Sub Structure Design Condo Balikpapan

Laporan Analisis Geoteknik dan Disain Pondasi Condominium Balikpapan

Daftar Isi BAB 1 PENDAHULUAN

1-1

1.1

Latar Belakang

1-1

1.2

Tujuan

1-4

1.3

Metodologi

1-4

1.4

Lingkup Pekerjaan

1-5

BAB 2 PENYELIDIKAN TANAH

2-1

2.1

Metoda Penyelidikan Tanah

2-1

2.1.1 2.1.2 2.1.3

Pemboran Tanah Pengambilan Contoh Tanah Tidak Terganggu Standard Penetration Test

2-1 2-1 2-1

2.2

Lokasi Penyelidikan Tanah

2-2

2.3

Klasifikasi Tanah

2-3

2.4

Profil Lapisan Tanah di Lokasi CONDOMINIUM BALIKPAPAN

2-4

2.5

Interpretasi Hasil Penyelidikan Tanah

2-8

2.5.1 2.5.2 2.5.3

Korelasi Parameter Kuat Geser Tanah untuk Sandy Soil dan Cohesive Soil Tinjauan Geoteknik Terhadap Tanah Clay-Shale Rekomendasi Parameter Kuat Geser Tanah Berdasarkan Penyelidikan Lapangan

2-8 2-9 2-12

2.6

Rekomendasi Tipe Pondasi

2-13

BAB 3 ANALISIS PONDASI TIANG BOR

3-1

3.1

Dasar Teori Pondasi Tiang Bor

3-2

3.1.1 3.1.1.1 3.1.1.1.1 3.1.1.1.2 3.1.1.2 3.1.1.2.1 3.1.1.2.2 3.1.1.3 3.1.1.4 3.1.1.5 3.1.2

Daya Dukung Aksial Tiang Tunggal (Berdasarkan Nilai SPT) Daya Dukung Selimut Pondasi Tiang pada Lapisan Lempung Pondasi Tiang pada Lapisan Pasir Daya Dukung Ujung Pondasi Tiang Menembus Lapisan Lempung Pondasi Tiang Menembus Lapisan Pasir Daya Dukung Cabut Negative Skin Friction (NSF) Daya Dukung Aksial Izin Pondasi Tiang (Qall) Daya Dukung Lateral Tiang

3-2 3-2 3-2 3-5 3-7 3-7 3-7 3-7 3-7 3-8 3-9

3.2

Tinjauan Khusus Pondasi Tiang Bor pada Tanah Shale

3-12

3.2.1 3.2.2

Parameter Kuat Geser Tanah Metoda Pelaksanaan

3-12 3-12

i


3.3

Hasil-hasil Analisis Pondasi Tiang

3-13

3.3.1 3.3.2

Pondasi Tiang Tunggal untuk Kolom Bangunan Utama dan Kolom Gateway. Pondasi Tiang Group untuk Lift, Main Stairs dan Fire Stairs

3-14 3-32

BAB 4 ANALISIS STABILITAS STRUKTUR PENAHAN TANAH

4-1

4.1

Rencana Pekerjaan Tanah

4-1

4.2

Parameter Kuat Geser Tanah

4-2

4.3

Analisis Load-Deformation

4-3

4.3.1 4.3.2

Rekomendasi Struktur Penahan Tanah Hasil Analisis

4-3 4-6

BAB 5 KESIMPULAN DAN REKOMENDASI

5-1

REFERENSI

I

ii


Daftar Gambar GAMBAR 1.1 DENAH LOKASI CONDOMINIUM GBG CENTER BALIKPAPAN 1-1 GAMBAR 1.2 GAMBAR PERSPEKTIF BANGUNAN CONDOMINIUM 1-2 GAMBAR 1.3 PENAMPANG BANGUNAN 1-2 GAMBAR 1.4 LOKASI TAPAK BANGUNAN. TAMPAK SEBAGIAN BESAR TANAH PERMUKAAN BERUPA BATU LEMPUNG (CLAY-SHALE) 1-3 GAMBAR 1.5 KELONGSORAN PADA LERENG UTARA AKIBAT PELAPUKAN TANAH CLAYSHALE 1-4 GAMBAR 2.1 LOKASI PENYELIDIKAN LAPANGAN DI CONDOMINIUM BALIKPAPAN 2-3 GAMBAR 2.2 PROFIL LAPISAN TANAH PADA LOKASI CONDOMINIUM BALIKPAPAN 2-5 GAMBAR 2.3 POTONGAN MEMANJANG BANGUNAN CONDOMINIUM BALIKPAPAN 2-6 GAMBAR 2.4 POTONGAN MELINTANG BANGUNAN CONDOMINIUM BALIKPAPAN 2-7 GAMBAR 2.5 KORELASI ANTARA N-SPT DAN UNDRAINED SHEAR STRENGTH UNTUK TANAH SHALE 2-8 GAMBAR 2.6 KORELASI ANTARA N-SPT DAN SUDUT GESER DALAM(TERZAGHI) 2-9 GAMBAR 2.7 SUSUNAN KIMIAWI MINERAL MONTMORILLONITE 2-9 GAMBAR 2.8 TINGKAT SWELLING UNTUK BERBAGAI MINERAL 2-10 GAMBAR 2.9 KUAT GESER RESIDUAL DARI GARTUNG 2-11 GAMBAR 2.10 KUAT GESER RESIDUAL DARI DUNCAN 2-11 GAMBAR 2.11 KUAT GESER RESIDUAL DARI SKEMPTON 2-11 GAMBAR 2.12 REKOMENDAI PARAMETER KUAT GESER TANAH PADA ANALISISI STABILITAS TIMBUNAN/GALIAN 2-13 GAMBAR 3.1 TAHAPAN PERHITUNGAN PONDASI 3-1 GAMBAR 3.2 DAYA DUKUNG AKSIAL PONDASI TIANG 3-2 GAMBAR 3.3 HUBUNGAN FAKTOR ADHESI TERHADAP TAHANAN GESER UNDRAINED UNTUK TIANG BOR 3-3 GAMBAR 3.4 HARGA FAKTOR ADHESI (Α) MENURUT REESE DAN KULHAWY. 3-4 GAMBAR 3.5 KURVA P-Y UNTUK TIANG DENGAN BEBAN LATERAL 3-9 GAMBAR 3.6 PENENTUAN BENTUK DARI KURVA P-Y PADA LEMPUNG LUNAK HINGGA KAKU (MATLOCK) 3-10 GAMBAR 3.7 PENENTUAN KEDALAMAN KRITIS UNTUK TIANG DENGAN BEBAN LATERAL PADA TANAH NON-KOHESIF (REESE, COX, DAN COOP) 3-11 GAMBAR 3.8 PENENTUAN BENTUK KURVA P-Y CURVE PADA PASIR (REESE, COX, DAN COOP) 3-12 GAMBAR 3.9 PEKERJAAN PEMBUATAN PONDASI PADA TANAH CLAY-SHALE DI JEMBATAN CIUJUNG, PROYEK PEMBANGUNAN JALAN TOL CIPULARANG TAHAP II 3-13 GAMBAR 3.10 KERUNTUHAN (CAVING) DINDING LOBANG BOR PADA TANAH CLAY-SHALE 313 GAMBAR 3.11 GAYA-GAYA YANG BEKERJA PADA PONDASI TIANG TUNGGAL 3-15 GAMBAR 3.12 KAPASITAS DAYA DUKUNG AKSIAL PONDASI TIANG TUNGGAL DI LOKASI BLOK 1 3-16 GAMBAR 3.13 KAPASITAS DAYA DUKUNG LATERAL PONDASI TIANG TUNGGAL DI LOKASI BLOK 1 3-17 GAMBAR 3.14 KAPASITAS DAYA DUKUNG AKSIAL PONDASI TIANG TUNGGAL DI LOKASI BLOK 2 BASEMENT 1 3-18 GAMBAR 3.15 KAPASITAS DAYA DUKUNG LATERAL PONDASI TIANG TUNGGAL DI LOKASI BLOK 2 BASEMENT 1 3-19 GAMBAR 3.16 KAPASITAS DAYA DUKUNG AKSIAL PONDASI TIANG TUNGGAL DI LOKASI BLOK 2 BASEMENT 2 3-20 GAMBAR 3.17 KAPASITAS DAYA DUKUNG LATERAL PONDASI TIANG TUNGGAL DI LOKASI BLOK 2 BASEMENT 2 3-21 GAMBAR 3.18 KAPASITAS DAYA DUKUNG AKSIAL PONDASI TIANG TUNGGAL DI LOKASI BLOK 3 3-22

iii


GAMBAR 3.19 KAPASITAS DAYA DUKUNG LATERAL PONDASI TIANG TUNGGAL DI LOKASI BLOK 3 3-23 GAMBAR 3.20 KAPASITAS DAYA DUKUNG AKSIAL PONDASI TIANG TUNGGAL DI LOKASI BLOK 4 3-24 GAMBAR 3.21 KAPASITAS DAYA DUKUNG LATERAL PONDASI TIANG TUNGGAL DI LOKASI BLOK 4 3-25 GAMBAR 3.22 KAPASITAS DAYA DUKUNG AKSIAL PONDASI TIANG TUNGGAL DI LOKASI BLOK 5 BASEMENT 1 3-26 GAMBAR 3.23 KAPASITAS DAYA DUKUNG LATERAL PONDASI TIANG TUNGGAL DI LOKASI BLOK 5 BASEMENT 1 3-27 GAMBAR 3.24 KAPASITAS DAYA DUKUNG AKSIAL PONDASI TIANG TUNGGAL DI LOKASI BLOK 5 BASEMENT 2 3-28 GAMBAR 3.25 KAPASITAS DAYA DUKUNG LATERAL PONDASI TIANG TUNGGAL DI LOKASI BLOK 5 BASEMENT 2 3-29 GAMBAR 3.26 KAPASITAS DAYA DUKUNG AKSIAL PONDASI TIANG TUNGGAL DI LOKASI GATEWAY 3-30 GAMBAR 3.27 KAPASITAS DAYA DUKUNG LATERAL PONDASI TIANG TUNGGAL DI LOKASI GATEWAY 3-31 GAMBAR 3.28 APLIKASI GAYA-GAYA STRUKTUR ATAS PADA PONDASI TIANG BOR 3-33 GAMBAR 3.29 KONFIGURASI TIANG GROUP TIPE 1 3-35 GAMBAR 3.30 KONFIGURASI TIANG GROUP TIPE 2 3-36 GAMBAR 3.31 KONFIGURASI TIANG GROUP TIPE 3 3-36 GAMBAR 3.32 KONFIGURASI TIANG GROUP TIPE 4 3-37 GAMBAR 3.33 HASIL PERHITUNGAN KAPASITAS DAYA DUKUNG AKSIAL PONDASI TIANG BOR DI LOKASI LIFT 1 DAN MAIN STAIRS 1 3-38 GAMBAR 3.34 HASIL PERHITUNGAN KAPASITAS DAYA DUKUNG AKSIAL PONDASI TIANG BOR DI LOKASI FIRE STAIRS 1 3-39 GAMBAR 3.35 HASIL PERHITUNGAN KAPASITAS DAYA DUKUNG AKSIAL PONDASI TIANG BOR DI LOKASI LIFT 2, MAIN STAIRS 2, DAN FIRE STAIRS 2 3-40 GAMBAR 3.36 HASIL PERHITUNGAN KAPASITAS DAYA DUKUNG AKSIAL PONDASI TIANG BOR DI LOKASI LIFT 3, MAIN STAIRS 3, DAN FIRE STAIRS 3 3-41 GAMBAR 3.37 HASIL PERHITUNGAN KAPASITAS DAYA DUKUNG AKSIAL PONDASI TIANG BOR DI LOKASI LIFT 4, MAIN STAIRS 4, DAN FIRE STAIRS 4 3-42 GAMBAR 3.38 HASIL PERHITUNGAN KAPASITAS DAYA DUKUNG AKSIAL PONDASI TIANG BOR DI LOKASI LIFT 5 DAN MAIN STAIRS 5 3-43 GAMBAR 3.39 HASIL PERHITUNGAN KAPASITAS DAYA DUKUNG AKSIAL PONDASI TIANG BOR DI LOKASI FIRE STAIRS 5 3-44 GAMBAR 3.40 HASIL PERHITUNGAN KAPASITAS DAYA DUKUNG AKSIAL PONDASI TIANG BOR DI LOKASI FIRE STAIRS 6 3-45 GAMBAR 3.41 HASIL PERHITUNGAN GAYA-GAYA TIANG BOR UNTUK PONDASI LIFT 1 3-46 GAMBAR 3.42 HASIL PERHITUNGAN GAYA-GAYA TIANG BOR UNTUK PONDASI LIFT 2 3-46 GAMBAR 3.43 HASIL PERHITUNGAN GAYA-GAYA TIANG BOR UNTUK PONDASI LIFT 3 3-46 GAMBAR 3.44 HASIL PERHITUNGAN GAYA-GAYA TIANG BOR UNTUK PONDASI LIFT 4 3-47 GAMBAR 3.45 HASIL PERHITUNGAN GAYA-GAYA TIANG BOR UNTUK PONDASI LIFT 5 3-47 GAMBAR 3.46 HASIL PERHITUNGAN GAYA-GAYA TIANG BOR UNTUK PONDASI MAIN STAIRS 1 3-47 GAMBAR 3.47 HASIL PERHITUNGAN GAYA-GAYA TIANG BOR UNTUK PONDASI MAIN STAIRS 2 3-48 GAMBAR 3.48 HASIL PERHITUNGAN GAYA-GAYA TIANG BOR UNTUK PONDASI MAIN STAIRS 3 3-48 GAMBAR 3.49 HASIL PERHITUNGAN GAYA-GAYA TIANG BOR UNTUK PONDASI MAIN STAIRS 4 3-48 GAMBAR 3.50 HASIL PERHITUNGAN GAYA-GAYA TIANG BOR UNTUK PONDASI MAIN STAIRS 5 3-49 GAMBAR 3.51 HASIL PERHITUNGAN GAYA-GAYA TIANG BOR UNTUK PONDASI FIRE STAIRS 1 3-49 GAMBAR 3.52 HASIL PERHITUNGAN GAYA-GAYA TIANG BOR UNTUK PONDASI FIRE STAIRS 2 3-49

