ANALISIS DAYA DUKUNG DAN PENURUNAN PONDASI TIANG DENGAN SPT DAN CYCLIC LOAD (Eko Ae Tanjun.
ANALISIS DAYA DUKUNG DAN PENURUNAN PONDASI TIANG BERDASARKAN PENGUJIAN SPT DAN CYCLIC LOAD TEST Eko Yuliawan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Jakarta Email : ekoyuliawan970@yahoo.
Tanjung Rahayu Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Jakarta Email : tanjungrahayu@yahoo.
Abstrak: Pondasi merupakan bagian dari struktur bawah yang berperan penting dalam memikul beban struktur atas.
Beban tersebut akan diteruskan pada tanah yang berada di bawah pondasi.
Daya dukung tanah di bawah pondasi harus dapat menahan beban struktur tersebut.
Apabila tanah tidak mampu memikul beban pondasi atau memiliki daya dukung yang kecil, maka penurunan yang berlebihan atau keruntuhan dari tanah akan terjadi.
Kedua hal tersebut akan menyebabkan kerusakan struktur yang berada di atas pondasi.
Daya dukung pondasi dalam dan besarnya penurunan pondasi dapat dihitung berdasarkan data tanah dari pengujian laboratorium atau pengujian di lapangan.
Penelitian ini dilakukan berdasarkan beberapa pengujian di lapangan.
pengujian lapangan yang dilakukan adalah penetrasi standar (SPT) dan pembebanan siklik .
yclic load tes.
pada tiang bor.
Data N-SPT akan dikorelasikan dengan sifat fisis dan mekanis tanah.
Daya dukung dan penurunan pondasi dalam dapat dihitung dengan metode Meyerhof.
Resse dan White, serta interpretasi data pembebanan siklik dengan metode Davisson dan Chin.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa daya dukung ultimit tiang bor yang dihitung berdasarkan data N-SPT dengan metode Meyerhof sebesar 423,11 ton dan metode Resse-Wright sebesar 431,906 ton, sedangkan berdasarkan korelasi N-SPT dengan metode Resse-Wright sebesar 379,86 ton.
Daya dukung ultimit berdasarkan pengujian cyclic load test adalah 430 ton, interpretasi data pengujian dengan metode Davisson sebesar 281,69 ton, dan metode Chin sebesar 499 ton.
Penurunan terbesar berdasarkan data pengujian pembebanan siklik lebih besar daripada metode Vesic.
Kata kunci: Pondasi tiang, pengujian SPT, cyclic load test, daya dukung tiang, penurunan Abstract: The foundation is a part of the bottom structure that an important role in bearing the burden of the upper structure.
The load will be forwarded to the soil below the foundation.
Soil bearing capacity of under foundation must be able to withstand the load of the structure.
If the soil is unable to bearing the foundation load or has a small bearing capacity, an excessive reduction or collapse of the soil will occur.
Both of these will cause damage to the structure above the foundation.
Bearing capacity of the deep foundation and the magnitude of the reduction of the foundation can be calculated based on soil data from laboratory testing or testing in the field.
This research was conducted based on several tests in the field.
Field testing carried out is standard penetration (SPT) and cyclic load test on a drill pole.
N-SPT data will be correlated with physical and mechanical properties of the soil.
The bearing capacity and reduction of deep foundation can be calculated by the Meyerhof.
Resse and White methods, as well as the interpretation of cyclic loading data with the Davisson and Chin methods.
The results showed that the ultimate bearing capacity of the drill pole was calculated based on N-SPT data with the Meyerhof method of 423.
11 tons and the Resse-Wright method of 431.
906 tons, while based on the correlation of N-SPT with the Resse-Wright method of 379.
The ultimate bearing capacity based on cyclic load test is 430 tons, the interpretation of the test data .
K o n s t r u k s i a Jurnal Konstruksia | Volume 9 Nomer 2 | Juli 2018 with Davisson method is 281.
69 tons, and the Chin method is 499 tons.
The biggest decrease based on cyclic loading test data is greater than the Vesic method.
Keywords: Pile Fondation.
