah terendah.
Adapun prinsip pelaksanaan tiang composite ini adalah sebagai berikut% a. @asing baja dan core dipancang bersama - sama dalam tanah sehingga sampai pda kedalaman tertentu ( di bawah m.a.t ) b.
@ore ditarik keluar dari casing dan tiang pancang kayu dimasukkan casing terus dipancang sampai kelapisan tanah keras.
c. $etelah sampai pada lapisa tanah keras core dikeluarkan lagi dari casing dan beton sebagian dicor dalam casing . 5emudian core dimasukkan lagi dalam casing. d.
2eton ditumbuk dengan core sambil casing ditarik ke atas sampai jarak tertentu sehingga terjadi bentuk beton yang menggelembung seperti bola diatas tia ng pancang kayu tersebut.
e. @ore ditarik lagi keluar dari casing dan casing diisi dengan beton lagi sampai padat setinggi beberapa sentimeter diatas permukaan tanah. 5emudian beton ditekan dengan core kembali sedangkan casing ditarik keatas sampai keluar dari tanah. !.
Tiang pancang composit telah selesai Tiang pancang composit seperti ini sering dibuat oleh The ac Arthur @oncrete Pile @orp.
-. @omposite "ropped $hell and Pipe Pile "asar pemilihan tipe tiang seperti ini adalah% v Bapisan tanah keras letaknya terlalu dalam bila digunakan cast in place
concrete.
v uka air tanah terendah terlalu dalam kalau digunakan tiang composit yang
bagian bawahnya terbuat dari kayu. @ara pelaksanaan tiang tipe ini adalah sebagai berikut% a. @asing dan core dipasang bersama - sama sehingga casing seluruhnya masuk dalam tanah. 5emudian core ditarik. b. Tiang pipa baja dengan dilengkapi sepatu pada ujung bawah dimasukkan dalam casing terus dipancang dengan pertolongan core sampai ke tanah keras. c. $etelah sampai pada tanah keras kemudian core ditarik keatas kembli. d. 5emudian shell yang beralur pada dindingnya dimasukkan dalam casing hingga bertumpu pada penumpu yang terletak diujung atas tiang pipa baja.bila diperlukan pembesian maka besi tulangan dimasukkan dalam shell dan kemudian beton dicor sampai padat. e. $hell yang telah terisi dengan beton ditahan dengan core sedangkan casing ditarik keluar dari tanah. Bubang disekeliling shell diisi dengan tanah atau pasir. Cariasi lain pada tipe tiang ini dapat pula dipakai tiang pemancang baja 1 sebagai ganti dari tiang pipa.
. ranki @omposite Pile Prinsip tiang hampir sama dengan tiang !ranki biasa hanya bedanya disini pada bagian atas dipergunakan tiang beton precast biasa atau tiang pro!il 1 dari baja. Adapun cara pelaksanaan tiang composit ini adalah sebagai berikut%
a. Pipa dengan sumbat beton dicor terlebih dahulu pada ujung bawah pipa baja dipancang dalam tanah dengan drop 'ammer sampai pada tanah keras. @ara pemasangan ini sama seperti pada tiang !ranki bias. b.
$etelah pemancangan sampai pada kedalaman yang telah direncanakan, pipa diisi lagi dengan beton dan terus ditumbuk dengan drop hammer sambil pipa ditarik lagi ke atas sedikit sehingga terjadi bentuk beton seperti bola.
c. $etelah tiang beton precast atau tiang baja 1 masuk dalam pipa sampai bertumpu pada bola beton pipa ditarik keluar dari tanah. d. 4ongga disekitar tiang beton precast atau tiang baja 1 diisi dengan kerikil atau pasir.
2.!.2. Pondasi "iang #ancang menu$u" #emasangann&a
Pondasi tiang pancang menurut cara pemasangannya dibagi dua bagian besar , yaitu % A. Tiang #ancang #$ace"ak
Tiang pancang pracetak adalah tiang pancang yang dicetak dan dicor didalam acuan beton (bekisting), kemudian setelah cukup kuat lalu diangkat dan dipancangkan . Tiang pancang pracetak ini menurut cara pemasangannya terdiri dari % &. Cara penumbu(an, dimana tiang pancang tersebut dipancangkan kedalam tanah dengan cara penumbukan oleh alat penumbuk ( 'ammer ). *. Cara penggetaran, dimana tiang pancang tersebut dipancangkan kedalam tanah dengan cara penggetaran oleh alat penggetar ()ibrator ).
+. Cara penanaman , dimana permukaan tanah dilubangi terlebih dahulu sampai kedalaman tertentu, lalu tiang pancang dimasukkan, kemudian lubang tadi ditimbun lagi dengan tanah. @ara penanaman ini ada beberapa metode yang digunakan% a. @ara pengeboran sebelumnya, yaitu dengan cara mengebor tanah sebelumnya lalu tiang dimasukkan kedalamnya dan ditimbun kembali. b. @ara pengeboran inti, yaitu tiang ditanamkan dengan mengeluarkan tanah dari bagian dalam tiang. c. @ara pemasangan dengan tekanan, yaitu tiang dipancangkan kedalam tanah dengan memberikan tekanan pada tiang. d. @ara pemancaran, yaitu tanah pondasi diganggu dengan semburan air yang keluar dari ujung serta keliling tiang, sehingga tidak dapat dipancangkan kedalam tanah. B. Tiang &ang dico$ di"em#a" )cast in place pile*
Tiang yang dicor ditempat (cast in place pile) ini menurut teknik penggaliannya terdiri dari beberapa macam cara yaitu % &. Cara penetrasi alas, yaitu pipa baja yang dipancangkan kedalam tanah kemudian pipa baja tersebut dicor dengan beton. *. Cara penggalian, cara ini dapat dibagi lagi urut peralatan pendukung yang digunakan antara lain % a. Penggalian dengan tenaga manusia, penggalian lubang pondasi tiang pancang dengan tenaga manusia adalah penggalian lubang pondasi yang masih sangat sederha na dan merupakan cara konensional . 1al ini dapat
dilihat dengan cara pembuatan pondasi dalam , yang pada umumnya hanya mampu dilakukan pada kedalaman tertentu. b. Penggalian dengan tenaga mesin, penggalian lubang pondasi tiang pancang dengan tenaga mesin adalah penggalian lubang pondasi dengan bantuan tenaga mesin, yang memiliki kemampuan lebih baik dan lebih canggih.