iv


GAMBAR 3.53 HASIL PERHITUNGAN GAYA-GAYA TIANG BOR UNTUK PONDASI FIRE STAIRS 3 3-50 GAMBAR 3.54 HASIL PERHITUNGAN GAYA-GAYA TIANG BOR UNTUK PONDASI FIRE STAIRS 4 3-50 GAMBAR 3.55 HASIL PERHITUNGAN GAYA-GAYA TIANG BOR UNTUK PONDASI FIRE STAIRS 5 3-50 GAMBAR 3.56 HASIL PERHITUNGAN GAYA-GAYA TIANG BOR UNTUK PONDASI FIRE STAIRS 6 3-51 GAMBAR 3.57 GRAFIK MOMEN VS KEDALAMAN DI LOKASI LIFT 3-55 GAMBAR 3.58 GRAFIK SHEAR VS KEDALAMAN DI LOKASI LIFT 3-55 GAMBAR 3.59 GRAFIK MOMEN VS KEDALAMAN DI LOKASI MAIN STAIRS 3-56 GAMBAR 3.60 GRAFIK SHEAR VS KEDALAMAN DI LOKASI MAIN STAIRS 3-56 GAMBAR 3.61 GRAFIK MOMEN VS KEDALAMAN DI LOKASI FIRE STAIRS 3-57 GAMBAR 3.62 GRAFIK SHEAR VS KEDALAMAN DI LOKASI FIRE STAIRS 3-57 GAMBAR 4.1 PERKIRAAN AREA GALIAN DAN TIMBUNAN DI LOKASI CONDOMINIUM BALIKPAPAN 4-1 GAMBAR 4.2 REKOMENDASI PARAMETER KUAT GESER TANAH UNTUK ANALISIS STABILITAS TIMBUNAN/GALIAN 4-3 GAMBAR 4.3 KONSTRUKSI DOUBLE SECANT PILE DIAMETER 88 CM SEBAGAI ALTERNATIF PENAHAN TANAH 4-4 GAMBAR 4.4 SEQUENCE PEKERJAAN KONSTRUKSI DOUBLE SECANT PILE 4-4 GAMBAR 4.5 KONSTRUKSI SINGLE SECANT PILE DIAMETER 60 CM SEBAGAI ALTERNATIF PENAHAN TANAH 4-5 GAMBAR 4.6 PEMODELAN STRUKTURR PENAHAN TANAH BERUPA DOUBLE SECANT PILE DENGAN MENGGUNAKAN PROGRAM PLAXIS 4-5 GAMBAR 4.7 GAYA-GAYA DALAM YANG BEKERJA PADA STRUKTUR PENAHAN TANAH 4-7

v


Daftar Tabel TABEL 2.1 KLASIFIKASI UNTUK TANAH PASIRAN BERDASARKAN NILAI SPT (BOWLES, 1988) 2-4 TABEL 2.2 KLASIFIKASI UNTUK TANAH LEMPUNG BERDASARKAN NILAI SPT (AFTER BOWLES, 1988) 2-4 TABEL 2.3 REFERENSI TITIK BOR DAN ELEVASI DASAR BASEMENT 2-13 TABEL 3.1 FAKTOR ADHESI BERDASARKAN NILAI UNDRAINED SHEAR STRENGTH 3-4 TABEL 3.2 BEBERAPA METODA UNTUK MENENTUKAN TAHANAN GESER SELIMUT TIANG 3-6 TABEL 3.3 UNIT TAHANAN SELIMUT UNTUK UNCOATED DAN COATED PILE (PRAKASH & SHARMA, 1990) 3-8 TABEL 3.4 GAYA-GAYA YANG BEKERJA PADA PONDASI TIANG TUNGGAL 3-15 TABEL 3.5PANJANG TIANG BOR YANG DIBUTUHKAN DI LOKASI 3-32 TABEL 3.6 GAYA-GAYA YANG BEKERJA PADA PONDASI TIANG GROUP 3-34 TABEL 3.7 GAYA-GAYA YANG BEKERJA PADA TIAP TIANG DAN REAKSI GAYA TIAP TIANG 352 TABEL 3.8 PANJANG TIANG BOR YANG DIBUTUHKAN DI LOKASI LIFT, MAIN STAIRS, DAN FIRE STAIRS 3-53

vi


Bab 1 PENDAHULUAN 1.1

LATAR BELAKANG

Kota Balikpapan telah lama dikenal sebagai pusat kegiatan industri migas di kawasan Indonesia Timur. Selain itu, Kota Balikpapan juga merupakan pintu gerbang arus perdagangan dari luar menuju kawasan timur Kalimantan. Perkembangan Kota Balikpapan dalam beberapa tahun terakhir mengalami perkembangan yang sangat pesat, dengan pertumbuhan penduduk yang tinggi. Untuk menjawab peningkatan kebutuhan tempat hunian, terutama dengan bertambahnya kantor-kantor industri migas internasional di Kalimantan Timur, direncanakan pembangunan Condominium GBG Center yang berlokasi di Jalan Ruhui Rahayu, Balikpapan. Bangunan ini direncanakan dengan bentuk struktur bangunan melingkar dengan ketinggian 7 lantai. Secara topografi, lokasi tapak bangunan berada pada puncak bukit sehingga memberikan keuntungan cakupan view kota Balikpapan yang cukup luas. Denah lokasi dan gambar arsitektural bangunan condominium dapat dilihat dalam gambar-gambar berikut.

Gambar 1.1 Denah lokasi Condominium GBG Center Balikpapan 1-1


Gambar 1.2 Gambar perspektif bangunan condominium

Dari gambar potongan rencana, direncanakaan adanya perbedaan elevasi pada basement sebesar + 3.0 m, dimana dasar Basement 1 berada pada daerah galian dan dasar Basement 2 berada pada daerah timbunan dengan ketinggian maksimum 9.0 m dari permukaan eksisting (Error! Reference source not found.). Untuk dapat menentukan dimensi dan tipe pondasi dan struktur penahan tanah yang dapat memikul gaya lateral dan gaya guling akibat beban timbunan, diperlukan pekerjaan perencanaan geoteknik yang didasarkan pada kondisi tanah setempat.

Galian

Timbunan, Maks = 9.0 m

Gambar 1.3 Penampang bangunan

Dari pengamatan awal di lapangan, diketahui bahwa permukaan tanah eksisting adalah berupa tanah datar hasil galian yang dikelilingi oleh lereng. Terlihat dari singkapan tanah bekas galian, diketahui bahwa tanah permukaan dan bawah permukaan pada sebagian besar area tapak bangunan adalah berupa tanah clay-shale (batu lempung) 1-2


(Gambar 1.4). Jenis tanah ini sangat umum dijumpai di daerah Kalimantan Timur. Tanah tersebut mempunyai kandungan mineral montmorillonite yang cukup tinggi. Pada kondisi tersingkap (exposed), mineral ini menyebabkan tanah bersifat ekspansif dan sensitif terhadap perubahan cuaca, sehingga mudah mengalami pelapukan (weathering). Proses pelapukan ini dapat mengakibatkan penurunan kuat geser tanah secara signifikan sehingga dapat menyebabkan ketidakstabilan lereng. Pengamatan lapangan menunjukkan terjadinya kelongsoran di lereng utara yang terbentuk akibat proses pelapukan (Error! Reference source not found.).

Gambar 1.4 Lokasi tapak bangunan. Tampak sebagian besar tanah permukaan berupa batu lempung (clay-shale)

1-3


Gambar 1.5 Kelongsoran pada lereng Utara akibat pelapukan tanah clay-shale

Kasus kelongsoran lereng dengan mekanisme serupa juga sering terjadi di Kalimantan Timur. Hal ini disebabkan karena, pada umumnya, perencanaan dan pelaksanaan pekerjaan bangunan tanah di Kalimantan Timur belum mempertimbangkan kekhususan sifat mekanis jenis tanah clay-shale tersebut di atas. Berdasarkan tinjauan singkat mengenai kondisi tanah di atas, diperlukan analisis geoteknik yang komprehensif dengan memperhitungkan penurunan kuat geser tanah clayshale dalam perencanaan dan pelaksanaan pekerjaan pondasi bangunan condomonium dan struktur penahan tanah timbunan dan galian. Laporan ini menyajikan analisis geoteknik dalam perencanaan pondasi dan dinding penahan tanah (galian dan timbunan).

1.2

TUJUAN

Pekerjaan perencanaan pondasi dan stabilitas timbunan dan galian bertujuan untuk mendapatkan hasil perencanaan yang memenuhi kriteria perencanaan baku. Perencanaan pondasi bertujuan untuk menentukan dimensi pondasi yang dapat menahan beban struktur pada kondisi layan dan kondisi gempa. Pemilihan tipe pondasi didasarkan pada jenis pondasi dan metoda pelaksanaan yang sesuai dengan karakteristik tanah clay-shale. Perencanaan stabilitas timbunan dan galian bertujuan untuk mendapatkan disain struktur penahan tanah yang dapat menahan gaya lateral dan gaya guling akibat timbunan setinggi maksimum 9.0 m di atas tanah shale. Analisis stabilitas lereng dilakukan dengan mempertimbangkan kemungkinan penurunan kuat geser pada tanah shale.

1.3

METODOLOGI

Untuk mencapai tujuan diatas, perencanaan pondasi dan struktur penahan tanah dilakukan berdasarkan langkah-langkah berikut ini: 1.

Melakukan survey pengenalan lapangan yang dilakukan melalui pengamatan visual terhadap kondisi tanah permukaan. 1-4


2. 3. 4. a. b. c.

1.4

Melakukan penyelidikan mengenai kondisi lapisan tanah yang terdiri dari: pemboran tanah dan Standard Penetration Test. Pembuatan profil pelapisan tanah dan interpretasi parameter kuat geser tanah. Melakukan analisis dan perhitungan, seperti: pemilihan tipe pondasi berdasarkan faktor berikut: beban struktur pada kondisi layan dan kondisi gempa jenis dan kuat geser tanah dasar metoda pelaksanaan pekerjaan analisis daya dukung pondasi dalam analisis stabilitas lereng untuk menentukan tipe struktur penahan tanah

LINGKUP PEKERJAAN

Lingkup pekerjaan penyelidikan tanah dan analisis pondasi adalah sebagai berikut:

i. 1. 2. 3.

Penyelidikan Tanah: 11 (sepuluh) pemboran dalam dengan kedalaman bervariasi antara 15.0 m sampai 20.0 m di sekitar lokasi condominium Standard Penetration Test pada setiap interval 2.0 m selama pemboran dalam Tes Mineralogi

ii. Analisis Geoteknik: 1. 2. 3. 4.

Pembuatan profil lapisan tanah. Penentuan perkiraan parameter tanah untuk tiap-tiap lapisan tanah Perhitungan daya dukung pondasi berdasarkan tipe pondasi yang dipilih Analisis stabilitas lereng untuk menentukan tipe dan dimensi struktur penahan tanah.

1-5

Laporan Akhir: Penyelidikan Tanah & Analisis Pondasi untuk Condominium Balikpapan

Bab 2 PENYELIDIKAN TANAH Penyelidikan tanah dilakukan untuk mendapatkan data primer mengenai kondisi pelapisan tanah di lokasi rencana condominium. Bab ini menguraikan tahapan penyelidikan tanah dari mulai metoda yang digunakan, pembuatan profil pelapisan tanah sampai pada penentuan perkiraan parameter kuat geser tanah. Data tersebut selanjutnya akan digunakan dalam analisis pondasi dan stabilitas struktur penahan tanah.

2.1 2.1.1

METODA PENYELIDIKAN TANAH Pemboran Tanah

Prosedur pelaksanaan dan peralatan pemboran dalam mengacu pada ASTM D 1452-80, “Standard Practice for Soil Investigation and Sampling by Auger Borings”, ASTM D 420 - 87, “Standard Guide for Investigating and Sampling Soil and Rock”, ASTM D 2488 - 84, “Standard Practice for Description and Identification of Soils (Visual-Manual Procedure), using rotary boring machine with capacity sufficient for the job”, dan ASTM D 2113 – 99, “Standard Practice for Rock Core Drilling and Sampling of Rock for Site Investigation”. Data hasil pemboran dalam disajikan dalam field logs (Bore - Logs) yang didalamnya tercakup: identifikasi proyek, nomor boring, lokasi, orientasi, tanggal mulai pemboran, tanggal akhir pemboran, dan nama operator, elevasi koordinat bagian atas bore hole, klasifikasi/deskripsi tanah (kekerasan, warna, derajat pelapukan, dan identifikasi lainnya yang masih berhubungan), deskripsi litologi, kondisi air tanah, pengambilan contoh tanah, in situ test di bore hole, dst. 2.1.2

Pengambilan Contoh Tanah Tidak Terganggu

Pengambilan contoh tanah tidak terganggu mengacu pada ASTM D 1587-83 “Standard Practice for Thin-Walled Tube Sampling of Soils”. Contoh tanah undisturbed diambil dari kedalaman tertentu dengan menggunakan Shelby tube sampler (thin walled tube sampler). Kemudian contoh tanah dilindungi dari goncangan, getaran dan perubahan kadar air, yang bertujuan untuk menjaga struktur tanah dan komposisi fisiknya tetap seperti kondisi aslinya, sampai contoh tersebut dikeluarkan untuk kemudian diuji di laboratorium. Kedalaman bagian atas contoh dan panjang sampler dicatat di boring log. 2.1.3

Standard Penetration Test

Standard Penetration Tests dilakukan di tiap lokasi pemboran pada setiap interval kedalaman 2.00 m. Prosedur pelaksanaan dan peralatan Standard Penetration Test mengacu pada ASTM D 1586 – 84, "Standard Method for Penetration Test and Split Barrel Sampling of Soils". Tahanan tanah dinyatakan dengan nilai N. Jumlah 2-1


pukulan hammer yang menumbuk drilling rod hingga menyebabkan ujung split spoon mengalami penetrasi sedalam 3x6” ke tanah dihitung. Jumlah total pukulan yang menyebabkan penetrasi 2x6” terakhir disebut nilai N. Hasil pengujian ini kemudian dicatat di boring log.

2.2

LOKASI PENYELIDIKAN TANAH

Penyelidikan lapangan telah dilakukan dari tanggal 1 April 2005 sampai dengan 12 April 2005. Penyelidikan tanah, berupa pemboran dalam, pengujian SPT dan pengambilan sampel tanah, dilakukan sebanyak 11 titik dengan kedalaman yang bervariasi antara 15.0 m sampai 25.0 m.Lokasi penyelidikan lapangan dapat dilihat pada Error! Reference source not found..