SPT test , cyclic load test, pile bearing capacity, reduction Pendahuluan Bangunan teknik sipil secara umum meliputi dua bagian umum yaitu struktur bawah .
ub structur.
dan struktur atas .
pper Pondasi termasuk pada struktur bawah dan merupakan pendukung utama sebuah struktur.
Pondasi sebagai dasar bangunan harus dapat memikul seluruh beban bangunan dan beban lainnya yang turut diperhitungkan serta meneruskannya ke dalam tanah di bawahnya.
Apabila tanah tidak mampu memikul beban pondasi atau memiliki daya dukung yang kecil, maka keruntuhan dari tanah akan terjadi.
Kedua hal tersebut akan menyebabkan kerusakan struktur yang berada di atas pondasi tadi.
Dalam perencanaan pondasi sangatlah penting menganalisis daya dukung pondasi dan penurunan pondasi.
Secara umum, pondasi dikelompokkan pada pondasi dangkal dan pondasi dalam.
Daya Dukung Pondasi Daya dukung .
earing capacit.
adalah kemampuan tanah di bawah dan sekitar pondasi untuk menahan beban yang bekerja dari struktur di atasnya.
Daya dukung pondasi dalam dan besarnya berdasarkan data tanah dari pengujian laboratorium atau pengujian di lapangan.
Pengujian tanah di laboratorium dilakukan untuk memperoleh nilai sifat fisis .
ndex propertie.
dan sifat mekanis .
ngineering propertie.
Pengujian di lapangan yang sering dilakukan untuk mengetahui besarnya daya dukung tanah adalah .
K o n s t r u k s i a pengujian pembebanan .
oading tes.
Berdasarkan tersebut, besarnya daya dukung ultimit dan penurunan dapat diperkirakan.
Pengujian lapangan lain yang dapat digunakan untuk mencari daya dukung tanah adalah pengujian SPT.
Terdapat beberapa grafik yang dapat digunakan untuk menentukan parameter tanah yang harus dicari melalui pengujian laboratorium.
Penelitian ini dilakukan berdasarkan beberapa pengujian di lapangan.
Data pengujian lapangan yang digunakan adalah N-SPT dan pembebanan siklik .
yclic loading tes.
pada tiang bor.
Data N-SPT akan dikorelasikan dengan sifat fisis dan mekanis Daya dukung dan penurunan pondasi dalam dapat dihitung dengan metode Meyerhof.
Resse dan White, serta interpretasi data pembebanan siklik dengan metode Davisson dan Chin.
Metode Meyerhof Qu = 1/3 .
NbAo .
Ab 0,2 ycAo .
Dimana:
Ab = luas penampang bored pile k = keliling tiang ycAo = nilai rata-rata NSPT terkoreksi sepanjang tiang NbAo = Nilai N-SPT terkoreksi bawah t = tebal lapisan tanah Qu = Kapasitas daya dukung ultimit Qb = daya dukung ujung tiang Qs = daya dukung selimut tiang ANALISIS DAYA DUKUNG DAN PENURUNAN PONDASI TIANG DENGAN SPT DAN CYCLIC LOAD (Eko Ae Tanjun.
Metode Resse dan Wright Qu = Qb Qs Tanah kohesif Qb = Nc .
Cu .
Cu = 2/3 .
N-SPT
Qs = f .
f = .
Tanah non kohesif Qb = qb .
Untuk N O60 maka qb = 7NAo Untuk N Ou 60 maka qb = 400 QS = qs .
Untuk N SPT > 53, maka qs = .
,60/.
= 0,0302 .
Untuk 53 < N SPT O 100, maka qs = {(N/.
1,60 .
Dimana:
Qu = Kapasitas daya dukung ultimit Qb = daya dukung ujung tiang Qs = daya dukung selimut tiang Cu = undrained cohesion Nc = Faktor daya dukung tanah, untuk pondasi bored pile = 9 (Whitaker and Cooke, 1.
= faktor adhesi = 0,55 (Reese dan Wrigh.
f = faktor reduksi selimut tiang qb = tahanan ujung tiang qs = tahanan selimut tiang Gambar 1.
Kurva korelasi nilai N-SPT dengan kohesi tanah (Terzagh.
Tabel 1.