2.+.
Aa" Pancang Tiang
"alam pemasangan tiang kedalam tanah, tiang dipancang dengan alat pemukul yang dapat berupa pemukul ('ammer ) mesin uap, pemukul getar atau pemukul yang hanya dijatuhkan. $kema dari berbagai macam alat pemukul diperlihatkan dalam 6ambar *.-a sampai dengan *.-d. Pada gambar terebut diperlihatkan pula alat- alat perlengkapan pada kepala tiang dalam pemancangan. Penutup ( pile cap ) biasanya diletakkan menutup kepala tiang yang kadang kadang dibentuk dalam geometri tertutup.
A. Pemuku Ja"uh )d$o# hamme$*
Pemukul jatuh terdiri dari blok pemberat yang dijatuhkan dari atas. Pemberat ditarik dengan tinggi jatuh tertentu kemudian dilepas dan menumbuk tiang. Pemakaian alat tipe ini membuat pelaksanaan pemancangan berjalan lambat, sehingga alat ini hanya dipakai pada olume pekerjaan pemancangan yang kecil.
B. Pemuku Aksi Tiang )singe -ac"ing hamme$*
Pemukul aksi tunggal berbentung memanjang dengan ram yang bergerak naik oleh udara atau uap yang terkompresi, sedangkan gerakan turun ram disebabkan oleh beratnya sendiri. Dnergi pemukul aksi tunggal adalah sama dengan berat ram dikalikan tinggi jatuh (6ambar *.-a).
(a)
(b)
(c)
(d)
6ambar *.- $kema pemukul tiang % (a) Pemukul aksi tunggal (single acting hammer), (b) Pemukul aksi double (double acting hammer) , (c) Pemukul diesel (diesel hammer), (d) Pemukul getar (ibratory hammer) ( Hardiyatmo, H . C., *++*#
'. Pemuku Aksi Dou%e )dou%e -ac"ing hamme$*
Pemukul aksi double menggunakan uap atau udara untuk mengangkat ram dan untuk mempercepat gerakan ke bawahnya (6ambar *.-b). 5ecepatan pukulan dan energi output biasanya lebih tinggi daripada pemukul aksi tunggal. D. Pemuku Diese )diese hamme$*
Pemukul diesel terdiri dari silinder, ram, balok anil dan sistem injeksi bahan bakar. Pemukul tipe ini umumnya kecil, ringan dan digerakkan dengan menggunakan bahan bakar minyak. Dnergi pemancangan total yang dihasilkan adalah
jumlah
benturan dari ram ditambah energi hasil dari ledakan
(6ambar *.-c). ,. Pemuku -e"a$ )i%$a"o$& hamme$*
Pemukul getar merupakan unit alat pancang yang bergetar pada !rekuensi tinggi (6ambar *.-d).
2./.
Me"ode Peaksanaan Pondasi Tiang Pancang
Aspek teknologi sangat berperan dalam suatu proyek konstruksi. 'mumnya, aplikasi teknologi ini banyak diterapkan dalam metode pelaksanaan pekerjaan konstruksi. Penggunaan metode yang tepat, praktis, cepat dan aman, sangat membantu dalam penyelesaian pekerjaan pada suatu proyek konstruksi. $ehingga target waktu, biaya dan mutu sebagaimana ditetapkan dapat tercapai. Tahapan pekerjaan pondasi tiang pancang adalah sebagai berikut % A. Peke$(aan Pe$sia#an
&. embubuhi tanda , tiap tiang pancang harus dibubuhi tanda serta tanggal saat tiang tersebut dicor. Titik - titik angkat yang tercantum pada gambar harus
dibubuhi tanda dengan jelas pada tiang pancang. 'ntuk mempermudah perekaan, maka tiang pancang diberi tanda setiap & meter. *. Pengangkatanpemindahan , tiang pancang harus dipindahkandiangkat dengan hati- hati sekali guna menghindari retak maupun kerusakan lain yang tidak diinginkan. +. 4encanakan !inal set tiang, untuk menentukan pada kedalaman mana pemancangan tiang dapat dihent ikan, berdasarkan data tanah dan data jumlah pukulan terakhir (!inal set). -. 4encanakan urutan pemancangan, dengan pertimbangan kemudahan manuer alat. Bokasi stock material agar diletakkan dekat dengan lokasi pemancangan. . Tentukan titik pancang dengan theodolith dan tandai dengan patok. /. Pemancangan dapat dihentikan sementara untuk peyambungan batang berikutnya bila leel kepala tiang telah mencapai leel muka tanah sedangkan leel tanah keras yang diharapkan belum tercapai. Proses penyambungan tiang % a. Tiang diangkat dan kepala tiang dipasang pada helmet seperti yang dilakukan pada batang pertama. b. 'jung bawah tiang didudukkan diatas kepala tiang yang pertama sedemikian sehingga sisi- sisi pelat sambung kedua tiang telah berhimpit dan menempel menjadi satu. c. Penyambungan sambungan las dilapisi dengan anti karat d. Tempat sambungan las dilapisi dengan anti karat.