2-2


18.946

14.552

17.130 TP

19.266 P.06

18.767

18.310 16.730 15.222

17.615 17.697

23.947

5

25.898

16.651

26.417 t

13.539 BPN

12.087 13.807 12.013

V

oi

d

De

ck

28.019 28.121

3

12.081

27.376

3

1 Po

Po ol Deck

28.607

BH 5

27.754 28.425

11.443 P .04 13.139

12.671

16.699

10.143 10.143

12.097

Chi l dren's P l ay Ground

Caf eteria

Legend

4

Lift Lobby 4

ng Circuit J oggi

8 Tank Room

Wat er

ement Off ice

M anag enance Room

P lay Deck

9

5 B lock

29.033

21.115 27.618 24.308 28.208 26.380 24.699

Pla ygr ound

30.349

21.956

30.336

29.318

26.599

29.775

26.899

BH 1

29.821

24.888 P.02

Ten

29.919 28.663

20.202 TP.3

18.764

19.452

30.849

22.552

19.157

24.208

27.873

urt Co nis

11

29.227

29.441

29.958

18.651 21.465 21.516

27.389

29.972

ay Ramp

29.088

18.432 18.675

BH 7

24.236

BH 8

Dri v ew

17.789 16.286

5

26.466

29.372 30.048

M ai nt

Lift Lob by

18.622 19.113 P .03

26.050

10

29.119

18.062

BH 6

um

ice

28.469

Center

22.987

28.523

28.093

29.491

12.109

19.803

Day care

21.490

P ump Room

SI LOK A JAK OR PA K ANT

28.485

10.627

Gym nasi

28.901

22.488 21.787

28.560 25.076 28.511 26.324

S ec urit y Off

B i n Cente r Load ing A rea

V i s i t ors

1 Loading B ay

28.618

M ale ge room

28.714

28.532 P.09

C ha F em ng ale eroo m

rk - 4 nos. ' Carpa

BH 2

an

28.887 pgr

23.674 21.552 23.044 24.179 22.738

Ch

16.724 18.012

13.576

Dat o's

28.392

28.923 P.08

27.611

B as e m en t

lls

Po nd

er fa

io n

W at

B lock

BH 9

Private Loun ge

Deck

1

Swimm ing Poo ls

27.443

V oi d

1 Car park

lect

27.747 28.650

11.095 13.112

14.917

Po ol Deck

Lift Lobby 1

2

28.639

28.854

R ef

2

Circuit

V oi d Deck

J og gi ng

BH 3

2 5.00

25.00

20.00

16.382 17.796 16.548 TP2

B lock

1

Carp ark

2

28.858

11.655

19.243

BH 4

12.532

12.421

els

28.822

28.279

14.614 14.314 13.038

Lo

k3 p ar

rtic o

22.961

V

Lif 2 y bb

14.175

12.324

BH 10

1 Plan

ar

3

28.508 28.699

17.150 TP .1

C

14.058

k4 oi d Dec

7

28.268 15.954 14.246 17.559

rk 4

Lo Lift bb y3

14.152 13.195

BH 11

15.193 Ca rpa

6

28.112

K it chen

27.294

parks 27.436 ar

28.214

B lock

16 C

28.382

20.158

22.104 23.897

Existin g Lev els Pro pos ed Flo or Lev

28.087 P .07

Cl ub House

28.384

16.299

21.358

4

27.271

14.985

23.969

Ram p Dri v eway

25.109

16.905 P .05

18.234

2

24.261

Exi t Sta

21.406

16.849

18.641 19.566 21.202

22.501

22.176

23.481 24.804

B lock

17.522

19.826

20.316

21.286

21.301

irs 1

14.073

19.616

20.570

19.983

14.909

23.273 21.510

20.776

23.499

29.892

29.935

24.028 BTS/05

BTS/04

30.485 P.01

21.144

25.842

29.560 P .00 29.321

16.883 18.289

24.191 21.288

25.809

20.971

BTS/03 30.060

30.099

BTS/02

29.086

21.534

30.095 22.603 pgr

29.950 28.957

24.514

28.270

Jl.Ru

hui R ahyu

29.826

29.819 29.713 28.391

25.337

Ke B pap a n Ba ru

25.228

BTS/01 28.581 28.035

28.427 26.572 28.033 BM 25.877

26.815 B PN 771 25.654

25.301 25.315

Damai K e RS S

25.915 25.774 25.143 25.434

Gambar 2.1 Lokasi penyelidikan lapangan di Condominium Balikpapan

2.3

KLASIFIKASI TANAH

Profil pelapisan tanah di lokasi penyelidikan dibuat berdasarkan hasil-hasil penyelidikan tanah. Penentuan dan pengklasifikasian jenis tanah ditentukan dari pengamatan visual dan hasil uji SPT (Standarad Penetration Test). Verifikasi ulang terhadap klasifikasi tanah yang telah ditentukan berdasarkan pengamatan visual perlu 2-3


dilakukan untuk memastikan jenis tanah. Beberapa acuan klasifikasi jenis tanah dapat dilihat dalam tabel-tabel berikut ini. Tabel 2.1 Klasifikasi untuk tanah pasiran berdasarkan nilai SPT (Bowles, 1988) Description Dr SPT N’70 Fine Medium Coarse

Very Loose 0

Loose

0.15

Medium

0.35

Dense

0.65

Very dense

0.85

1-2 2-3 3-6

3-6 4-7 5-9

7-15 8-20 10-25

16-30 21-40 26-45

? > 40 > 45

φ Fine Medium Coarse

26-28 27-28 28-30

28-30 30-32 30-34

30-34 32-36 33-40

33-38 36-42 40-50

< 50

γwet (kN/m3)

11-16

14-18

17-20

17-22

20-23

Tabel 2.2 Klasifikasi untuk tanah lempung berdasarkan nilai SPT (After Bowles, 1988)

NC

Soft

Hard

2.4

OCR

Very stiff

increasing

Medium Stiff

Aged/ cemented

Very soft

Young clay

Consistency

N’70

Remarks

0-2

Squishes between fingers when squeezed

3-5

Very easily deformed by squeezing

6-9 10-16

Hard to deform by hand squeezing

17-30

Very hard to deform by hand

> 30

Nearly impossible to deform by hand

PROFIL LAPISAN TANAH DI LOKASI CONDOMINIUM BALIKPAPAN

Hasil-hasil penyelidikan tanah selengkapnya dapat dilihat di Lampiran. Lapisan tanah di lokasi bangunan umumnya terdiri dari tanah sandy clay dan clay shale. Lapisan sandy 2-4


clay berada pada stratum teratas dengan kedalaman 4 sampai 10 m dari permukaan. Kisaran nilai N- SPT di stratum ini bervariasi antara 7 – 24. Lapisan clay shale berada di bawah lapisan sandy clay dengan nilai N-SPT >60. Ilustrasi dari profil lapisan tanah di lokasi Condominium Balikpapan dapat dilihat pada Gambar 2.2 berikut ini.

2-5


BH-8

BH-2

BH-3

BH-8

BH-4 BH-7 BH-6

BH-10

. Gambar 2.2 Profil lapisan tanah pada lokasi Condominium Balikpapan

2-5


Gambar 2.3 Potongan Memanjang Bangunan Condominium Balikpapan

2-6


Roof Level

Roof Level

7th Floor Level

7th Floor Level

6th Floor Level

6th Floor Level

5th Floor Level

5th Floor Level

4th Floor Level

4th Floor Level

3rd Floor Level

3rd Floor Level

2nd Floor Level

2nd Floor Level

1st Floor Level

1st Floor Level

Basement 1

Basement 1

Cla

Basement 2

BH-3

BH-2

BH-4

ye y S N= and Y ±24 ello wis h

Basement 2

BH-8

BH-7 BH-10

N=7-11

N=14-17

N=32-39

N=±24

BH-6

N>50

Gambar 2.4 Potongan Melintang Bangunan Condominium Balikpapan 2-7


2.5

INTERPRETASI HASIL PENYELIDIKAN TANAH

Parameter-parameter kuat geser tanah untuk keperluan analisis geoteknik umumnya ditentukan dari hasil penyelidikan tanah lapangan dan laboratorium. Berdasarkan hasil penyelidikan tanah lapangan, diketahui pada umumnya tanah permukaan berupa sandy clay dan clay-shale. Bagian ini akan menguraikan dasar-dasar teori yang menjadi acuan dalam penentuan parameter kuat geser tanah untuk masingmasing jenis tanah. 2.5.1

Korelasi Parameter Kuat Geser Tanah untuk Sandy Soil dan Cohesive Soil

Pada kondisi dimana hasil pengujian yang berhubungan tidak tersedia atau parameter tanah sulit untuk diukur secara langsung, maka parameter-parameter tanah dapat ditentukan berdasarkan engineering judgement maupun berdasarkan korelasi antar parameter-parameter tanah. Korelasi acuan untuk penentuan parameter kuat geser tanah dapat dilihat dalam gambar-gambar berikut ini..

Gambar 2.5 Korelasi antara N-SPT dan undrained shear strength untuk tanah shale

2-8


Gambar 2.6 Korelasi antara N-SPT dan Sudut Geser Dalam(Terzaghi)

2.5.2

Tinjauan Geoteknik Terhadap Tanah Clay-Shale

Dari hasil penyelidikan tanah diketahui bahwa tanah bawah permukaan lokasi rencana condominium adalah berupa batu lempung (clay-shale). Seperti telah disinggung pada bagian pertama laporan ini, tanah clay-shale sangat umum dijumpai di wilayah Kalimantan Timur. Kelongsoran yang sering terjadi di Kalimantan Timur pada umumnya disebabkan oleh karakteristik tanah yang mengandung mineral montmorillonite ini. a. Mineralogi Dari hasil uji mineralogi, tanah clay-shale mempunyai kandungan mineral montmorillonite lebih dari 30%. Mineral tanah ini secara tipikal tersusun atas unit lempung oktahedral yang diapit oleh tetrahedral sebagaimana terlihat dalam gambar berikut.

Gambar 2.7 Susunan kimiawi mineral Montmorillonite

2-9


Berdasarkan tabel mineral lempung di bawah, terlihat bahwa mineral montmorillonite mempunyai potensi swelling tertinggi. Mineral ini mempunyai kelebihan muatan negatif yang besar pada kristal oktahedral sehingga cenderung menyerap air ataupun cation lainnya. Akibatnya mineral ini berperilaku

mempunyai potential swelling yang tinggi

mudah menyerap air atau cation

mempunyai harga Cation Excange Capacity yang tinggi

mineral ini sangat sensitif terhadap perubahan cuaca Gambar 2.8 Tingkat swelling untuk berbagai mineral

b. Penurunan Kuat Geser Tanah di daerah Kalimantan Timur pada umumnya sangat rentan terhadap perubahan iklim dan cuaca. Hal ini mengakibatkan terjadinya pelapukan tanah (soil weathering) pada daerah-daerah yang terekspose secara langsung dengan udara (tidak tertutupi tanaman). Proses ini berakibat pula terhadap penurunan kuat geser tanah. Hasil penelitian Erwin Gartung menyimpulkan bahwa jenis tanah ini menunjukkan perilaku creep. Sehingga kuat geser dan besarnya deformasi sangat tergantung dari waktu sejak mulai ter-ekspos dan tingkat pelapukan yang terjadi. Besar pengaruh waktu dan tingkat pelapukan menurut Gartung dapat ditentukan dengan grafik dalam Gambar 2.9 berikut. Sedangkan grafik lainnya mengenai kuat geser residual dari Duncan dan Skempton ditampilkan dalam Gambar 2.10 dan Gambar 2.11.

2-10


Gambar 2.9 Kuat geser residual dari Gartung

Gambar 2.10 Kuat geser residual dari Duncan

Gambar 2.11 Kuat geser residual dari Skempton 2-11


2.5.3

Rekomendasi Parameter Kuat Geser Tanah Berdasarkan Penyelidikan Lapangan

a. Analisis Pondasi Korelasi antara nilai N-SPT dengan harga undrained shear strength, cu untuk tanah clay soil diperkirakan berdasarkan grafik pada . Pada umumnya harga rata-rata undrained shear strength, adalah:

c u = 6 × N SPT ( c u dalam kPa) Khusus untuk tanah clay-shale, harga korelasi di atas perlu direduksi sehubungan dengan penurunan kuat geser pada kondisi long term sesuai uraian Sub Bab 2.5.2. Reese dan Wang (1989) merekomendasikan korelasi nilai unconsolidated-undrained shear strength tanah clay-shale berdasarkan nilai N-SPT sebagai berikut :

cu =

N SPT = 1.8 × N SPT ( c u dalam kPa) 0.55

Karena batas pelapisan tanah antara sandy clay dan clay-shale di lokasi rencana condominium sangat bervariasi, untuk keperluan perencanaan pondasi, direkomendasikan nilai kuat geser rata-rata dari kedua formula pendekatan di atas yaitu : c u = 4 × N SPT ( c u dalam kPa)

b. Analisis Stabilitas Struktur Penahan Tanah Timbunan/Galian pada Tanah Clay Shale

Kuat geser tanah untuk tanah clay-shale diperkirakan berdasarkan grafik Gambar 2.5 sampai Gambar 2.6 dengan mempertimbangkan adanya penurunan kuat geser pada daerah permukaan akibat weathering. Rekomendasi parameter kuat geser tanah dalam analisis stabilitas timbunan/galian pada kondisi long term adalah sebagai berikut : Weathered Clay Shale c = 5.0 kPa φ = 18 deg Non-Weathered Clay Shale c = 20.0 kPa φ = 24 deg

2-12


Gambar 2.12 Rekomendai parameter kuat geser tanah pada analisisi stabilitas timbunan/galian

2.6

REKOMENDASI TIPE PONDASI

Hasil penyelidikan tanah menunjukkan bahwa kondisi lapisan tanah di lokasi proyek berupa lapisan sandy clay dan clay-shale dengan lapisan tanah keras (N-SPT > 60) berada pada mulai kedalaman 4.0 m sampai 10.0 m. Mengacu pada gambar rencana potongan bangunan, elevasi dasar basement dapat dilihat dalam tabel berikut. Tabel 2.3 Referensi titik bor dan elevasi dasar Basement

Dari tabel di atas dapat diketahui bahwa elevasi dasar bangunan berada pada daerah galian dan timbunan. Pekerjaan galian sampai pada elevasi rencana menyebabkan tersingkapnya lapisan clay-shale sehingga sebagian besar pondasi bangunan berada pada tanah clay-shale tersebut. Untuk menahan beban struktur bangunan tinggi, dimana gaya lateral dan momen yang bekerja pada pondasi cukup besar, diperlukan jenis pondasi yang mempunyai kapasitas lentur yang besar. Pondasi juga harus dapat menembus lapisan tanah clay-shale dengan konsistensi hard (N-SPT > 60) yang dimulai dari elevasi yang cukup dangkal. Jenis pondasi yang sesuai dengan 2 kriteria di atas adalah pondasi tiang pancang baja dan pondasi tiang bor. Dengan pertimbangan faktor biaya, dimana harga satuan material baja jauh di atas harga satuan beton, dimaka direkomendasikan pondasi jenis tiang bor beton.