Korelasi nilai N-SPT dengan kuat tekan bebas .
untuk tanah lempung jenuh (Terzaghi dan Peck, 1.
Nilai N Konsistensi Kuat tekan N/m.
< 2
2 - 4
4 - 8
8 - 15
15 - 30
> 30
Sangat lunak
Lunak
Sedang Kaku
Sangat kaku
Keras < 25
25 - 50
50 - 100
100 - 200
200 - 400
> 400
Gambar 2.
Grafik hubungan antara sudut gesek dalam dan faktor daya dukung tanah (Vesic, 1.
K o n s t r u k s i a Jurnal Konstruksia | Volume 9 Nomer 2 | Juli 2018 Uji Pembebanan Siklik ( Cyclic Loading Tes.
Interpretasi Hasil Uji Pembebanan Siklik (Cyclic Loading Tes.
Uji pembebanan pada tiang dilakukan bertahap dan dilaksanakan sampai beban yang diberikan mencapai beban rencana atau yang ditentukan.
Pada tiap tahap pembebanan, beban ditahan konstan sampai penurunan berhenti.
Setelah itu, baru diterapkan beban selanjutnya.
Tahapan beban yang diberikan mulai dari 25 %, 50 %, 100 %, 150 %, dan 200 % dari beban
Prosedur pemberian beban tiap siklus
- Siklus 1 : 0 %, 25 %, 50 %, 25 %, 0 % - Siklus 2 : 0 %, 50 %, 75 %, 100 %, 75
%, 50 %, 0 %
- Siklus 3 : 0 %, 50 %, 100 %, 125 %, 150
%, 125 %, 100 %, 50 %, 0 %
- Siklus 4 : 0 %, 50 %, 100 %, 150 %, 175
%, 200 %, 150 %, 100 %, 50 %, 0%
Daya dukung ultimit dan besarnya penurunan tiang dapat diketahui dengan melakukan interpretasi mengikuti beberapa metode, seperti:
Metode Davisson Prosedur penentuan beban ultimit dilakukan dengan tahap berikut:
Memplot kurva hubungan antara beban dan penurunan berdasarkan pengujian pembebanan Membuat kurva pendekatan untuk penurunan maksimum pada setiap siklus pembebanan Menghitung penurunan elastis pada beban rencana Menarik garis OA berdasarkan persamaan penurunan elastis Menarik garis BC yang sejajar dengan OA dengan jarak X Menentukan berdasarkan perpotongan garis BC dengan kurva beban-penurunan Gambar 3.
Pengujian pembebanan Gambar 5.
Kurva hubungan antara beban dan penurunan metode Davisson Gambar 4.
Kurva hubungan beban dan .
K o n s t r u k s i a Dimana :
Ab = luas penampang tiang D = diameter tiang Eb = modulus elastisitas dari tiang L = panjang tiang P = beban yang diterapkan Se = penurunan elastis tiang x = garis sejajar elastis ANALISIS DAYA DUKUNG DAN PENURUNAN PONDASI TIANG DENGAN SPT DAN CYCLIC LOAD (Eko Ae Tanjun.
Metode Chin F.
Metode Chin menganggap bahwa grafik hubungan antara beban dan penurunan Meskipun pengujian belum dilakukan hingga batas beban ultimit, dengan anggapan grafik tersebut, maka beban ultimit dapat Prosedur penentuan beban ultimit dilakukan dengan tahap berikut:
Memplot kurva hubungan antara beban dan penurunan berdasarkan pengujian pembebanan Menarik garis regresi terhadap data Grafik digambarkan dengan beban (Q) pada sumbu vertikal dan penurunan (S) pada sumbu horizontal.
Qu = 1/C1 Penurunan Tiang dengan Metode Vesic Dimana:
Ab = luas penampang tiang D = diameter tiang Eb = modulus elastisitas tiang L = panjang tiang yang tertanam Q = beban kerja tiang S = penurunan total kepala tiang Tabel 2.
Batasan penurunan pondasi yang No.
Jenis Bangunan Bangunan Bangunan Gudang Pondasi Penurunan Maksimum .
2,54 3,81 5,08 0,05 Sumber: W.
Teng Gambar 6.
Grafik hubungan beban dan penurunan metode Chin .