0. $elesai penyambungan, pemancangan dapat dilanjutkan seperti yang dilakukan pada batang pertama. Penyambungan dapat diulangi sampai mencapai kedalaman tanah keras yang ditentukan. 8. Pemancangan tiang dapat dihentikan bila ujung bawah tiang telah mencapai lapisan tanah keras!inal set yang ditentukan. E. Pemotongan tiang pancang pada cut o!! leel yang telah ditentukan.
B. P$oses Pemancangan
&.
Alat pancang ditempatkan sedemikian rupa sehingga as hammer jatuh pada patok titik pancang yang telah ditentukan.
*. Tiang diangkat pada titik angkat yang telah disediakan pada setiap lubang. +. Tiang didirikan disamping dri)ing lead dan kepala tiang dipasang pada helmet yang telah dilapisi kayu sebagai pelindung dan pegangan kepala tiang. -. 'jung bawah tiang didudukkan secara cermat diatas patok pancang yang telah ditentukan. . Penyetelan ertikal tiang dilakukan dengan mengatur panjang bac(stay sambil diperiksa dengan waterpass sehingga diperoleh posisi yang betul - betul ertikal. $ebelum pemancangan dimulai, bagian bawah tiang diklem dengan center gate pada dasar dri)ing lead agar posisi tiang tidak bergeser selama pemancangan, terutama untuk tiang batang pertama. /. Pemancangan dimulai dengan mengangkat dan menjatuhkan hammer secara kontinyu ke atas helmet yang terpasang diatas kepala tiang.
'. 0uai"& 'on"$o
&. 5ondisi !isik tiang a. $eluruh permukaan tiang tidak rusak atau retak b. 'mur beton telah memenuhi syarat c. 5epala tiang tidak boleh mengalami keretakan selama pemancangan *. Toleransi Certikalisasi tiang diperiksa secara periodik selama proses pemancangan berlangsung. Penyimpangan arah ertikal dibatasi tidak lebih dari &%0 dan penyimpangan arah hori#ontal dibatasi tidak lebih dari 0 mm. +. Penetrasi Tiang sebelum dipancang harus diberi tanda pada setiap setengah meter di sepanjang tiang untuk mendeteksi penetrasi per setengah meter. "icatat jumlah pukulan untuk penetrasi setiap setengah meter. -. inal set Pamancangan baru dapat dihentikan apabila tela h dicapai !inal set sesuai perhitungan.
(a) 6ambar *.
(b)
(c)
'rutan pemancangan % (a) Pemancangan tiang, (b) Penyambungan tiang, (c) 5alendering!inal set
2..
Tiang Dukung U(ung dan Tiang -esek
"itinjau dari cara mendukung beban , tiang dapat dibagi menjadi * (dua) macam "Hardiyatmo, H . C.,*++*#, yaitu % &. Tiang dukung ujung (end bearing pile) adalah tiang yang kapasitas dukungnya ditentukan oleh tahanan ujung tiang. 'mumnya tiang dukung ujung berada dalam #one tanah yang lunak yang berada diatas tanah keras. Tiang- tiang dipancang sampai mencapai batuan dasar atau lapisan keras lain yang dapat mendukung beban yang diperkirakan tidak
mengakibatkan
penurunan
berlebihan.
5apasitas
tiang
sepenuhnya ditentukan dari tahanan dukung lapisan keras yang berada dibawah ujung tiang (6ambar *./a). *. Tiang gesek ( !riction pile) adalah tiang yang kapasitas dukungnya lebih ditentukan oleh perlawanan gesek antara dinding tiang dan tanah disekitarnya (6ambar *./b). Tahanan gesek dan pengaruh konsolidasi lapisan tanah dibawahnya diperhitungkan pada hitungan kapasitas tiang.
(a)
(b)
6ambar *./ Tiang ditinjau dari cara mendukung bebannya "Hardiyatmo, H. C., *++*#
2..
Tiang Pancang Keom#ok ) Pile Group *
Pada keadaan sebenarnya jarang sekali didapatkan tiang pancang yang berdiri sendiri (Single $ile), akan tetapi kita sering mendapatkan pondasi tiang pancang dalam bentuk kelompok ( $ile roup) seperti dalam 6ambar *.0. 'ntuk mempersatukan tiang- tiang pancang tersebut dalam satu kelompok tiang biasanya di atas tiang tersebut diberi poer ( !ooting ). "alam perhitungan poer dianggapdibuat kaku sempurna, sehingga% &. 2ila beban- beban yang bekerja pada kelompok tiang tersebut menimbulkan penurunan, maka setelah penurunan bidang poer tetap merupakan bidang datar. *. 6aya yang bekerja pada tiang berbanding lurus dengan penurunan tiang - tiang.
(a)
(b) 6ambar *.0
Pola- pola kelompok tiang pancang khusus % (a) 'ntuk kaki tunggal, (b) 'ntuk dinding pondasi " Bowles, J. E., 1991#
;arak antar tiang dalam kelompok yang diisyaratka n oleh "irjen 2ina arga "epartemen P.'.T.B. adalah%
$ *, " $+"
6ambar *.8 ;arak antar tiang dalam kelompok "Sardjono, H. S., 1988# dimana % $
;arak masing- masing tiang dalam kelompok
(spacing) "
"iameter tiang.
2iasanya jarak antara * tiang dalam kelompok diisyaratkan minimum :,/: m dan ma
a. 5emungkinan tanah di sekitar kelompok tiang akan naik terlalu berlebihan karena terdesak oleh tiang- tiang yang dipancang terlalu berdekatan. b.
Terangkatnya tiang- tiang di sekitarnya yang telah dipancang lebih dahulu.