2-13

Laporan: Analisis Geoteknik dan Disain Pondasi Condominium Balikpapan

Bab 3 ANALISIS PONDASI TIANG BOR Pondasi tiang bor biasa digunakan untuk memastikan suatu bangunan berada dalam kondisi aman. Situasi yang memerlukan tiang bor sebagai sistem pondasi adalah sebagai berikut: 5 Lapisan tanah permukaan merupakan lapisan yang sangat kompresibel dan memiliki daya dukung yang rendah. 5 Struktur atas menerima gaya horizontal. 5 Struktur atas menerima gaya uplift. Pondasi tiang menahan beban kompresi melalui tahanan selimut dan tahanan ujung, beban uplift ditahan melalui tahanan selimut. dan beban lateral ditahan oleh kekakuan tiang dan tanah disekelilingnya.. Perhitungan kapasitas daya dukung pondasi dilakukan dengan meninjau beberapa kondisi sebagai berikut: 1. 2.

Kapasitas daya dukung aksial dan lateral tiang tunggal Interaksi tanah dan group tiang

Gambar 3.1 Tahapan perhitungan pondasi

Analisis ini mencakup perhitungan daya dukung aksial (tekan dan cabut) yang dihitung berdasarkan nilai N-SPT, dan daya dukung lateral yang dihitung menggunakan metoda P-Y dengan bantuan program komputer LPILE.

3-1


3.1

DASAR TEORI PONDASI TIANG BOR

3.1.1

Daya Dukung Aksial Tiang Tunggal (Berdasarkan Nilai SPT)

Secara umum, kapasitas aksial ultimate pondasi tiang diperoleh melalui persamaan sederhana yang merupakan jumlah dari daya dukung ujung dan tahanan selimut, atau: QU = QS + QP = f.As + q.AP ....................................................................................... (3.1) dimana, QS = QP = f = q = AP = As =

daya dukung selimut daya dukung ujung unit load-transfer pada tahanan selimut unit load transfer pada tahanan ujung luas penampang ujung tiang luas selimut tiang

Σ π∆ α Σ π∆

σ

δ

∆

Gambar 3.2 Daya dukung aksial pondasi tiang

3.1.1.1

Daya Dukung Selimut

3.1.1.1.1

Pondasi Tiang pada Lapisan Lempung

Secara umum, kontribusi kohesi tanah terhadap tahanan geser selimut ultimate dapat diperoleh dengan menggunakan persamaan sebagai berikut: n

Qsc = ∑ α ⋅ cu −i ⋅ li ⋅ p …………………………………………………………….(3.2) i =1

dimana: α cu-i li p

= faktor adhesi = kohesi tanah undrained pada lapisan ke-i = panjang tiang pada lapisan ke-i = keliling tiang

3-2


Ada beberapa metoda yang dapat digunakan untuk menentukan besarnya α. Dari beberapa metoda tersebut, yang umum digunakan dalam disain tiang bor adalah sebagai berikut:

1.

Metoda Reese & Wright (1977)

Berdasarkan hasil pengukuran di lapangan terhadap kapasitas tiang bor yang dilakukan oleh Reese dan Wright, besarnya nilai faktor adhesi (α) diambil konstan sebesar 0.55.

2.

Metoda Kulhawy (1977)

Dalam metoda ini, besarnya nilai faktor adhesi tergantung dari harga kuat geser tanah undrained (cu). Variasi harga α berdasarkan cu ini dapat dilihat dalam Error! Reference source not found.. (kN/m 2 )

Tomlinson, 1957 (concrete piles)

Shafts in uplift Data group 1 Data group 2 Data group 3

Adhesion factor (α )

Shafts in compression Data group 1 Data group 2 Data group 3 65 U 8 41 C load tests

α = 0.21+0.26 pa /su (<1)

Undrained Shearing Resistance, s (tsf) u

Gambar 3.3 Hubungan faktor adhesi terhadap tahanan geser undrained untuk tiang bor (Stas & Kulhawy, 1984).

3-3


3. Metoda Reese & O’Neill (1988) Berdasarkan Reese dan O’Neill, besarnya nilai faktor adhesi dapat dilihat pada Reference source not found. dibawah ini.

Error!

Tabel 3.1 Faktor adhesi berdasarkan nilai undrained shear strength Undrained Shear Strength (Su) < 2 tsf 2 – 3 tsf 3 – 4 tsf 4 – 5 tsf 5 – 6 tsf 6 – 7 tsf 7 – 8 tsf 8 – 9 tsf >9 tsf

Value of a 0.55 0.49 0.42 0.38 0.35 0.33 0.32 0.31 Treat as rock

Perbandingan nilai alpha menurut Reese dan Kulhawy dapat dilihat pada berikut.

Gambar 3.4 Harga faktor adhesi (α) menurut Reese dan Kulhawy.

3-4


3.1.1.1.2

Pondasi Tiang pada Lapisan Pasir

Kontribusi dari sudut geser dalam tanah (ǿ), untuk tahanan geser selimut dapat diperoleh dengan menggunakan persamaan berikut: n

Qsφ = ∑ f i ⋅ li ⋅ p ………………………………………………………………….(3.3) i =1

dimana: fi Ko-i σ’v-i ǿi li p

= Ko-i .σ’v-i . tan ( 2/3 φ i) = koefisien tekanan tanah lateral pada lapisan ke-i = 1 – sin φ = tegangan vertikal efektif pada tengah lapisan ke-i = sudut geser dalam tanah pada lapisan ke-i = panjang tiang pada lapisan ke-i = keliling tiang

Karena kesulitan yang timbul dalam menentukan besarnya harga sudut geser dalam (ǿ), maka perhitungan tahanan geser selimut dapat menggunakan korelasi dari nilai N-SPT. Berikut ini adalah beberapa korelasi untuk menentukan tahanan geser selimut tiang berdasarkan N-SPT:

3-5


1.

NAVDOC

Berdasarkan NavDoc, besarnya tahanan geser untuk tiang pancang adalah: fs =

dimana: N fs fl

N tsf = 0.2 Nt / m 2 ≤ f l ………………………………………… (3.4) 50

= nilai rata-rata standard penetration test sepanjang selimut tiang = tahanan geser selimut ultimate, untuk tiang pancang = batas tahanan selimut, untuk tiang pancang

Untuk tiang bor, dapat digunakan 50 persen dari persamaan di atas, atau N fs = tsf = 0.1N (t / m 2 ) 100

2.

Reese & Meyerhof Tabel 3.2 Beberapa metoda untuk menentukan tahanan geser selimut tiang REFERENCE

DESCRIPTION

Touma and Reese (1974)

qs = Kσv’tanφ’ < 2.5 tsf (=27.5 t/m2) where K = 0.7 for Db ≤ 25 ft K = 0.6 for 25 ft < Db ≤ 40 ft K = 0.5 for Db > 40 ft

Meyerhof (1976) Quiros and Reese (1977) Reese and Wright (1977)

qs (tsf) =

Reese and O’Neill (1988)

dimana

N = 0.11 N (t/m2) 100

qs (tsf) = 0.026N < 2 tsf = 0.28N(t/m2) N = 0.32N (t/m2) N<53 34 N − 53 qs (tsf) = + 1.6 for 53 < N ≤ 100 450

qs (tsf) =

qs (tsf) = βσv’ ≤ 2 tsf for 0.25 ≤ β ≤ 1.2 where β = 1.5 – 0.135 z

N = SPT σv’ = tegangan vertical efektif z = kedalaman tanah φ’ = sudut geser dalam pasir K = faktor transfer beban Db = kedalaman tiang bor pada lapisan tanah pasir β = koefisien transfer beban

3-6


3.1.1.2 Daya Dukung Ujung Berdasarkan pengamatan di lapangan, Meyerhof (1976) menyatakan bahwa daya dukung ujung ultimate (Qp) tiang bor dapat diperoleh melalui nilai N-SPT.

3.1.1.2.1

Pondasi Tiang Menembus Lapisan Lempung

Untuk tiang bor pada lapisan lempung saturated pada kondisi undrained (ǿ = 00), Qp dihitung dengan rumus berikut ini: Qp = 9 × c u × A p ......................................................................................................... (3.5)

dimana, AP

= luas penampang tiang

3.1.1.2.2

qp

Pondasi Tiang Menembus Lapisan Pasir L = 40 × N × b ≤ 400 × N (kN/m2) .............................................................. (3.6) 3 3 D

dimana, Lb D N

= panjang tiang yang menembus lapisan pasir = diameter tiang = N-SPT rata-rata sekitar ujung tiang

sehingga, Qp = q p × A p .............................................................................................................. (3.7)

3.1.1.3 Daya Dukung Cabut Perencanaan pondasi tiang harus memperhitungkan daya dukung tiang terhadap gaya cabut terutama untuk struktur yang menerima gaya gempa. Pada beberapa kasus, daya dukung cabut tiang menentukan kedalaman penetrasi minimum tiang yang diperlukan. Nicola dan Randolph (1993) menyatakan bahwa pada tanah kohesif berbutir halus, dimana pembebanan diasumsikan bekerja pada kondisi undrained, tahanan selimut terhadap gaya tekan maupun gaya tarik akan sama besarnya. Sedangkan pada tanah non kohesif atau free draining, Nicola dan Randolph (1993) menyatakan bahwa tahanan selimut tarik diasumsikan sebesar 70% dari tahanan selimut tekan. Karena kondisi lapisan tanah di lokasi proyek terdiri dari tanah kohesif dan non-kohesif, maka tahanan selimut tarik diasumsikan sebesar 70% dari tahanan selimut pada kondisi tekan.

3.1.1.4 Negative Skin Friction (NSF) Pada kondisi dimana tiang dibor melewati suatu lapisan tanah yang sedang berkonsolidasi akan mengalami gaya tarik ke bawah akibat pergerakan relatif antara tiang dengan tanah disekelilingnya. Gaya tarik ke bawah tersebut biasa disebut negative skin resistance (NSF). NSF merupakan kebalikan dari tahanan selimut yang timbul 3-7


di sepanjang permukaan tiang. Dengan timbulnya NSF akan menambah gaya tekan aksial pada tiang, terutama apabila melewati lapisan kompresibel yang cukup tebal. Besarnya negative skin friction dapat dihitung dengan persamaan berikut: FNS

=

dimana, K = φe = σ0 ’ = Le =

π × D × (K × σ 0 '× tan φ e ) × L e .................................................................................. (3.8)

koefisien tekanan tanah lateral sudut geser dalam efektif tekanan overburden efektif tebal efektif lapisan yang berkonsolidasi

Prakash dan Sarma (1990) menyarankan besarnya ketebalan efektif dari tanah terkonsolidasi sebagai berikut: Le

= 0.75 Lc .................................................................................................................. (3.9)

dimana, Lc =

tebal lapisan tanah yang berkonsolidasi

Unit skin friction untuk tiang uncoated dan coated disajikan dalam . Tabel 3.3 Unit tahanan selimut untuk uncoated dan coated pile

(Prakash & Sharma, 1990)

Soil & Pile Condition

Unit Negative Skin Friction

Uncoated pile: - Soft compressible layer of silt and clay

0.15 – 0.30 σ0’

- Loose sand Coated pile

0.30 – 0.80 σ 0’ 0.01 – 0.05 σ0’

Adanya negative skin friction akan mereduksi daya dukung aksial tiang.

3.1.1.5 Daya Dukung Aksial Izin Pondasi Tiang (Qall) Dalam analisis dengan metoda statik, beban desain dari tiang dengan panjang yang diketahui, secara umum telah diperhitungkan dengan cara membagi daya dukung ultimate pada lapisan tanah pendukung dengan angka keamanan sebesar 2 hingga 4, atau:

Q all =

Qu ......................................................................................................................... (3.10) SF

dimana, SF = factor of safety (angka keamanan) Kisaran angka keamanan tergantung pada reliabilitas dari metoda analisis statik yang digunakan dengan pertimbangan-pertimbangan sebagai berikut: 5 Tingkat keyakinan terhadap parameter-parameter tanah yang digunakan. 3-8


5 5 5

Keseragaman lapisan tanah. Efek dan konsistensi dari metoda instalasi tiang yang digunakan. Tingkat pengawasan saat konstruksi.

Pada umumnya, faktor keamanan yang digunakan berkisar antara 2.0 – 4.0 untuk beban servis/operasi. Menurut Tomlinson (1977), angka keamanan yang digunakan sebaiknya 2.5. Sedangkan AASHTO dan Canadian Foundation Engineering Manual juga menyarankan penggunaan angka keamanan untuk kapasitas Tiang Bor sebesar 2.5. Untuk beban tekan pada kondisi gempa, umumnya kapasitas ijinnya adalah 1.5 kali kapasitas ijin kondisi servis. Sehingga secara umum, angka keamanan untuk beban tekan menjadi 1.65 (=2.5/1.5) untuk kondisi gempa. 3.1.2

Daya Dukung Lateral Tiang

Defleksi lateral tiang akibat beban aksial pada pondasi dapat meningkatkan kisaran tekanan elastik pada tiang. Akibatnya metoda yang digunakan harus mempertimbangkan kondisi tanah pada saat yields plastically up to end pada saat selama keruntuhan geser terjadi. Dengan menggunakan metoda p-y dari Matlock maka tegangan tanah dapat dianalisis. Metoda ini juga dapat memperhitungkan efek deformasi tanah plastis pada reaksi tiang. Berikut ini diuraikan penjelasan mengenai metoda p-y, yang diambil dari “Pile Design and Construction Practice” oleh Tomlinson. Bentuk dari kurva p-y dapat dilihat pada Error! Reference source not found.. Tiap-tiap kurva menggambarkan tahanan lateral tanah pada kedalaman tertentu.