K o n s t r u k s i a Jurnal Konstruksia | Volume 9 Nomer 2 | Juli 2018 Diagram Alur Penelitian Mulai Data Borlog Data N-SPT Daya Dukung Aksial Tiang Tunggal Berdasarkan N-SPT Metode Meyerhof Metode Resse dan Wright Data Sekunder Data cyclic Load Test Korelasi N-SPT Interpretasi Data Hasil Cyclic Load Test Daya Dukung Aksial Tiang Tunggal Berdasarkan korelasi N-SPT Metode Resse dan Wright Daya Dukung Aksial Tiang Tunggal Borpile Berdasarkan Hasil Interpretasi Cyclic load test tiang Metode Davisson Metode Chin Penurunan Tiang tunggal pondasi Bored pile Berdasarkan Analisa Daya dukung tiang Penurunan Tiang tunggal pondasi Bored pile Berdasarkan Analisa Daya dukung tiang Penurunan Tiang Tunggal pondasi bored pile Berdasarkan Interpretasi Cyclic load test Metode Vesic Metode Vesic Berdasarkan garis kurva cyclic load test Analisis perbandingan Daya Dukung dan penurunan Tiang Tunggal pondasi bored pile Kesimpulan analisa perbandingan Selesai Gambar 7.
Diagram alur penelitian Penelitian dilakukan terhadap pondasi tiang bor berdiameter 0,8 cm dengan mutu beton K-250 .
Aoc 20,75 Mp.
Panjang tiang dimulai dari kedalaman 6,5 m karena adanya ruangan basemen di atasnya.
Berdasarkan pengujian SPT, daya dukung .
K o n s t r u k s i a dihitung dengan metode Meyerhof dan Resse-Wright, dengan metode Vesic.
Berdasarkan pengujian pembebanan siklik, daya dukung dan penurunan diinterpretasikan dengan metode Davisson dan Chin.
ANALISIS DAYA DUKUNG DAN PENURUNAN PONDASI TIANG DENGAN SPT DAN CYCLIC LOAD (Eko Ae Tanjun.
Gambar 8.
Data boring log 3 Hasil Dan Pembahasan Berdasarkan gambar 8, ada galian tanah sedalam 6,5 m digunakan untuk basemen maka perhitungan daya dukung pondasi bored pile dihitung dari elevasi basemen.
Tabel 3.
Nilai N-SPT terkoreksi pada DB3 Perhitungan daya dukung tiang pada dengan metode :
Metode Meyerhof .
Perhitungan daya dukung ultimit (Q.
Daya dukung ujung tiang berdasarkan gambar 8.
DB3 dengan N-SPT N=60 maka NAo = 15 A (N - .
NbAo = 15 { A .
- .
} = 38 .
K o n s t r u k s i a Jurnal Konstruksia | Volume 9 Nomer 2 | Juli 2018 Qb = 1/3 .
NbAo .
Ab = 1/3 .
0,5024 = 254,55 ton .
Daya dukung selimut tiang Qs= 0,2 .
N Ao.
Tabel 4.
Daya dukung selimut tiang Metode Meyerhof .
Daya dukung tiang Qul = Qb Qs = 254,55 168,56 = 423,11 ton .
Daya dukung tiang yang diijinkan Metode Resse dan Wright .
Perhitungan daya dukung ultimit (Q.
Daya dukung ujung tiang berdasarkan gambar 8.
DB3 dengan NSPT N=60 maka NAo = 15 A (N - .
NAo = 15 A .
- .
= 38 Cu = Ii .
NAo-SPT .
10 = Ii .
33 KPa = 25,83 ton/m2 Nc = 9 Qb = Nc.
Cu.
Ab = 9 .
25,83 .
0,5024 =
116,8 ton .
Daya dukung selimut tiang Qs = f .
Tabel 5.
Daya dukung selimut tiang Metode Resse dan Wright .
daya dukung tiang Qul = Qb Qs = 116,80 315,106 = 431,906 ton .
Daya dukung tiang yang diijinkan 215,95 ton Metode Resse -Wright berdasarkan korelasi data N-SPT Perhitungan daya dukung ultimit (Q.
Daya dukung ujung tiang (Q.