*. 2ila $ > + " Apabila $ > + " maka tidak ekonomis, karena akan memperbesar ukurandimensi dari poer ( !ooting ). Pada perencanaan pondasi tiang pancang biasanya setelah jumlah tiang pancang dan jarak antara tiang - tiang pancang yang diperlukan kita tentukan, maka kita dapat menentukan luas poer yang diperlukan untuk tiap - tiap kolom portal. 2ila ternyata luas poer total yang diperlukan lebih kecil dari pada setengah luas bangunan, maka kita gunakan pondasi setempat dengan poer di atas kelompok tiang pancang. "an bila luas poer total diperlukan lebih besar daripada setengah luas bangunan, maka biasanya kita pilih pondasi penuh (ra!t !ondation) di atas tiang7 tiang pancang.
6ambar *.E Pengaruh tiang akibat pemancangan "Sardjono, H. S., 1988#
2..
Ka#asi"as Da&a Dukung Tiang Pancang da$i 4asi Sondi$
"iantara perbedaaan tes dilapangan, sondir atau cone penetration test (@PT) seringkali sangat dipertimbangkan berperanan dari geoteknik. @PT atau sondir ini tes yang sangat cepat, sederhana, ekonomis dan tes tersebut dapat dipercaya dilapangan dengan pengukuran terus - menerus dari permukaan tanah7 tanah dasar. @PT atau sondir ini dapat juga mengklasi!ikasi lapisan tanah dan dapat memperkirakan kekuatan dan karakteristik dari tanah. "idalam perencanaan pondasi tiang pancang ( pile), data tanah sangat diperlukan dalam merencanakan kapasitas pancang
daya
dukung
(bearing
capacity)
dari
tia ng
sebelum pembangunan dimulai, guna menentukan kapasitas daya
dukung ultimit dari tiang pancang. 'ntuk menghitung daya dukung tiang pancang berdasarkan data hasil pengujian sondir dapat dilakukan dengan menggunakan metode eyerho!!. "aya dukung ultimate pondasi tiang dinyatakan dengan rumus % Gult (Hc < A p )I(;1B < 5 && ) .......................................................... (*.&) dimana % Gult
5apasitas daya dukung tiang pancang tunggal.
Hc
Tahanan ujung sondir.
A p
Buas penampang tiang.
;1B
;umlah hambatan lekat.
5 &&
5eliling tiang.
"aya dukung ijin pondasi dinyatakan dengan rumus % Gijin
- .& c +
c
JH/.0 &&
(*.*) .
.................................................................
dimana % Gijin
5apasitas daya dukung ijin pondasi.
Hc
Tahanan ujung sondir.
A p
Buas penampang tiang.
;1B
;umlah hambatan lekat.
5 &&
5eliling tiang.
'ntuk menghitung daya dukung tiang pancang berdasarkan data hasil pengujian sondir "e 4uiter dan 2eringen memberikan persamaan untuk menghitung daya dukung untuk tanah lempung sebagai berikut% Gult ? ?
?
?
?
?
????
? ? ?
?
?
?
?
? ?
??
?
????
?
???
"imana% Gb
tahanan ujung, ton
Ab
luas ujung tiang, kg cmJ,
Kc
!aktor daya dukung E,
Hc (tip) nilai tahanan kerucut rata- rata yang hitungannya sama dengan metode $chmertmann Kk
cone !actor & *:.
L
adhesion !actor, L & untuk normally konsolidasi, L :, untuk oer konsolidasi
2.15.
6ak"o$ Aman
'ntuk memperoleh kapasitas ijin tiang, maka diperlukan untuk membagi kapasitas ultimit dengan !aktor aman tertentu. aktor aman ini perlu diberikan dengan maksud %
a. 'ntuk memberikan keamanan terhadap ketidakpastian metode hitungan yang digunakan. b. 'ntuk memberikan keamanan terhadap ariasi kuat geser dan kompresibilitas tanah. c. 'ntuk meyakinkan bahwa bahan tiang cukup aman dalam mendukung beban yang bekerja. d. 'ntuk meyakinkan bahwa penurunan total yang terjadi pada tiang tunggal atau kelompok masih tetap dalam batas - batas toleransi. e. 'ntuk meyakinkan bahwa penurunan tidak seragam diantara tiang- tiang masih dalam batas toleransi. $ehubungan dengan alasan butir (d), dari hasil banyak pengujian pengujian beban tiang, baik tiang pancang maupun tiang bor yang berdiameter kecil sampai sedang (/:: mm), penurunan akibat beban bekerja (wor(ing load ) yang terjadi lebih kecil dari &: mm untuk !aktor aman yang tidak kurang dari *, (omlinson , 1922 ). 2esarnya beban bekerja (wor(ing load ) atau kapasitas tiang ijin (G a) dengan memperhatikan keamanan terhadap keruntuhan adalah nilai kapasitas ultimit (G u) dibagi dengan !aktor aman ($) yang sesuai . Cariasi besarnya !aktor aman yang telah banyak digunakan untuk perancangan pondasi tiang pancang, sebagai berikut %
Ga
3u ...........................................................................................
(*.+) *,
2.11.