Gambar 3.5 Kurva P-Y untuk tiang dengan beban lateral

Metoda untuk menggambarkan kurva p-y telah disusun untuk tanah dengan kenaikan modulus yang linear, misalnya pada lempung soft firm normally consolidated dan tanah granular. Faktor empirik diperoleh Matlock melalui pengujian pembebanan tiang lateral. Dalam metoda ini, langkah pertama adalah menghitung tahanan lateral ultimate tanah lempung akibat beban lateral. Pada dasarnya metoda Matlock 3-9


serupa dengan metoda konvensional. Namun, faktor daya dukung untuk beban lateral Nc didapatkan melalui pendekatan yang sedikit berbeda. Di bawah kedalaman kritis, rx, koefisien Nc, diambil sebesar 9 (sembilan). Di atas kedalaman tersebut, Nc, diperoleh melalui persamaan berikut ini: Nc = 3 +

γx Jx + ............................................................................................................. (3.11) cu B

dimana,

γ x cu J B

= = = = =

density dari tanah kedalaman dihitung dari permukaan tanah undrained cohesion lapisan lempung empirical factor lebar pondasi tiang

Pengujian yang dilakukan oleh Matlock memberikan harga J pada saat keruntuhan berkisar dari 0.5 untuk lempung lunak hingga 0.25 untuk lempung yang lebih kaku. Kedalaman kritis diperoleh melalui persamaan berikut: xr=

6B ..................................................................................................................... (3.12) γB +J cu

Tahanan ultimate di atas dan di bawah kedalaman kritis dinyatakan dalam kurva p-y sebagai gaya (pu) per unit panjang tiang, yang tergantung pada undrained strength tanah (Cu). pu

= Nc cu B................................................................................................................ (3.13)

Dari titik nol hingga titik a pada Gambar 3.6, terlihat bahwa bentuk dari kurva p-y dihasilkan dari kurva tegangan-regangan yang diperoleh dari pengujian contoh tanah pada undrained triaxial compression, atau dari kurva load-settlement hasil plate loading test.

Gambar 3.6 Penentuan bentuk dari kurva P-Y pada lempung lunak hingga kaku

(Matlock)

3-10


Bentuk kurva ditentukan berdasarkan persamaan berikut ini: p y .................................................................................................................... (3.14) = 0.53 pu yc

yc adalah defleksi regangan pada saat tegangan sama dengan tegangan maksimum yang dihasilkan dari kurva tegangan-regangan laboratorium. Matlock merekomendasikan nilai rata-rata sebesar 0.010 untuk lempung normally consolidated untuk digunakan pada persamaan berikut ini: yc

= 2.5 εc B................................................................................................................. (3.15)

Prosedur yang sama juga dapat diterapkan untuk tanah pasir. Penurunan tahanan tanah lateral untuk pasir diberikan oleh Reese dkk. seperti terlihat pada Gambar 3.7 dan Gambar 3.8 berikut ini.

Gambar 3.7 Penentuan kedalaman kritis untuk tiang dengan beban lateral pada tanah nonkohesif (Reese, Cox, dan Coop)

3-11


Gambar 3.8 Penentuan bentuk kurva P-Y Curve pada pasir

(Reese, Cox, dan Coop)

Dimana x adalah kedalaman di bawah permukaan tanah yang dipilih untuk kurva p-y tertentu. Daya dukung lateral tiang tergantung pada displacement lateral yang diizinkan. Daya dukung lateral tiang tunggal telah dihitung untuk displacement pile head sebesar 6 mm dan 10 mm.

3.2 3.2.1

TINJAUAN KHUSUS PONDASI TIANG BOR PADA TANAH SHALE Parameter Kuat Geser Tanah

Korelasi antara nilai N-SPT dengan harga undrained shear strength, cu untuk tanah clay soil diperkirakan berdasarkan grafik pada Error! Reference source not found.. Pada umumnya harga rata-rata undrained shear strength, adalah: c u = 6 × N SPT ( c u dalam kPa)

Khusus untuk tanah clay-shale, harga korelasi di atas perlu direduksi sehubungan dengan penurunan kuat geser pada kondisi long term sesuai uraian Sub Bab 2.5.2. Reese dan Wang (1989) merekomendasikan korelasi nilai unconsolidated-undrained shear strength tanah clay-shale berdasarkan nilai N-SPT sebagai berikut : cu =

N SPT = 1.8 × N SPT ( c u dalam kPa) 0.55

Karena batas pelapisan tanah antara sandy clay dan clay-shale di lokasi rencana condominium sangat bervariasi, untuk keperluan perencanaan pondasi, direkomendasikan nilai kuat geser rata-rata dari kedua formula pendekatan di atas yaitu : c u = 4 × N SPT ( c u dalam kPa)

3.2.2

Metoda Pelaksanaan

Seperti diuraikan pada Sub.Bab 2.5.2, tanah clay-shale tersusun dari fraksi fissured clay yang mudah mengalami pelapukan (weathering) akbiat exposing. Berdasarkan pengalaman 3-12


dalam pekerjaan pembuatan pondasi bor untuk Jembatan Ciujung, Proyek Pembangunan Jalan Tol Cipularang Tahap II, pelaksanaan pembuatan lubang bor banyak mengalami kendala, dimana. dinding lubang bor sangat mudah runtuh dalam waktu singkat. Hancurnya fissure pada permukaan menyebabkan retakan-retakan pada area sekeliling lubang bor, sehingga menyebabkan confining pressure jauh berkurang. Hal ini lah yang menyebabkan lubang bor mudah mengalami caving (Error! Reference source not found.). Oleh karena itu direkomendasikan pembuatan pondasi bor pile dengan metoda full casing. Diameter tiang bor diusulkan sebesar 90.0 cm.

Gambar 3.9 Pekerjaan pembuatan pondasi pada tanah clay-shale di Jembatan Ciujung, Proyek Pembangunan Jalan Tol Cipularang Tahap II

Gambar 3.10 Keruntuhan (caving) dinding lobang bor pada tanah clay-shale

3.3

HASIL-HASIL ANALISIS PONDASI TIANG

Perhitungan daya dukung tiang bor didasarkan atas latar belakang teori yang telah dijelaskan sebelumnya. Adapun beberapa asumsi yang digunakan dalam perhitungan daya dukung tiang tunggal dapat diringkaskan sebagai berikut ini:

1.

Tahanan geser selimut tiang bor 3-13


-

Untuk tanah lempung (clayey soil) fs = α x Cu

dimana α diperoleh berdasarkan korelasi empirik dari Kulhawy (1977) bab sebelumnya. Untuk tanah pasir (sandy soil)

-

fs = 0.2 x N–SPT (t/m2)

2.

Tahanan ujung Tiang Bor dihitung dengan rumus :

- Untuk tanah lempung (clayey soil) qend = 9 x Cu

- Untuk tanah pasir (sandy soil) qend = 40/3 x Ν−SPT x l/D <

400

/3 N-SPT

Melihat kondisi lapisan tanah di lokasi Jembatan Ciujung, maka dalam melakukan Perhitungan daya dukung tiang perlu diperhatikan hal-hal sebagai berikut : -

Kuat geser tanah adalah 4 x N – SPT untuk clay, dengan harga maksimum nilai cu adalah 240 kN/m2. Hal tersebut ditujukan untuk mengantisipasi penurunan shear strength tanah akibat pengaruh stress relieve dan strength degradation.

Hasil-hasil analisis pondasi tiang tunggal dan pondasi tiang group (daya dukung aksial dan daya dukung lateral) diameter 880 mm disajikan dalam gambar-gambar berikut ini, sedangkan hasil analisis selengkapnya dapat dilihat pada lampiran.

3.3.1

Pondasi Tiang Tunggal untuk Kolom Bangunan Utama dan Kolom Gateway.

Analisis pondasi untuk kolom bangunan utama terbagi dalam 5 lokasi, yaitu : 1. Pondasi kolom Blok 1, menggunakan data tanah bor BH-3 2. Pondasi kolom Blok 2 Basement 1 dan Basement 2, menggunakan data tanah bor BH-4 3. Pondasi kolom Blok 3, menggunakan data tanah bor BH-10 4. Pondasi kolom Blok 4, menggunakan data tanah bor BH-10 5. Pondasi kolom Blok 5 Basement 1 dan Basement 2, menggunakan data tanah bor BH-7 Sedangkan pondasi untuk kolom gateway menggunakan data tanah BH-2. Untuk kolom bangunan utama dan kolom gateway, sistem pondasi direncanakan menggunakan pondasi tiang bor tunggal berdiameter 880 mm. Kriteria keamanan untuk kapasitas aksial dibatasi sebesar SF = 2.5. Kriteria keamanan untuk kapasitas lateral dibatasi sebesar displacement pile head 6 mm dan 10 mm. Kondisi pembebanan pada pondasi tiang tunggal terdiri dari tiga tipe pembebanan : 1. Pembebanan dengan gaya lateral maksimum (Hmax) 3-14


2. Pembebanan dengan gaya aksial maksimum (Vmax) 3. Pembebanan dengan momen maksimum (Mmax) Analisis load deformation pondasi tiang tunggal dilakukan dengan menggunakan komputer LPILE 4.0 dari Ensoft Engineering USA. Hasil analisis dapat dilihat pada gambar-gambar di bawah ini.

Gambar 3.11 Gaya-gaya yang bekerja pada pondasi tiang tunggal

Tabel 3.4 Gaya-gaya yang bekerja pada pondasi tiang tunggal

3-15


Lokasi Blok 1

Blok 2 Basement-1 Blok 2 Basement-2 Blok 3

Blok 4

Blok 5 Basement-1 Blok 5 Basement-2

Gateway

Loading Case Hmax Vmax Mmax Hmax Vmax Mmax Hmax Vmax Mmax Hmax Vmax Mmax Hmax Vmax Mmax Hmax Vmax Mmax Hmax Vmax Mmax Hmax Vmax Mmax

H

Gaya Pada Tiang V M

(kN)

(kN)

(kN-m)

94.5

1353

275

54

2338

228

94.5

1353

275

98.5

1422

308.5

64

2345

247

97.5

1566

309

65.5

1841

131.5

8

2582

9

58.5

1529

139

74

1671

133

9

2777

9

66.5

1832

145

83.5

1712

168.5

24

2677

85

83.5

1712

168.5

63

2241

465.5

42

2693

82

63

2241

465.5

98.5

1327

288.5

95

2515

290

96.5

2094

292

14

316

238.5

7

393

81

8.5

295

254

3-16


NOTE:

Project

: CONDOMINIUM BALIKPAPAN

Pile type

: BORED PILE

Calculation method:

Ref.

: BH-3 Block 1

Diameter

: 0.88 m

Based on N-SPT (Kulhawy)

N-SPT 0

10

20

0

30

Ult. Compression (kN) 40

50

60

0

5000

7500

10000

Ult. Pull Out (kN) 12500

15000

0

0

CH 14 15

2500

CH

-5

60

2500

5000

7500

10000

0 Friction

Friction*

End Qu

Wp Qpu

-5

-5

-10

-10

-15

-15

-20

-20

48 60

-10 CH

60 60

-15

60

60 60 60

-25

60

Depth (m)

Depth (m)

-20

Depth (m)

60

-25

-25

-30

-30

-35

-35

-40

-40

-45

-45

60 -30

60 60 60

-35

60 60

-40

60 60 60

-45

Gambar 3.12 Kapasitas daya dukung aksial pondasi tiang tunggal di Lokasi Blok 1 3-16


Project

: CONDOMONIUM BALIKPAPAN

Pile type

: BORED PILE

Analysis of Lateral Capacity:

NOTE:

Ref.

: BH-3 (BLOK I)

Diameter

: 0.88 m

Based on LPILE4 (ENSOFT)

1. Slope at pile head = 0 m/m

Length

: 27 m Deflection (mm)

N-SPT 0

20

0

40

0

60

2

4

6

Shear (kN) 8

10

-500 0

0

CH

0

500

Moment (kN.m) 1000

1500

-2000 -1500 -1000 0

-500

0

500

1000

14 15

CH

-5

60

-5

-5

-5

-10

-10

-10

-15

-15

-15

48 -10

CH

60 60 60

-15

60

60

-20

Depth (m)

60

Depth (m)

-20

Depth (m)

Depth (m)

60 -20

-20

60 -25

60

-25

-25

-25

-30

-30

-30

60 -30

60 60 60

-35

-35 60 60 -40

60

-40

Max Lateral Force Max Axial Force Max Moment Force Displ. = 6 mm Displ. = 10 mm

-35

-40


-35


-40

Gambar 3.13 Kapasitas daya dukung lateral pondasi tiang tunggal di lokasi Blok 1 3-17


NOTE:

Project


Pile type

: BORED PILE

Calculation method:

Ref.

: BH-4 Block 2 Basement 1

Diameter

: 0.88 m


N-SPT 0

10

20

30


50

0

60

5000

7500

10000


15000

0

0

0 7 8 -5

2500

CH 32 34

5000

7500

10000

0 Friction

Friction*

End Qu

Wp Qpu

-5

-5

-10

-10

-15

-15

-20

-20

CH 55

-10

2500

56 CH -15

51 60

60 60 60

-25

60

Depth (m)

Depth (m)

-20

Depth (m)

60

-25

-25

-30

-30

-35

-35

-40

-40

-45

-45

60 -30

60 60 60

-35

60 60

-40

60 60 60

-45

Gambar 3.14 Kapasitas daya dukung aksial pondasi tiang tunggal di lokasi Blok 2 Basement 1 3-18


Project


Pile type

: BORED PILE


NOTE:

Ref.

: BH-4 (BLOK 2) Basement 1

Diameter

: 0.88 m



Length


N-SPT 0

20

40

60

0

0

2

4

6

Shear (kN) 8

10

-500 0

0

-250

0

250

Moment (kN.m) 500

750

-2000 -1500 -1000 0

1000

-500

0

500

1000

7 CH 8 -5

32

-5

-5

-5

-10

-10

-10

-15

-15

-15

CH 34 55

-10

56 51 -15

60

60

-20

Depth (m)

60 CH

Depth (m)

-20

Depth (m)

Depth (m)

60 -20

-20

60 -25

60

-25

-25

-25

-30

-30

-30

60 -30

60 60 60

-35

60

-35

60 -40

60

-40


-35

-40


-35


-40

Gambar 3.15 Kapasitas daya dukung lateral pondasi tiang tunggal di lokasi Blok 2 Basement 1 3-19


NOTE:

Project


Pile type

: BORED PILE

Calculation method:

Ref.