Cu = 193,33 kpa = 19,68 ton/m2 Nc = 9 Qb = Nc.
Cu.
Ab = 9 .
19,68 .
0,5024 =
88,98 ton .
Daya dukung selimut tiang (Q.
Tabel 6.
Daya dukung selimut korelasi .
K o n s t r u k s i a ANALISIS DAYA DUKUNG DAN PENURUNAN PONDASI TIANG DENGAN SPT DAN CYCLIC LOAD (Eko Ae Tanjun.
Daya dukung tiang Qu = Qb Qs = 88,98 290,87 = 379,86 .
Daya dukung tiang yang diijinkan Berdasarkan diagram pada boring log 3, diketahui bahwa daya dukung ijin (Q.
terbesar diperoleh melalui perhitungan Resse-Wright berdasarkan data N-SPT.
Untuk itu, beban rencana yang diberikan pada pengujian pembebanan mendekati beban pada perhitungan daya dukung di atas, yaitu sebesar 215 ton sebagai beban rencana dan 430 ton sebagai beban ultimit.
Beban kerja terbesar yang didukung oleh tiang .
iperoleh melalui perhitungan ETABS sebelumny.
adalah 115, 75 ton.
Gambar 9.
Daya dukung tiang di boring log
MAINTAINED FOR 12 HOURS
Beban .
CYCLIC 1
penurunan tiang .
aIAeAsaIai AeAIAiAiAUAIAsAIai CYCLIC 2
CYCLIC 3
CYCLIC 4
Gambar 10.
Kurva hubungan beban dan penurunan pada pengujian cyclic load test .
K o n s t r u k s i a Jurnal Konstruksia | Volume 9 Nomer 2 | Juli 2018 Tabel 7.
Rekapitulasi hasil uji beban Cyclic load test 10 | K o n s t r u k s i a Dari hasil cyclic load test, diketahui bahwa untuk beban ultimit (Qultimi.
yang diberikan sebesar 430 ton akan menyebabkan penurunan pondasi tiang (S) sebesar 38,97 Berdasarkan tabel 2, penurunan ini melebihi batas penurunan yang diizinkan untuk bangunan gedung umum sebesar 25,4 Pemberian beban ijin sebesar 215 ton menyebabkan penurunan sebesar 10,07 mm, dimana tidak melebihi batas penurunan yang Interpretasi data pengujian pembebanan dengan metode Davisson untuk tiang berdiameter 0,8 m dengan mutu beton .
Ao.
20,75 Mpa pada beban rencana sebesar 215 ton, memperoleh nilai penurunan elastis (S.
sebesar 5,09 mm.
Untuk menentukan beban ultimit, nilai X berdasarkan diameter tiang adalah 10,476 mm.
Setelah diplot pada kurva hubungan antara beban dan penurunan, diperoleh beban ultimit sebesar 281,89 ton dengan penurunan sebesar 17,12 mm .
ambar ANALISIS DAYA DUKUNG DAN PENURUNAN PONDASI TIANG DENGAN SPT DAN CYCLIC LOAD (Eko Ae Tanjun.
Qull = 281.
69 ton
CYCLIC 1
SETTLEMENT OF PILE TOP.
a CYCLIC 2
a CYCLIC 3
CYCLIC 4
Gambar 11.
Kurva hubungan beban dan penurunan dengan cara interpretasi metode Davisson Interpretasi dengan metode Chin dilakukan pada pemberian beban bertahap mulai dari 25 % hingga 200 % dari beban rencana.
Beban rencana yang digunakan adalah 215 ton.
Tabel 8.
Hubungan beban dan penurunan metode Chin Rencana beban P penurunan S .
Oc ( Ocx )A 15,380.
S/P
11 | K o n s t r u k s i a Jurnal Konstruksia | Volume 9 Nomer 2 | Juli 2018 Nilai Qu = 1 / C1 = 1/0,002004 = 499 ton Jika nilai Qu sebesar 499 ton diplot pada gambar 11, maka nilai penurunan tidak dapat direpresentasikan karena nilai maksimum pada pengujian pembebanan adalah 430 ton.
Gambar 12.