Ka#asi"as Da&a Dukung Tiang Pancang da$i 4asi SPT
$tandard Penetration Test ($PT) adalah sejenis percobaan dinamis dengan memasukkan suatu alat yang dinamakan split spoon kedalam tanah. "engan percobaan ini akan diperoleh kepadatan relati! (relati)e density), sudut geser tanah (M ) berdasarkan nilai jumlah pukulan (K). 1ubungan kepadatan relati! , sudut geser tanah dan nilai K dari pasir dapat dilihat pada tabel dibawah ini% Tabel *.& 1ubungan "r , M dan K dari pasir "4e(ani(a ana' 5 e(ni( $ondasi, Sosrodarsono Suyono 6r, 1987# Sudu" -ese$ Daam Niai N
Ke#ada"an 7ea"ie )D$*
Menu$u" Peck
Menu$u" Me&e$hof
0- -
0,0- :,*
$angat lepas
F *8,
F +:
-- &:
:,*- :,-
Bepas
*8,- +:
+:- +
&:- +:
:,-- :,/
$edang
+:- +/
+- -:
+:- :
:,/- :,8
Padat
+/- -&
-:- -
> :
:,8- &,:
$angat Padat
F -&
> -
1asil uji $PT yang diperoleh dari lapangan perlu dilakukan koreksi. Pada data uji $PT terdapat dua jenis koreksi, yaitu koreksi e!isiensi alat (cara pengujian) dan koreksi tegangan oerburden e!ekti! (kedalaman). &. $kempton , &E8/, mengembangkan koreksi nilai $PT sebagai berikut % K/0
Em . C B . CS . ................................................................... (*.-) C % :,/:
dimana % K/: Kilai koreksi $PT terhadap cara pengujian. Dm Hammer e!iciency (Tabel *.*). @2 5oreksi diameter bor (Tabel *.+). @$
5oreksi sampler (Tabel *.+).
@4 5oreksi panjang tali (Tabel *.+). K
1arga $PT lapangan.
*. 5oreksi tegangan oerburden e!ekti! (kedalaman) sebagai berikut % O K /0 @ K .
K/0 .................................................................................. (*.) Pasir halus normal konsolidasi % *
@ K &
s
...............................................................................
N
.. (*./) ) s
r
Pasir kasar normal konsolidasi % +
@ K
N..
*
s
...............................................................................
(*.0)
) s
r
Pasir oer konsolidasi % ............................................................................. . (*.8)
&,0
@ K
N
0,0
s
) s
r
dimana % O
K /: Kilai $PT terkoreksi cara pengujian dan regangan oerburden. s
N
sr
Tegangan oerburden e!ekti!. %e!erence stress &: 0 kPa.
K/: Kilai koreksi $PT terhadap cara pengujian.
Tabel *.* $PT 'ammer e!!iciencies " Clayton, 199+# 4amme$ 7eease 'oun"$& 4amme$ T&#e Mechanism Argentina "onut @athead 2ra#il Pin weight 1and dropped Automatic Trip "onut 1and dropped @hina "onut @athead
4amme$ ,ffecienc&8 ,m :.- :.0* :./: :. :.:
Banjutan Tabel *.* $PT 'ammer e!!iciencies " Clayton, 199+# 4amme$ 7eease 'oun"$& 4amme$ T&#e Mechanism @olombia "onut @athead Tombi trigger "onut @athead * turns I ;apan "onut $pecial release '5 Automatic Trip $a!ety * turns on cathead '$A "onut * turns on cathead Cene#uela "onut @athead
4amme$ ,ffecienc&8 ,m :.:
:.08- :.8 :./- :./0 :.0+ :.- :./: :.- :.-+
Tabel *.+ 2orehole , $ampler and 4od correction !actors "S(empton , 198# 6ac"o$
,9ui#men" :a$ia%es
:aue
2orehole diameter !actor, @2
$ampling methode !actor, @$
4od lenght !actor, @4
*.- -. in (/ - && mm) / in (&0 mm) 8 in (*:0 mm)
&.:: &.: &.&
$tandard sampler $ampler without liner (not recommended)
&.:: &.*:
&:- &+ !t (+- - m) &+- *0 !t (-- / m) *:- +0 !t (/- &0 m) > +: !t (> &: m)
:.0 :.8 :.E &.::
Perkiraan kapasitas daya dukung pondasi tiang pancang pada tanah pasir dan silt didasarkan pada data uji lapangan $PT, ditentukan dengan perumusan sebagai berikut % &.
5ekuatan ujung tiang (end bearing ), "4eyer'o!, 192#. 'ntuk tanah pasir dan kerikil % Gp -0 . K-$PT . / 8
. Ap F -:: . K - $PT . Ap .......................... (*.E)
'ntuk tahanan geser selimut tiang adalah% Gs * K- $PT . p. B
5ekuatan ujung tiang (end bearing ) untuk tanah kohesi! plastis % Gp E . @u . Ap ............................................................................. (*.&:)
'ntuk tahanan geser selimut tiang adalah% Gs a . cu . p . Bi @u K- $PT . *+ . &: "imana % a
*.
5oe!isien adhesi antara tanah dan tiang
@u
5ohesi 'ndrained
p
keliling tiang
Bi
panjang lapisan tanah
5ekuatan Bekatan ( s(in !riction), "4eyer'o!, 192#. 'ntuk pondasi tiang tipe large displacement (dri)en pile) % s
! s
r
K
..................................................................................
(*.&&)/: .: 'ntuk pondasi tiang tipe small displacement (bored pile) % s
! s
r
K
(*.&*) ................................................................................. /:
&:: dan %
Psu As . ! s ..................................................................................... (*.&+)
dimana % ! s
*
Tahanan satuan skin !riction, kKm .
K/: Kilai $PT K/: . As
Buas selimut tiang.
Pus 5apasitas daya dukung gesekan ( s(in !riction), kK. 'ntuk tahanan geser selimut tiang pancang pada tanah non- kohesi! %
Gs * . K- $PT . p . Bi ................................................................... (*.&-)
dimana %
2.12.
Bi
Panjang lapisan tanah, m.
p
5eliling tiang, m.