: BH-4 Blok 2 Basement 2

Diameter

: 0.88 m


N-SPT 0

10

20

30


50

0

60

5000

7500

10000


15000

0

0

0 7 CH 8 -5

2500

32

2500

5000

7500

10000

0 Friction

Friction*

End Qu

Wp Qpu

-5

-5

-10

-10

-15

-15

-20

-20

CH 34 55

-10

56 CH 51 -15

60

60 60 60

-25

60

Depth (m)

Depth (m)

-20

Depth (m)

60

-25

-25

-30

-30

-35

-35

-40

-40

-45

-45

60 -30

60 60 60

-35

60 60

-40

60 60 60

-45



Project


Pile type

: BORED PILE


NOTE:

Ref.

: BH-4 (BLOK 2) BS-2

Diameter

: 0.88 m



Length


N-SPT 0

20

40

60

0

0

2

4

6

Shear (kN) 8

10

-250 0

0

0

250

500

Moment (kN.m) 750

1000

1250

-2000 -1500 -1000 0

-500

0

500

1000

7 CH 8 -5

32

-5

-5

-5

-10

-10

-10

-15

-15

-15

CH 34 55

-10

56 51 -15

60

60

-20

Depth (m)

60 CH

Depth (m)

-20

Depth (m)

Depth (m)

60 -20

-20

60 -25

60

-25

-25

-25

-30

-30

-30

60 -30

60 60 60

-35

60

-35

60 -40

60

-40


-35

-40


-35


-40



NOTE:

Project


Pile type

: BORED PILE

Calculation method:

Ref.

: BH-10 Block 3

Diameter

: 0.88 m


N-SPT 0

10

20

30


50

0

60

5000

7500

10000


15000

0

0

0 10

CH

10 -5

2500

10

2500

5000

7500

10000

0 Friction

Friction*

End Qu

Wp Qpu

-5

-5

-10

-10

-15

-15

-20

-20

10 -10

20 CH

50

20 -15

20

CH

50 CH 60 60

-25

60

Depth (m)

Depth (m)

-20

Depth (m)

20

-25

-25

-30

-30

-35

-35

-40

-40

-45

-45

60 -30

60 60 60

-35

60 60

-40

60 60 60

-45



Project


Pile type

: BORED PILE


NOTE:

Ref.

: BH-10 (BLOK 3)

Diameter

: 0.88 m



Length


N-SPT 0

20

40

60

0

0

2

4

6

Shear (kN) 8

10

-100 0

0

0

100

Moment (kN.m) 200

300

-1000 0

-750

-500

-250

0

250

500

10 CH 10 -5

10

-5

-5

-5

-10

-10

-10

-15

-15

-15

CH 10 -10

20 50 20

-15

20

60

-20

Depth (m)

50 CH

Depth (m)

-20

Depth (m)

Depth (m)

20 -20

-20

60 -25

60

-25

-25

-25

-30

-30

-30

60 -30

60 60 60

-35

60

-35

60 -40

60

-40


-35

-40


-35


-40

Gambar 3.19 Kapasitas daya dukung lateral pondasi tiang tunggal di Lokasi Blok 3 3-23


NOTE:

Project


Pile type

: BORED PILE

Calculation method:

Ref.

: BH-10 Block 4

Diameter

: 0.88 m


N-SPT 0

10

20

30


50

0

60

5000

7500

10000


15000

0

0

0 10

CH

10 -5

2500

10

2500

5000

7500

10000

0 Friction

Friction*

End Qu

Wp Qpu

-5

-5

-10

-10

-15

-15

-20

-20

10 -10

20 CH

50

20 -15

20 CH

Depth (m)

60 CH 60 -25

60

Depth (m)

50

-20

Depth (m)

20

-25

-25

-30

-30

-35

-35

-40

-40

-45

-45

60 -30

60 60 60

-35

60 60

-40

60 60 60

-45



Project


Pile type

: BORED PILE


NOTE:

Ref.

: BH-10 (BLOK 4)

Diameter

: 0.88 m



Length


N-SPT 0

20

40

0

60

2

4

6

Shear (kN) 8

10

-100 0

0

0

0

100

Moment (kN.m) 200

-800 0

300

-600

-400

-200

0

200

400

10 CH 10 -5

10

-5

-5

-5

-10

-10

-10

-15

-15

-15

CH 10 -10

20 50 20

-15

20

60

-20

Depth (m)

50 CH

Depth (m)

-20

Depth (m)

Depth (m)

20 -20

-20

60 -25

60

-25

-25

-25

-30

-30

-30

60 -30

60 60 60

-35

60

-35

60 -40

60

-40


-35

-40


-35


-40

Gambar 3.21 Kapasitas daya dukung lateral pondasi tiang tunggal di Lokasi Blok 4 3-25


NOTE:

Project


Pile type

: BORED PILE

Calculation method:

Ref.


Diameter

: 0.88 m


N-SPT 0

10

20

30


50

60

0

0

5000

7500

10000


15000

0

0 9

CH 55

-5 CH -10

2500

2500

5000

7500

10000

0 Friction

Friction*

End Qu

Wp Qpu

-5

-5

-10

-10

-15

-15

-20

-20

60 55 52 58

-15

60

60 60 60

-25

60

Depth (m)

Depth (m)

-20

Depth (m)

60

-25

-25

-30

-30

-35

-35

-40

-40

-45

-45

60 -30

60 60 60

-35

60 60

-40

60 60 60

-45



Project


Pile type

: BORED PILE


NOTE:

Ref.

: BLOCK 5 (BH-7) Basement 1

Diameter

: 0.88 m



Length


N-SPT 0

20

40

60

0

0

2

4

6

Shear (kN) 8

10

-200 0

0 9

0

200

Moment (kN.m) 400

600

-1500 0

-1000

-500

0

500

1000

CH 55

-5

-5

-5

-5

-10

-10

-10

-15

-15

-15

CH 60 -10

55 52 58

-15

60

60

-20

Depth (m)

60

Depth (m)

-20

Depth (m)

Depth (m)

60 -20

-20

60 -25

60

-25

-25

-25

-30

-30

-30

60 -30

60 60 60

-35

-35 60 60

-40

60

-40


-35

-40


-35


-40



NOTE:

Project


Pile type

: BORED PILE

Calculation method:

Ref.


Diameter

: 0.88 m


N-SPT 0

10

20

30


50

0

60

2500

5000

7500

10000


15000

0

0

0 9

CH 55

-5

2500

5000

7500

10000

0 Friction

Friction*

End Qu

Wp Qpu

-5

-5

-10

-10

-15

-15

-20

-20

CH 60 -10

55 52 58

-15

60

60 60 60

-25

60

Depth (m)

Depth (m)

-20

Depth (m)

60

-25

-25

-30

-30

-35

-35

-40

-40

-45

-45

60 -30

60 60 60

-35

60 60

-40

60 60 60

-45



Project


Pile type

: BORED PILE


NOTE:

Ref.

: BLOCK 5 (BH-7) Basement 2

Diameter

: 0.88 m



Length


N-SPT 0

20

40

60

0

0

2

4

6

Shear (kN) 8

10

-250 0

0 9

0

250

500

Moment (kN.m) 750

1000

-2000 -1500 -1000 0

-500

0

500

1000

CH 55

-5

-5

-5

-5

-10

-10

-10

-15

-15

-15

CH 60 -10

55 52 58

-15

60

60

-20

Depth (m)

60

Depth (m)

-20

Depth (m)

Depth (m)

60 -20

-20

60 -25

60

-25

-25

-25

-30

-30

-30

60 -30

60 60 60

-35

-35 60 60

-40

60

-40


-35

-40


-35


-40



NOTE:

Project


Pile type

: BORED PILE

Calculation method:

Ref.

: BH-2 Gateway

Diameter

: 0.88 m


N-SPT 0

10

20

30


50

60

0

0

5000

7500

10000


15000

0

0 17

CH 54

-5

56 CH

-10

2500

2500

5000

7500

10000

0 Friction

Friction*

End Qu

Wp Qpu

-5

-5

-10

-10

-15

-15

-20

-20

51 58 57

-15

60

60 60 60

-25

60

Depth (m)

Depth (m)

-20

Depth (m)

60

-25

-25

-30

-30

-35

-35

-40

-40

-45

-45

60 -30

60 60 60

-35

60 60

-40

60 60 60

-45

Gambar 3.26 Kapasitas Daya Dukung Aksial Pondasi Tiang Tunggal di Lokasi Gateway 3-30


Project


Pile type

: BORED PILE


NOTE:

Ref.

: Gateway (BH-2)

Diameter

: 0.88 m



Length


N-SPT 0

20

40

60

0

0

2

4

6

Shear (kN) 8

10

-500 0

0 17

0

500

Moment (kN.m) 1000

-2000 -1500 -1000 0

1500

-500

0

500

1000

CH 54

-5

56

-5

-5

-5

-10

-10

-10

-15

-15

-15

51 -10

CH

58 57

-15

60

-20

Depth (m)

60

Depth (m)

60

-20

Depth (m)

Depth (m)

60 -20

-20

60 -25

-30

60 0

60

0

60

0

60

0

60

0

60

0

60

0

60

-35

-40

-25

-25

-25

-30

-30

-30

-35

-40


-35

-40


-35


-40

Gambar 3.27 Kapasitas daya dukung lateral pondasi tiang tunggal di lokasi Gateway 3-31


Tabel 3.5Panjang tiang bor yang dibutuhkan di lokasi kolom Bangunan Utama dan Gateway Lokasi Blok 1

Blok 2 Basement-1 Blok 2 Basement-2 Blok 3

Blok 4

Blok 5 Basement-1 Blok 5 Basement-2

Gateway

3.3.2

Loading Case Hmax Vmax Mmax Hmax Vmax Mmax Hmax Vmax Mmax Hmax Vmax Mmax Hmax Vmax Mmax Hmax Vmax Mmax Hmax Vmax Mmax Hmax Vmax Mmax

H

Gaya Pada Tiang V M

(kN)

(kN)

(kN-m)

94.5

1353

275

54

2338

228

94.5

1353

275

98.5

1422

308.5

64

2345

247

97.5

1566

309

65.5

1841

131.5

8

2582

9

58.5

1529

139

74

1671

133

9

2777

9

66.5

1832

145

83.5

1712

168.5

24

2677

85

83.5

1712

168.5

63

2241

465.5

42

2693

82

63

2241

465.5

98.5

1327

288.5

95

2515

290

96.5

2094

292

14

316

238.5

7

393

81

8.5

295

254

Gaya Aksial Max Kapasitas Tiang Disain Pada Tiang yang Dibutuhkan Kapasitas Tiang (kN) (SF=2.5) (kN)

2777

1240

6942.5

3100

Panjang Tiang (m)

7000

27

7000

28

7000

28

7000

34

7000

34

7000

30

6900

27

3300

15

Pondasi Tiang Group untuk Lift, Main Stairs dan Fire Stairs

Analisis group tiang dilakukan untuk mengetahui besarnya gaya-gaya yang bekerja pada masing masing pondasi tiang bor pada lokasi-lokasi sebegai berikut:

1. LIFT - LIFT 1, menggunakan data tanah BH-3 - LIFT 2, menggunakan data tanah BH-4 - LIFT 3, menggunakan data tanah BH-10 - LIFT 4, menggunakan data tanah BH-10 - LIFT 5, menggunakan data tanah BH-7

2. MAIN STAIRS - MAIN STAIRS 1, menggunakan data tanah BH-3 - MAIN STAIRS 2, menggunakan data tanah BH-4 - MAIN STAIRS 3, menggunakan data tanah BH-10 - MAIN STAIRS 4, menggunakan data tanah BH-10 - MAIN STAIRS 5, menggunakan data tanah BH-7

3-32


3. FIRE STAIRS - FIRE STAIRS 1, menggunakan data tanah BH-2 - FIRE STAIRS 2, menggunakan data tanah BH-4 - FIRE STAIRS 3, menggunakan data tanah BH-10 - FIRE STAIRS 4, menggunakan data tanah BH-10 - FIRE STAIRS 5, menggunakan data tanah BH-6 - FIRE STAIRS 6, menggunakan data tanah BH-8 Untuk Lift, Main Stairs, Fire Stairs, sistem pondasi direncanakan menggunakan pondasi tiang bor dengan diameter 880 mm. Gaya – gaya yang berasal dari struktur atas diaplikasikan pada posisi pile cap seperti pada Error! Reference source not found. dibawah ini. DV V

Hy D HL Hx D HT

MMy T MMx L

Gambar 3.28 Aplikasi gaya-gaya struktur atas pada pondasi tiang bor

Aplikasi gaya-gaya struktur atas pada tiang Bor dilakukan dengan menganggap posisi gaya-gaya yang bekerja berada di tengah-tengah posisi group tiang. Analisis Gaya-gaya pada Tiang Bor dilakukan dengan menggunakan program komputer Group V. 5.0 dari Ensoft Engineering USA. Hasil analisis dapat dilihat hasil output lengkap dari program ini pada lampiran. Hasil Perhitungan beban-beban struktur atas yang bekerja pada pile cap di masing-masing lokasi dapat dilihat pada Error! Reference source not found.. berikut.

3-33


Tabel 3.6 Gaya-gaya yang bekerja pada pondasi tiang group V (kN)

Hx (kN)

Hy (kN)

Mx (kN-m(

My (kN-m)

Mv (kN-m)

6653.91 6788.75 6843.15 6850.20 7144.53

110.93 898.11 242.10 29.50 154.51

46.54 738.45 1060.28 112.50 48.54

627.35 2458.66 3738.43 1286.46 581.89

1955.87 5420.67 1477.35 43.03 1778.25

5.36 0.35 8.58 2.02 0.45

1 2 3 4 5

12678.69 11420.72 11617.09 11747.64 15529.85

217.31 1758.19 473.77 98.65 172.41

158.21 1435.53 2143.19 217.34 55.71

1449.50 4413.38 6007.57 1335.57 969.58

2833.39 9973.11 2705.68 -175.87 1878.38

41.58 14.49 17.92 51.02 -4.68

1 2 3 4 5 6

14300.51 14300.51 13455.33 13351.71 13962.15 13399.63

951.04 951.04 257.42 98.42 200.47 2423.68

2176.62 2176.62 124.28 207.93 168.19 984.77

-446.27 -446.27 -1377.25 -903.33 -1030.16 112.46

5711.58 5711.58 2649.05 1468.62 1611.92 12672.51

67.52 67.52 86.54 54.53 83.94 861.44

Lokasi LIFT 1 2 3 4 5

MAIN STAIRS

FIRE STAIRS

Gaya-gaya pada Error! Reference source not found. di atas digunakan untuk menganalisis gaya-gaya yang bekerja pada tiap-tiap tiang bor di lokasi Lift, Main Stairs, dan Fire Stairs

3-34


Tipe dan konfigurasi group tiang yang digunakan pada proyek Condominium Balikpapan adalah seperti ditunjukkan pada beberapa gambar berikut : 1. TIPE 1 dengan enam (6) tiang bor

Group tiang TIPE 1 dengan enam (6) tiang bor masing-masing berdiameter 880 mm digunakan pada Lift 1, Lift 2, Lift 3, Lift 4, Lift 5, Main Stairs 4 dan Main Stairs 5. Bentuk dan susunan group tiang TIPE 1 adalah seperti ditunjukkan dalam Error! Reference source not found. di bawah ini.