Persamaan regresi dengan metode Chin
Chin
Cyclic load test
N-SPT
korelasi N-SPT
Davisson
beban terbesar tiang
PENURUNAN ( S ) mm Metode Vesic
> 25,4 mm ( tidak aman ) BEBAN ( Qul ) ton
38,97
Beban kerja (Qu.
Cyclic load test Metode Vesic Penurunan tiang pondasi bored pile > 25,4 mm ( tidak aman ) Beban Maksimum / Qultimit 200% Gambar 13.
Perbandingan daya dukung ultimit dan penurunan 12 | K o n s t r u k s i a ANALISIS DAYA DUKUNG DAN PENURUNAN PONDASI TIANG DENGAN SPT DAN CYCLIC LOAD (Eko Ae Tanjun.
Kesimpulan Dari penelitian yang telah dilakukan, diperoleh kesimpulan sebagai berikut:
Daya berdasarkan pengujian SPT diperoleh melalui perhitungan dengan metode Meyerhof, diikuti oleh metode ResseWright.
Daya berdasarkan pengujian pembebanan siklik diperoleh melalui metode Chin .
nterpretasi dat.
, diikuti oleh data lapangan pengujian pembebanan siklik dan metode Davisson .
nterpretasi Penurunan terbesar berdasarkan data pengujian pembebanan siklik lebih besar daripada metode Vesic Metode Chin Qultimit melebihi beban maksimum pada pengujian siklik .
yclic load tes.
sehingga penurunan tidak dapat Daftar Putaka Arifin.
Zainul.
AuKomparasi Daya Dukung Aksial Tiang Tunggal Dihitung dengan Beberapa Metode.
ASTM D1143-81 Standard Test Method for Piles under Static Axial Compressive Load.
Annual Book of ASTM standards ( American Society for Testing and Material, 100 Bar Harbor Drive.
West Conshohocken.
PA 19.
Unites States.
Bowles.
Joseph .
Foundation Analysis and Design.
McGraw Hill International Book CompanyBowles.
, 1982,
Foundation Analysis and Design.
Terjemahan oleh Pantur Silaban.
Jilid I,Penerbit Erlangga.
Jakarta.
Bowles.
, 1984.
Foundation Analysis and Design.
Terjemahan oleh Pantur Silaban.
Jilid II,Penerbit Erlangga.
Jakarta.
Chin Y.
Tan S.
and Tan S.
AuUltimate Load Tests on Instrumented Bored Piles in Singapore Old AlluviumAy.
Eight Southeast Asian Geotechnical Conference.
Kuala Lumpur.
Coduto.
Foundation Design Principles and Practices,Prentice Hall International.
Inc.
New Jersey.
Darjanto.
, 1996-1997.
AuFinal Report Loading Testing for PMI Pile in Surabaya Barat,AySurabaya.
Das.
Braja M.
, 1985.
Principle of Geotechnical Engineering.
Terjemahan oleh Noor Endah & Indra Surya Mochtar.
Jilid I,Penerbit Erlangga.
Jakarta.
Davisson.
High Capacity Piles.
In Innovations in Foundation Construction.
Soil Mechanics Division.
Illinois.
ASCE.
Chicago.
USA, pp.
Hary Christiady Hardiyatmo.
AuAnalisis dan Perancangan Fondasi Edisi KeduaAy.
Gadjah Mada University Yogyakarta.
Meyerhof GG.
AuBearing capacity and settlement of pile foundationsAy.
Journal of the Geotechnical Engineering Division.
ASCE, vol.
Iss.
GT3, pp.
196Ae228.
Prakash.
Shamser.
Pile Foundation in Engineering Practice.
Wiley Interscience Publication.
PT.
Acset Indonesia.
Laporan Static Axial Compressive Load Test.
Proyek Medan Focal Poin.
Medan.
Raharjo.
Paulus P.
, 2005.
Manual Pondasi Tiang Edisi GEC-Geotechnical Engineering Centre.
Bandung.
Reese.
C & Wright.
, 1977.
Drilled Shaft Design and Construction Guideliness Manual.
Sidji.
DS et al, 1988.
AuDiskusi Beberapa Cara Untuk Menentukan Beban Batas Tiang.
13 | K o n s t r u k s i a