Ka#asi"as Da&a Dukung Tiang Pancang Da$i 4asi Kaende$ing
'ntuk perencanaan daya dukung tiang pancang dari hasil kalendering ada tiga
metode
yang digunakan,
yaitu
metode
"anish
ormula,
metode
1illeyormula dan metode modi!ied Kew DK4 . ormula "anish banyak digunakan untuk menentukan apakah suatu tiang pancang tunggal telah mencapai daya dukung yang cukup pada kedalaman tertentu, walaupun pada prakteknya kedalaman dan daya dukung tiang telah ditentukan sebelumnya. 5apasitas daya dukung tiang berdasarkan metode "anish ormula adalah% ' E
Pu S
'
. E . /
............................................................. 0.
(*.&)
* & Ep
dimana % Pu
5apasitas daya dukung ultimate tiang.
M
D!!isiensi alat pancang.
D
Dnergi alat pancang yang digunakan.
$
2anyaknya penetrasi pukulan diambil dari kalendering dilapangan.
A
Buas penampang tiang pancang.
Dp
odulus elastis tiang.
Tabel *.- D!!isiensi jenis alat pancang "e(ni( $ondasi *, Hardiyatmo, Hary C'ristady, *++7# Jenis Aa" Pancang
,ffisiensi
Pemukul jatuh (drop 'ammer )
:.0 7 &.::
Pemukul aksi tunggal ( single acting 'ammer )
:.0 7 :.8
Pemukul aksi double (double acting 'ammer )
:.8
Pemukul diesel (diesel 'ammer )
:.8 7 &.::
Tabel *. 5arakteristik alat pancang diesel hammer "Bu(u 0atalog 0BE iesel Hammer#
kN;m
Ki#-f"
Kg-cm
Jh. Pukuan Pe$meni"
5 &:
+0E.E
*8:
+80*E-:
5 /:
&-+.*
&:./
5 -
&*+.
5 + 5 *
Tenaga 4amme$ T&#e
Be$a" Baok Besi Pan(ang kN
Ki#s
Kg
- 7 /:
&-0.*
++.&&
&:&-.-
&-/:/-:
-* 7 /:
8.0
&+.*
E80.-
E&.&
&*E0::
+E 7 /:
--
E.E
--8:
E/
0:.8
E0E*::
+E 7 /:
+-.+
0.0
+-E8./
/8.8
:.0
0:&0/:
+E 7 /:
*-.
.
*-EE
Tabel *./ Kilai - nilai k & (C'ellis, 191) Niai k 1 )mm*, un"uk "egangan aki%a"
Bahan Tiang
Tiang baja atau pipa langsung pada
#ukuan #emancangan di ke#aa "iang 3.+ MPa
MPa
15.+MPa
1!MPa
0
0
0
0
&.+
*.
+.8
+
/
E
&*.
&
*
+
-
:.
&
&.
*
kepala tiang Tiang langsung pada kepala tiang Tiang beton pracetak dengan 0 &&: mm bantalan didalam cap 2aja tertutup cap yang berisi bantalan kayu untukl tiang baja 1 atau tiang pipa Piringan !iber mm diantara dua pelat baja &0 mm
Tabel *.0 Kilai D!isiensi eh ( Bowles, J. E., 1991# T&#e
,fisiensi )e h *
Pemukul ;atuh ( rop Hammer )
:.0 &.:
Pemukul Aksi Tunggal (Single &cting Hammer )
:.0 :.8
Pemukul Aksi "obel ( ouble &cting Hammer )
:.8
Pemukul "iesel ( iesel Hammer )
:.8 &.:
Tabel *.8 5oe!isien restitusi n ( Bowles, J. E., 1991# Ma"e$ia
n 0
Broomed wood Tiang kayu padat pada tiang
:.*
2antalan kayu padat pada tiang
:.+*
2antalan kayu padat pada alas tiang
:.-:
Bandasan baja pada baja steel on steel an)il ) pada tiang baja atau beton Pemukul besi cor pada tiang beton tanpa penutup (cap)
:.: :.-:
etode 1illey ormula juga banyak digunakan untuk menentukan apakah suatu tiang pancang tunggal telah mencapai daya dukung yang cukup pada kedalaman tertentu, walaupun pada prakteknya kedalaman dan daya dukung tiang telah ditentukan sebelumnya . 5apasitas daya dukung tiang berdasarkan metode 1illey ormula adalah %
Qu
:
e': r ' s
& (( * &
( *
( + )
r
: r
p
n : ..............................................*.&/ *
: p
@umming (&E-:) menunjukkan bahwa persamaan telah mengikutsertakan e!ek - e!ek kehilangan yang diasosiasikan dengan k & , bentuk dari persamaan *.&8 umumnya lebih diterima dan dipakai.
$uku k * dapat diambil sebagai pemampatan elastis dari tiang
dengan energi regangan yang bersangkutan sebesar
3u
*
3 u
&E
*
* &E
Kilai k & dapat dilihat dari tabel *.0 Kilai e!esiensi pemukul (e h) bergantung pada kondisi pemukul dan blok penutup (capblo( ) dan kondisi tanah (khususnya pada pemukul uap). ;ika belum ada data yang tepat, nilai - nilai (eh ) dalam tabel *.0 dapat dipakai sebagai acuan. Kilai- nilai restitusi n ditunjuk dalam tabel *.8, dimana nilai- nilai aktualnyabergantung pada tipe dan kondisi bahan capblo( dan bantalan kepala tiang. Kilai k + dapat diambil ( Bowles, J. E., 1991# 5 + 0 untuk tanah keras (batu , pasir sangat padat dan kerikil) *. mm mm pada tanah yang lainnya. "imana% Gu
5apasitas ultimate tiang
eh
e!esiensi palu ('ammer e!iciency)
Dh
energi pemukul dari pabrik per aturan waktu
h
tinggi jatuh ram
k &
komperesi impuls menyebabkan kompresiperubahan momentum
k *
konpresi elastik tiang
k +
kompresi elastik tanah
B
panjang tanah
n
koe!isien restitusi
s
penetrasi per pukulan
? p
berat tiang, termasuk pilecap, dri)ing s'oe , dan capblo(
?r
berat ram (termasuk berat casing untuk pemukul aksi dobel)
etode modi!ied Kew DK4 juga banyak digunakan untuk menentukan apakah suatu tiang pancang tunggal telah mencapai daya dukung yang cukup pada kedalaman tertentu, walaupun pada prakteknya kedalaman dan daya dukung tiang telah ditentukan sebelumnya . 5apasitas daya dukung tiang berdasarkan metode modi!ied Kew DK4 adalah % ? G? ? G? ?