Gambar 3.29 Konfigurasi tiang group TIPE 1

2.

TIPE 2 dengan tujuh (7) tiang bor

Group tiang TIPE 2 dengan tujuh (7) tiang bor berdiameter 880 mm digunakan pada Main Stairs 1. Bentuk dan susunan group tiang TIPE 2 adalah seperti ditunjukkan dalam Error! Reference source not found. di bawah ini.

3-35



3.

TIPE 3 dengan delapan (8) tiang bor

Group tiang TIPE 3 dengan delapan (8) tiang bor masing-masing berdiameter 880 mm digunakan pada Fire Stairs 1, Fire Stairs 2, Fire Stairs 3, Fire Stairs 4, Fire Stairs 5, dan Fire Stairs 6 Bentuk dan susunan group tiang TIPE 3 adalah seperti ditunjukkan Error! Reference source not found. di bawah ini.


4.

TIPE 4 dengan sembilan (9) tiang bor

Group tiang TIPE 4 dengan sembilan (9) tiang bor masing-masing berdiameter 880 mm digunakan Main Stairs 2 dan Main Stairs 3. Bentuk dan susunan group tiang TIPE 4 adalah seperti ditunjukkan dalam Error! Reference source not found. di bawah ini.

3-36



Hasil perhitungan daya dukung pondasi tiang group diameter 880 mm dapat dilihat dalam gambar-gambar berikut.

3-37

Laporan: Analisis Geoteknik dan Disain Pondasi Condominium Balikpapan Project


Pile type

: BORED PILE

Calculation method:

Ref.

: BH-3

Diameter

: 0.88 m


NOTE:

: Lift 1, Main Stairs 1 N-SPT 0

10

20

0

30


50

60

0

5000

7500

10000


15000

0

0

CH 14 15

2500

CH

-5

5000

7500

10000

0 Friction

Friction*

End Qu

Wp Qpu

-5

-5

-10

-10

Lift-15 1

-15

-20

-20

60

2500

48 60

-10 CH

60 60

-15

60

60 60 60

-25

60

Depth (m)

Depth (m)

-20

Depth (m)

60

-25

-25

60 -30

Main Stairs 60 -30 1 60

-30

60 -35

60

-35

-35

-40

-40

-45

-45

60 -40

60 60 60

-45

Gambar 3.33 Hasil perhitungan kapasitas daya dukung aksial pondasi tiang bor di lokasi Lift 1 dan Main Stairs 1 3-38

Laporan: Analisis Geoteknik dan Disain Pondasi Condominium Balikpapan NOTE:

Project


Pile type

: BORED PILE

Calculation method:

Ref.

: BH-2 (Fire Stairs 1)

Diameter

: 0.88 m


N-SPT 0

10

20

30

Ult. Pull Out (kN)


50

0

60

0

2500

5000

7500

10000

12500

15000

0

CH 54

-5

7500

10000

Friction

Friction*

End Qu

Wp Qpu

-5

-5

-10

-10

-15

-15

-20

-20

56

5000

0

0 17

2500

51 -10

58 57

-15

60 60 60

60 -25

60

Depth (m)

60

Depth (m)

Depth (m)

-20

-25

-25

-30

-30

60 -30

60

60 Fire Stairs 60 1 -35

60

-35

-35

-40

-40

-45

-45

60 -40

60 60 60

-45

Gambar 3.34 Hasil Perhitungan Kapasitas Daya Dukung Aksial Pondasi Tiang Bor di Lokasi Fire Stairs 1 3-39


Project


Pile type

: BORED PILE

Calculation method:

Ref.

: BH-4

Diameter

: 0.88 m


: Lift 2, Main Stairs 2, Fire Stairs 2 N-SPT 0

10

20

30


50

0

60

5000

7500

10000


15000

0

0

0 7 8 -5

2500

CH

34

7500

10000 Friction*

End Qu

Wp Qpu

-5

-10

-10

-15

-15

-20

-20

CH 55

-10

5000

0 Friction

-5

32

2500

56 CH -15

51 60

60 60 60

-25

60

Depth (m)

Depth (m)

-20

Lift 2

Depth (m)

60

-25

-25

-30

-30

60 -30

60

60 Main Stairs 2 Fire60Stairs 2 -35

60

-35

-35

-40

-40

-45

-45

60 -40

60 60 60

-45

Gambar 3.35 Hasil perhitungan kapasitas daya dukung aksial pondasi tiang bor di lokasi Lift 2, Main Stairs 2, dan Fire Stairs 2 3-40


Project


Pile type

: BORED PILE

Calculation method:

Ref.

: BH-10

Diameter

: 0.88 m



10

20

30


50

60

0

0

5000

7500

10000


15000

0

0 10

CH

10 -5

2500

5000

7500

10000

0 Friction

Friction*

End Qu

Wp Qpu

-5

-5

-10

-10

-15

-15

-20

-20

10

2500

10 -10

20 CH

50

20 -15

20

CH

50 CH 60

-25

-30

Depth (m)

Depth (m)

-20

Lift 3

60Fire Stairs 3 -25 60 Main Stairs 60 3 60

Depth (m)

20

-25

-30

-30

-35

-35

-40

-40

-45

-45

60 60 -35

60 60

-40

60 60 60

-45

Gambar 3.36 Hasil Perhitungan Kapasitas Daya Dukung Aksial Pondasi Tiang Bor di Lokasi Lift 3, Main Stairs 3, dan Fire Stairs 3 3-41


Project


Pile type

: BORED PILE

Calculation method:

Ref.

: BH-10

Diameter

: 0.88 m



10

20

30


50

0

60

5000

7500

10000


15000

0

0

0 10

CH

10 -5

2500

5000

7500

10000

0 Friction

Friction*

End Qu

Wp Qpu

-5

-5

-10

-10

-15

-15

10

2500

10 -10

20 CH

50

20 20 CH

Lift 4

20 50

CH -25

-30

-20 Depth (m)

Depth (m)

-20

60 Fire Stairs 60 4

-20 Depth (m)

-15

-25 Main 60 Stairs 4 60

-25

60

-30

-30

-35

-35

-40

-40

-45

-45

60 60 -35

60 60

-40

60 60 60

-45

Gambar 3.37 Hasil perhitungan kapasitas daya dukung aksial pondasi tiang bor di lokasi Lift 4, Main Stairs 4, dan Fire Stairs 4 3-42


Project


Pile type

: BORED PILE

Calculation method:

Ref.

: BH-7

Diameter

: 0.88 m


: Lift 5, Main Stairs 5 N-SPT 0

10

20

30


50

0

60

2500

5000

7500

10000


15000

0

0

0 9

CH 55

5000

7500

10000

0 Friction

Friction*

End Qu

Wp Qpu

-5

-5

-10

-10

Lift 5 -15

-15

-20

-20

-5

2500

CH 60 -10

55 52 58

-15

60

60 60 60

-25

-30

Depth (m)

Depth (m)

-20

Depth (m)

60

-25

-25

60 Main Stairs 5 -30 60

-30

60

60 60 -35

60

-35

-35

-40

-40

-45

-45

60 -40

60 60 60

-45

Gambar 3.38 Hasil Perhitungan Kapasitas Daya Dukung Aksial Pondasi Tiang Bor di Lokasi Lift 5 dan Main Stairs 5 3-43



Pile type

: BORED PILE

Calculation method:

Ref.

: BH-6 Fire Stairs 5

Diameter

: 0.88 m


N-SPT 0

10

20

30

NOTE:


50

60

0

0

2500

5000

7500

10000


15000

0

0 7 11

-5

53

2500

5000

7500

10000

0 Friction

Friction*

End Qu

Wp Qpu

-5

-5

-10

-10

-15

-15

-20

-20

39 CH 60

-10

60 58 60 CH

60 60 60

Depth (m)

Depth (m)

-20

60

Depth (m)

-15

-25

-25 60 Fire Stairs 60 5

-25

-30

60

-30

-30

-35

-35

-40

-40

-45

-45

60 60 -35

60 60

-40

60 60 60

-45

Gambar 3.39 Hasil perhitungan kapasitas daya dukung aksial pondasi tiang bor di lokasi Fire Stairs 5 3-44



Pile type

: BORED PILE

Calculation method:

Ref.

: BH-8 Fire Stairs 6

Diameter

: 0.88 m


N-SPT 0

10

20

30


50

60

0

0 SC 24

-10

2500

5000

7500

10000


15000

0

0 8

-5

NOTE:

SC 40 CH

2500

5000

7500

10000

0 Friction

Friction*

End Qu

Wp Qpu

-5

-5

-10

-10

-15

-15

-20

-20

57 60 60 60

-15

60

60 60 60

-25

-30

Depth (m)

Depth (m)

-20

Depth (m)

60

-25

-25

-30

-30

Fire Stairs 60 6 -35 60

-35

60 60 60 60 60

-35

60 -40

60

-40

-40

-45

-45

60 60 -45

Gambar 3.40 Hasil perhitungan kapasitas daya dukung aksial pondasi tiang bor di lokasi Fire Stairs 6 3-45


Gambar 3.41 Hasil perhitungan gaya-gaya tiang bor untuk pondasi Lift 1



3-46




Gambar 3.46 Hasil perhitungan gaya-gaya tiang bor untuk pondasi Main Stairs 1

3-47


H y = 1435.5 kN

V = 11420.72 kN

M y = 9973.11 kNm M x = 4413.38 kNm X

H x = 1758.19 kN

Y P1 = 2260 kN P2 = 2050 kN P3 = 1850 kN P4 = 707 kN

P5 = 445 kN P6 = 181 kN P7 = 1310 kN P8 = 1570 kN P9 = 1050 kN




3-48



Gambar 3.51 Hasil perhitungan gaya-gaya tiang bor untuk pondasi Fire Stairs 1


3-49





3-50



Dari analisis group tiang di setiap lokasi seperti terlihat pada gambar-gambar di atas beserta variasi pembebanannya sebagaimana ditunjukkan dalam Error! Reference source not found., maka reaksi gaya dalam yang bekerja pada masing-masing tiang bor dan panjang tiang bor yang dibutuhkan di setiap lokasi adalah seperti ditunjukkan dalam tabel berikut

3-51


Tabel 3.7 Gaya-gaya yang bekerja pada tiap tiang dan reaksi gaya tiap tiang Lokasi

V (kN)

Hx (kN)

Hy (kN)

Mx (kN-m(

My (kN-m)

Mv (kN-m)

6653.91 6788.75 6843.15 6850.20 7144.53

110.93 898.11 242.10 29.50 154.51

46.54 738.45 1060.28 112.50 48.54

627.35 2458.66 3738.43 1286.46 581.89

1955.87 5420.67 1477.35 43.03 1778.25

12678.69 11420.72 11617.09 11747.64 15529.85

217.31 1758.19 473.77 98.65 172.41

158.21 1435.53 2143.19 217.34 55.71

1449.50 4413.38 6007.57 1335.57 969.58

14300.51 14300.51 13455.33 13351.71 13962.15 13399.63

951.04 951.04 257.42 98.42 200.47 2423.68

2176.62 2176.62 124.28 207.93 168.19 984.77

446.27 446.27 1377.25 903.33 1030.16 112.46

Reaksi Gaya Aksial Pada Tiang (kN) P3 P4 P5 P6 P7 P8

P1

P2

5.36 0.35 8.58 2.02 0.45

1220 1890 1570 1300 1440

1100 1820 1120 1260 1380

959 1740 511 1230 1320

1250 556 1690 1050 1060

1130 451 1240 1020 1000

994 335 706 981 938

2833.39 9973.11 2705.68 175.87 1878.38

41.58 14.49 17.92 51.02 4.68

2190 2260 1970 1820 2580

1590 2050 1980 1970 2590

1830 1850 1990 2120 2600

2080 707 486 1780 2580

2580 445 508 1950 2590

2410 181 531 2100 2600

1310 1380 -

1570 1360 -

5711.58 5711.58 2649.05 1468.62 1611.92 12672.51

67.52 67.52 86.54 54.53 83.94 861.44

2620 2670 1960 1830 1950 2870

2440 2580 1850 1830 1880 2360

2260 2500 1730 1820 1800 1800

2080 2410 1620 1820 1720 1100

1530 1200 1760 1510 1770 2280

1340 1090 1650 1510 1690 1710

1120 983 1530 1510 1620 998

909 872 1360 1510 1540 2860

P9

Gaya Aksial Max (kN)

LIFT 1 2 3 4 5

-

-

-

1250 1890 1690 1300 1440

MAIN STAIRS 1 2 3 4 5

1050 1400 -

2580 2260 1990 2120 2600

FIRE STAIRS 1 2 3 4 5 6

-

2620 2670 1960 1830 1950 2870

3-52


Tabel 3.8 Panjang tiang bor yang dibutuhkan di lokasi Lift, Main Stairs, dan Fire Stairs Gaya Aksial Maksimum (kN)

Lokasi

Kapasitas Tiang Disain Panjang Jumlah yang Dibutuhkan Kapasitas Tiang Tiang Tiang (kN) (m) Sf = 2.5

Total Panjang Tiang (m)

LIFT 1 2 3 4 5

1250 1890 1690 1300 1440

3125 4725 4225 3250 3600

3200 4730 4300 3250 3600

9 17 21 17 12

6 6 6 6 6

54 102 126 102 72

2580 2260 1990 2120 2600

6450 5650 4975 5300 6500

6450 6000 5000 5300 6500

24 27 25 26 26

7 9 9 6 6

168 243 225 156 156

2620 2670 1960 1830 1950 2870

6550 6675 4900 4575 4875 7175

6600 6700 4900 4700 4900 7200

25 27 24 23 27 28

8 8 8 8 8 8

200 216 192 184 216 224

MAIN STAIRS 1 2 3 4 5

FIRE STAIRS 1 2 3 4 5 6

3-53


Distribusi bending moment dan shear terhadap kedalaman serta lokasi momen maksimum dan shear maksimum yang terjadi dalam setiap pile cap dihitung dengan menggunakan software Group 5.0. Hasil perhitungan ini diperlukan untuk keperluan disain penulangan tiang bor. Beberapa gambar berikut menunjukkan distribusi bending moment dan shear yang terjadi di sepanjang tiang bor untuk setiap lokasi.

3-54


-150 -125 -100 -75

-50

-25

0

25

50

75

100

125

150

175

200

225

250

0 5

Kedalaman (m)

10 15 20 25 LIFT 1 LIFT 2

30

LIFT 3 LIFT 4

35

LIFT 5

40

Momen (kN-m)

Gambar 3.57 Grafik momen vs kedalaman di lokasi Lift

-100

-75

-50

-25

0

25

50

75

100

125

150

175

200

0 5

Kedalaman (m)

10 15 20 25

LIFT 1 LIFT 2

30

LIFT 3 LIFT 4

35

LIFT 5

40

Shear (kN)

Gambar 3.58 Grafik shear vs kedalaman di lokasi Lift

3-55


-200

-150

-100

-50

0

50

100

150

200

250

300

350

400

0 5

Kedalaman (m)

10 15 20 25 Main Stairs 1 Main Stairs 2

30

Main Stairs 3 Main Stairs 4

35

Main Stairs 5

40

Momen (kN-m)

Gambar 3.59 Grafik momen vs kedalaman di lokasi Main Stairs

-100 -75

-50

-25

0

25

50

75

100 125

150

175

200

225 250

275

300

0 5

Kedalaman (m)

10 15 20 25


30


35

Main Stairs 5

40

Shear (kN)

Gambar 3.60 Grafik shear vs kedalaman di lokasi Main Stairs

3-56


-200

-150

-100

-50

0

50

100

150

200

250

300

0 5

Kedalaman (m)

10 15 20 25

Fire Stairs 1 Fire Stairs 2

30


35


40

Momen (kN-m)

Gambar 3.61 Grafik momen vs kedalaman di lokasi Fire Stairs

-200

-150

-100

-50

0

50

100

150

200

250

300

350

400

0 5

Kedalaman (m)

10 15 20 Fire Stairs 1

25


30


35

Fire Stairs 6

40

Shear (kN)

Gambar 3.62 Grafik shear vs kedalaman di lokasi Fire Stairs

3-57


Dari hasil analisis tersebut, bending moment terbesar di setiap lokasi adalah : • LIFT - LIFT 3 = 231 kN/m • MAIN STAIRS - MAIN STAIRS 3 = 353 kN/m • -

FIRE STAIRS FIRE STAIRS 6 = 283 kN/m

Sedangkan shear terbesar yang terjadi pada tiang adalah : • LIFT - LIFT 2 = 198 kN • MAIN STAIRS - MAIN STAIRS 2= 253 kN • -

FIRE STAIRS FIRE STAIRS 6 = 358 kN

3-58


Bab 4 ANALISIS STABILITAS STRUKTUR PENAHAN TANAH 4.1

RENCANA PEKERJAAN TANAH

Seperti telah diuraikan secara singkat pada Bab 1, tapak bangunan berada pada puncak bukit. Diperlukan pekerjaan tanah berupa timbunan dan galian untuk mempersiapkan lahan sesuai dengan elevasi yang direncanakan. Dasar pelat lantai Basement 1 berada pada elevasi +23.50, dan elevasi +20.3 untuk Basement 2. Dari peta kontur, diketahui permukaan eksisting sebagian besar berupa tanah datar yang dikelilingi lereng mulai elevasi +12.00 sampai +28.00. Perkiraan area galian dan timbunan dapat dilihat dalam gambar berikut.

Area ini menunggu data landscaping Gambar 4.1 Perkiraan area galian dan timbunan di lokasi Condominium Balikpapan

4-1


Dari hasil penyelidikan tanah dan pengamatan visual, pelapisan tanah sandy clay dan clay-shale sangat bervariasi. Pada sebagian area, lapisan clay-shale berada mulai dari permukaan. Dapat diperkirakan, kuat geser tanah clay-shale dipermukaan telah mengalami penurunan akibat weathering. Hal ini dikuatkan dengan telah terjadinya kelongsoran pada lereng singkapan clay shale di lereng Utara. Dapat diperkirakan bahwa pekerjaan tanah akan menyebabkan timbulnya resiko kelongsoran baru, dimana pekerjaan galian akan menambah gangguan pada tanah weathered clay-shale, dan pekerjaan timbunan akan menyebabkan adanya timbunan tanah di atas tanah weathered clay-shale tersebut. Oleh karena itu diperlukan analisis stabilitas lereng untuk menghindari masalah geoteknik yang dapat ditimbulkan oleh pekerjaan tanah. Daerah paling kritis yang perlu menjadi perhatian dalam perencanaan adalah daerah timbunan di daerah Block 3/Block 4 dan beda elevasi antara level Basement 1 dan Basement 2. Untuk mencapai elevasi +20.30, diperlukan timbunan di daerah Block 3/Block 4 setinggi maksimum 9.0 m. Beradasarkan beberapa literatur dan pengalaman sebelumnya, untuk mendapatkan lereng timbunan di atas tanah weathered clay-shale yang stabil dengan tingkat keamanan optimal, diperlukan kemiringan lereng lebih dari 1V : 3H. Hanya saja, daerah penimbunan terbatas pada batas lahan yang tersedia, sehingga pembuatan timbunan berlereng tidak dimungkinkan selama belum ada pembebasan lahan tambahan. Oleh karena itu, diperlukan struktur penahan tanah di sepanjang perimeter batas lahan yang dapat menahan timbunan tegak dengan ketinggian maksimum 9.0 m. Struktur penahan tanah harus direncanakan melalui analisis stabilitas dengan mempertimbangkan adanya lapisan weathered clay-shale pada tanah permukaan eksisting. Dari gambar denah arsitektural, diketahui beda elevasi antara level Basement 1 dan Basement 2 pada area tengah (pusat bangunan) mempunyai lay-out berbentuk lengkung, dimana pada elevasi +23.50 direncanaakan untuk area taman dan kolam renang, sedangkan pada elevasi +20.30 direncanakan untuk boulevard. Beda elevasi sebesar 3.20 m ini direncanakan mempunyai kemiringan tegak dengan perkuatan dinding penahan tanah. Diperlukan analisis stabilitas yang mempertimbangkan adanya penurunan kuat geser tanah eksisting, mengingat dinding penahan tanah berada pada lapisan weathered clay-shale.

4.2

PARAMETER KUAT GESER TANAH

Kuat geser tanah untuk tanah clay-shale diperkirakan berdasarkan grafik Gambar 2-8 sampai Gambar 2-10 dengan mempertimbangkan adanya penurunan kuat geser pada daerah permukaan akibat weathering. Rekomendasi parameter kuat geser tanah dalam analisis stabilitas timbunan/galian pada kondisi long term adalah sebagai berikut :

4-2


Weathered Clay Shale c = 5.0 kPa φ = 18 deg Non-Weathered Clay Shale c = 20.0 kPa φ = 24 deg

Gambar 4.2 Rekomendasi parameter kuat geser tanah untuk analisis stabilitas timbunan/galian

4.3

ANALISIS LOAD-DEFORMATION

Untuk mengetahui dimensi struktur penahan tanah yang diperlukan, dilakukan analisis loaddeformation dengan pendekatan metoda elemen hingga. Analisis dilakukan dengan bantuan program PLAXIS 2D Version 7.2 dan PLAXIS 3D.

4.3.1

Rekomendasi Struktur Penahan Tanah

Untuk dapat menahan gaya lateral yang ditimbulkan oleh tanah timbunan dan beda tinggi galian pada tanah weathered clay-shale, diperlukan struktur penahan tanah yang mempunyai kapasitas lentur yang besar. Untuk mendapatkan gaya jepitan tanah, struktur tersebut juga harus dapat terpasang pada lapisan tanah clay-shale dengan konsistensi hard. Jenis struktur yang memenuhi persyaratan di atas adalah tipe secant bored pile. Untuk mengetahui dimensi struktur penahan tanah yang diperlukan, dilakukan analisis load-deformation dengan pendekatan metoda elemen hingga. Analisis dilakukan dengan memperhitungkan penambahan beban pada setiap tahapan pelaksanaan. Untuk daerah timbunan di Block 3 dan Block 4, dari beberapa alternatif, diusulkan penggunaan penahan tanah dengan kombinasi konstruksi double secant pile diameter 0.88 m dengan spasi 1.30 m dan balok beton 0.60 m x 0.60 m, seperti terlihat dalam gambar berikut.

4-3


Panel Beton

Pile Cap 5.0m

1.5m

Timbunan

9.0m

Double Beam

3.8m

Drain Material

Saluran Drainase

Double secant pile diameter 88 cm

0.7m

2.0m

2.0m 3.8m

Gambar 4.3 Konstruksi double secant pile diameter 88 cm sebagai alternatif penahan tanah

Sequence pekerjaan konstruksi double secant pile dapat dilihat pada gambar-gambar berikut : 1

2

3

Batas Pagar Pile Cap

Timbunan Temporer

5.0m

Timbunan Temporer 14.0m

2 1

Timbunan

2

1.5m

3.8m 5.0m

Timbunan

1.5m

Timbunan Temporer 14.0m

Timbunan

Batas Pagar

14.0m

3.8m

5.0m

Pile Cap

Batas Pagar

1

2 1

Drain Material Drain Material Drain Material


Double secant pile diameter 88 cm 2.0m 2.0m

PENIMBUNAN SETINGGI 6.0 m

Panel Beton Double Beam

PEMBUATAN DOUBLE SECANT PILE

4

PENGGALIAN TIMBUNAN TEMPORER

5

Panel Beton

Batas Pagar

Pile Cap 3.8m

Drain Material

Saluran Drainase


2.0m

5.0m

Timbunan Saluran Drainase

1.5m

1.5m

3.8m

Drain Material

5.0m

Timbunan

9.0m

Double Beam Pile Cap


2.0m

PEMASANGAN DOUBLE BEAM 60x60 (PANEL BETON) & PEMASANGAN SALURAN DRAINASE

PENIMBUNAN FINAL SETINGGI 9.0 m

Gambar 4.4 Sequence pekerjaan konstruksi double secant pile

4-4


Sedangkan untuk penahan tanah bagian tengah, diusulkan penggunaan struktur single secant bored pile diameter 0.60 m dengan spasi 1.0 m, seperti terlihat dalam gambar berikut. Pile Cap

8.0m

3.2m

0.8m

1.2m

Single secant pile diameter 60 cm

0.5m

0.6m

1.2m

Gambar 4.5 Konstruksi single secant pile diameter 60 cm sebagai alternatif penahan tanah

Slab t = 40 cm Column 60 x 60 Column 60 x 60 (+panel) Bracing Beam (80 x 50) Secant Pile 88 cm (depan) Secant Pile 88 cm (belakang)

Gambar 4.6 Pemodelan strukturr penahan tanah berupa double secant pile dengan menggunakan program PLAXIS

4-5


4.3.2

Hasil Analisis

Hasil analisis load deformation disajikan dalam gambar dan tabel berikut. a. Kondisi Awal

b. Penimbunan setinggi 6.0 m ditahan double secant bored pile

c. Penimbunan final dan pemasangan secant bored pile tengah

Ringkasan hasil perhitungan gaya-gaya dalam maksimum yang bekerja pada struktur penahan tanah dapat dilihat dalam Gambar 4.7 berikut.

4-6


Gambar 4.7 Gaya-gaya dalam yang bekerja pada struktur penahan tanah Gaya-gaya Dalam Maksimum No

Tipe Struktur

1

Kombinasi Double Secant Bored Pile φ 0.88 dan Double Beam 0.60x0.60

2

Single Layer Secant Bored Pile φ 0.60

Bagian Struktur 1. Secant Pile φ 0.88 (Depan) 2. Secant Pile φ 0.88 (Belakang) 3. Caping Beam, t=1.50 4. Beam 0.60x0.60 (+panel) 5. Beam 0.60x0.60 6. Pelat Atas, t=0.40

Momen (ton.m/m) 72.43 52.19 49.70 2.68 9.00 1.17 3.39

Shear (ton/m) 16.72 32.93 43.18 3.73 2.81 1.88 2.52

Axial (ton/m) 81.25 74.61 9.75 33.42 5.13 2.09 24.29

4-7


Bab 5 KESIMPULAN DAN REKOMENDASI

1.

Diperlukan analisis geoteknik yang komprehensif dengan memperhitungkan penurunan kuat geser tanah clay-shale dalam perencanaan dan pelaksanaan pekerjaan pondasi bangunan condominium dan struktur penahan tanah timbunan dan galian.

2.

Beradasarkan hasil analisis pondasi pada tanah clay-shale, direkomendasikan penggunaan tipe pondasi bored pile diameter 0.88 cm. Untuk menghindari caving pada dinding lubang bor, maka diusulkan metoda pelaksanaan bored pile dengan sistem full casing.

3.

Berdasarkan hasil analisis stabilitas lereng, direkomendasikan penggunaan struktur penahan tanah dengan kombinasi konstruksi double secant pile diameter 0.88 m dengan spasi 1.30 m dan balok beton 0.60 m x 0.60 m. Sedangkan untuk penahan tanah bagian tengah, diusulkan penggunaan struktur single secant bored pile diameter 0.60 m dengan spasi 1.0 m.

5-1


REFERENSI 1.

Bowles, J. E. (1988), “Foundation Analysis and Design”, McGraw-Hill, Singapore.

2.

Brinkgreve & Vermeer (1998), “PLAXIS: Finite Element Code for Soil and Rock Analyses”, A. A. Balkema, Rotterdam, Netherlands.

3.

Carter & Bentley, “Correlations of Soil Properties”, Pentech Press, London.

4.

Das, B. M. (1984), “Principles of Foundation Engineering”, Brooks/Cole Engineering Division, California.

5.

Reese & Wang (1989), “Documentation of Computer Program LPILE”, Ensoft Inc., Texas.

i

Sub Structure Design Condo Balikpapan

Recommend Documents