Gu ? ? ?
?
?? G?? ?
? ? ? ? ? ?
? ? ?
?
"imana% D
D!!isiensi hammer
@
:.*- cm untuk unit $ dan h dalam cm
? p
2erat tiang
?4
2erat hammer
n
koe! . 4estitusi antara ram dan pile cap
h
tinggi jatuh
?4 < h Dnergi palu $ yang direkomendasikan /
@ara pengambilan gra!ik data kalendering hasil pemancangan tiang adalah% &. 5ertas gra!ik ditempelkan pada dinding tiang pemancang sebelum tiang tertanam keseluruhan dan proses pemancangan belum selesai. *. 5emudian alat tulis diletakkan diatas sokongan kayu dengan tujuan agar alat tulis tidak bergerak pada saat penggambaran gra!ik penurunan tiang kekertas gra!ik ketika berlangsung pemancangan tiang.
+. Pengambilan data ini diambil pada saat kira- kira penurunan tiang pancang mulai stabil -. 1asil kalendering pemancangan tiang yang diambil pada &: pukulan terakhir, kemudian dirata- ratakan sehingga diperoleh penetrasi titik perpukulan (s). etode 6ates juga sering dipergunakan dalam perhitungan daya dukung tiang karena !ormula ini sederhana dan dapat dipergunakan dilapangan dengan cepat. etode ini digunakan dengan rumus % Pu
a e'. Eb(b log s .................................................................. (*.&0)
Pijin
$u S;
................................................................................... ... (*.&8)
dimana % Pu
5apasitas daya dukung ultimate tiang.
Pijin "aya dukung ijin tiang pancang. a
5onstanta.
b
5onstanta.
eh
D!!isien baru.
Db
Dnergi alat pancang
s
2anyaknya penetrasi pukulan diambil dari kalendering dilapangan.
$ aktor keamanan (+- /) untuk metode ini.
2.13.
Ka#asi"as Da&a Dukung Tiang Pancang da$i Da"a
Boading test biasa disebut juga dengan uji pembebanan statik. @ara yang paling dapat diandalkan untuk menguji daya dukung pondasi tiang adalah dengan
uji pembebanan static. 3nterprestasi dari hasil benda uji pembebanan static merupakan bagian yang cukup penting untuk mengetahui respon tiang pada selimut dan ujungnya serta besarnya daya dukung ultimitnya. 2erbagai metode interprestasi perlu mendapat perhatian dalam hal nilai daya dukung ultimit yang diperoleh karena setiap metode dapat memberikan hasil yang berbeda. ang terpenting adalah agar dari hasil nilai uji pembebanan static, seorang praktisi dalam rekayasa pondasi dapat menentukan mekanisme yang terjadi, misalnya dengan melihat kura beban penurunan, besarnya de!ormasi plastis tiang, kemungkinan terjadinya kegagalan bahan tiang , dan sebagainya. Pengujian hingga *::Q dari beban kerja sering dilakukan pada tahap eri!ikasi daya dukung, tetapi untuk alasan lain misalnya untuk keperluan optimasi dan untuk control beban ultimit pada gempa kuat, seringkali diperlukan pengujian sebesar *:Q hingga +::Q dari beban kerja. Pengujian beban statik melibatkan pemberian beban statik dan pengukuran pergerakan tiang. 2eban beban umumnya diberikan secara bertahap dan penurunan tiang diamati. 'mumnya de!inisi keruntuhan yang diterima dan dicatat untuk interprestasi lebih lanjut adalah bila di bawah suatu beban yang konstan, tiang terus menerus mengalami penurunan. Pada umumnya beban runtuh tidak dicapai pada saat pengujian. 9leh karena itu daya dukung ultimit dari tiang hanya merupakan suatu estimasi. $esudah tiang uji dipersiapkan ( dipancang atau dicor ) , perlu ditunggu terlerbih dahulu selama 0 hingga +: hari sebelum tiang dapat diuji. 1al ini penting untuk memungkinkan tanah yang telah terganggu kembali keadaan
semula, dan tekanan air pori akses yang terjadi akibat pemancangan tiang telah berdisipasi. 2eban kontra dapat dilakukan dengan dua cara. @ara pertama adalah dengan menggunakan system (entledge seperti ditujukan pada 6ambar *.0. @ara kedua adalah dengan menggunakan kerangka baja atau jangkar pada tanah seperti diiliustrasikan pada 6ambar *.8. Pembebanan diberikan pada tiang dengan menggunakan dongkrak hidrolik. Pergerakan tiang dapat diukur dengan menggunakan satu set dial guges yang terpasang pada kepala tiang. Toleransi pembacaan antara satu dial gauge lainnya adalah & mm. "alam banyak hal, sangat penting untuk mengukur pergerakan relatie dari tiang. 'ntuk mendapatkan in!ormasi lebih lanjut dari interaksi tanah dengan tiang, pengujian tiang sebaiknya dilengkapi dengan instrumentasi. 3nstrumentasi yang dapat digunakan adalah strain gauges yang dapat dipasang pada lokasi lokasi tertentu disepanjang tiang. ell < tales pada kedalaman kedalaman tertentu atau load cells yang ditempatkan di bawah kaki tiang. 3nstrumentasi dapat memberikan in!ormasi mengenai pergerakan kaki tiang, de!ormasi sepanjang tiang, atau distribusi beban sepanjang tiang selama pengujian.
6ambar *.&: Pengujian dengan sistem kentledge "Coduto,*++1#
6ambar *.&& Pengujian dengan tiang jangkar " omlinson,198+ #
2.13.1. Me"ode Pem%e%anan
etode pembebanan dapat dilakukan dengan beberapa cara% a*
P$osedu$ Pem%e%anan S"anda$ ) SM< * Mono"onik
$low aintained Boad Test ( $B ) menggunakan delapan kali pengingkatan beban. Prosedur standar $B adalah dengan memberikan beban secara bertahap setiap *Q dari beban rencana. 'ntuk tiap tahap
beban, pembacaan diteruskan hingga penurunan ( settlement ) tidak lebih dari *- mm jam, tetapi tidak lebih dari * jam. Penambahan beban dilakukan hingga dua kali beban rencana, kemudian ditahan. $etelah itu beban diturunkan secara bertahap untuk pengukuran rebound . %*
P$osedu$ Pem%e%anan S"anda$ ) SM< * sikik
etode pembebanan sama dengan $B monotonic, tetapi pada tiap tahapan beban dilakukan pelepasan beban dan kemudian dibebani kembali hingga tahap beban berikutnya ( unloading < reloading ). "engan cara ini, rebound dari setiap tahap beban diketahui dan perilaku pemikulan beban pada
tanah
dapat
disimpulkan
dengan
lebih
baik.
etode
ini
membutuhkan waktu yang lebih lama daripada metode $B monotonik. c*
0uick
5arena prosedur standar membutuhkan waktu yang cukup lama, maka para peneliti membuat modi!ikasi untuk mempercepat pengujian. etode ini kontrol oleh waktu dan penurunan, dimana setiap 8 tahapan beban ditahan dalam waktu yang singkat tanpa memperhatikan kecepatan pergerakan tiang. Pengujian dilakukan hingga runtuh atau hingga mencapai beban tertentu. ?aktu total yang dibutuhkan + hingga / jam.
6ambar *.&* @ontoh hasil uji pembebanan statik aksial tekan "omlinson,*++0 #
d*
P$osedu$ Pem%e%anan dengan Kece#a"an Kons"an ) 'ons"an" 7a"e of Pene"$a"ion Me"hod A"au '7P *
etode @4P merupakan salah satu alternatie lain untuk pengujian tiang secara statis. Prosedurnya adalah dengan membebani tiang secara terus menerus hingga kecepatan penetrasi ke dalam tanah konstan. 'mumnya diambil patokan sebesar :.*- cm menit atau lebih rendah bila jenis tanah adalah lempung. 1asil pengujian tiang dengan metode @4P menunujukkan bahwa beban runtuh relatie tidak tergantung oleh kecepatan penetrasi bila digunakan batasan kecepatan penurunan kurang dari :.&* cmmenit. 5ecepatan yang lebih tinggi dapat menghasilkan daya dukung yang sedikit. 2eban dan pembacaan de!ormasi diambil setiap menit. Pengujian dihentikan bila pergerakan total kepala tiang mencapai &:Q dari diameter tiang bila pergerakan ( displacement ) sudah cukup besar.
Pengujian dengan metode @4P umumnya membutuhkan waktu sekitar & jam (tergantung ukuran dan daya dukung tiang). etode @4P memberikan hasil serupa dengan metode 3uic( 4/, dan sebagaimana metode 3uic( 4/, metode ini juga dapat diselesaikan dalam waktu & hari.
2.13.2.
In"e$#$es"asi 4asi U(i Pem%e%anan S"a"ik
"ari hasil uji pembebanan, dapat dilakukan interprestasi untuk menentukan besarnya beban ultimit. Ada berbagai metode interprestasi, namun dalam Tugas Akhir hanya akan dibahas menggunakan metode "aisson dan metode @hin. Prosedur penentuan beban ultimit dari pondasi tiang dengan menggunakan metode "aisson adalah sebagai berikut% 6ambarkan kura beban terhadap penurunan. &. Penurunan elastic dapat dihitung dengan menggunakan rumus berikut% ??
? ?
?
........................................................................... .... (*.**)
?? ? ??
"imana% $e Penurunan elastic G 2eban uji yang diberikan B Panjang Tiang Ap Buas Penampang Tiang Dp odulus elastisitas tiang *. Tarik garis 9A seperti gambar berdasarkan persamaan penurunan elastic ( $e ).
+. Tarik garis 2@ yang sejajar dengan garis 9A dengan jarak R , dimana R adalah% R :.& I "&*: (*.*+)
(dalam inchi) ...............................................
dengan " adalah diameter atau sisi tiang dalam satuan inchi. -. Perpotongan antara kura beban penurunan dengan garis lurus merupakan daya dukung ultimit.
6ambar *.&+ 3nterpretasi daya dukung ultimit dengan metode "aisson .T "omlinson,*+++#
Prosedur penentuan beban ultimit dari pondasi tiang dengan menggunakan metode @hin adalah sebagai berikut% &. 6ambarkan kura antara rasio penurunan terhadap beban (sG) terhadap penurunan, dimana s adalah penurunan dan G adalah beban seperti ditunjukan pada 6ambar *.&-. *. Tarik garis lurus yang mewakili titik - titik yang telah digambarkan, dengan persamaan garis tersebut adalah sG c& .s I c*
