bab iii

49

BAB III

OBJEK KAJIAN

3.1 Penyajian Laporan

Penyajian Laporan Tugas Akhir ini disesuaikan dengan Pedoman

Pembuatan Laporan Tugas Akhir yang diterbitkan oleh Jurusan Teknik Sipil

Politeknik Sukabumi yang terdiri dari sistematika penulisan, penggunaan bahasa

dan bentuk laporan.

Berikut adalah langkah penyajian laporan :

1. Review dan studi kepustakaan serta Pembahasan teori-teori yang berkaitan

dengan Pondasi Tiang.

2. Peninjauan langsung ke lokasi pengambilan data (lokasi proyek)

3. Pengumpulan data-data lapangan dari lokasi

4. Analisa data berdasarkan formula yang ada

5. Diskusi

6. Kesimpulan dan Saran

7. Selesai

50

3.2. ANALISIS DAN PERHITUNGAN

Analisis dan perhitungan beserta acuannya dalam Analisa Tanah untuk

Pondasi Tiang pada Pembangunan Hotel Green Peak Cisarua Kabupaten Bogor

adalah sebagai berikut:

3.2.1 Daya dukung tiang dan gaya gesekan selimut tiang :

1. Berdasarkan data sondir/CPT (Aoki dan De Alencar)

qb= qca (base)

Fb

Dimana:

qca (base) = Perlawanan konus rata-rata 1,5D diatas ujung tiang, 1,5D

dibawah ujung tiang.

Fb = Faktor empirik tahanan ujung tiang tergantung pada tipe

tiang.

Tahanan selimut persatuan luas (f) diprediksi sebagai berikut:

f = qc (side) α s

F s

Dimana:

qc (side) = Perlawanan konus rata-rata pada masing lapisan

sepanjang tiang.

Fs = Faktor empirik tahanan kulit yang tergantung pada tipe

tiang.

51

Fb = Faktor empirik tahan ujung tiang tergantung pada tipe

tiang.

Tabel III.1 Faktor empirik Fb dan Fs

Tipe tiang pancang Fb Fs

Tiang Bor 3,5 7,0

Baja 1,75 3,5

Beton Pracetak 1,75 3,5Sumber : Titi & Farsakh, 1999

Tabel III.2 Nilai faktor empirik untuk tipe tanah

Tipe tanah as (%) Tipe tanah as (%) Tipe tanah as (%)

Pasir 1,4 Pasir Berlanau

2,2 Lempung Berpasir

2,4

Pasir Kelanauan 2,0 Pasir Berlanau dengan

Lempung

2,8 Lempung Berpasir dengan Lanau

2,8

Pasir Kelanauan dengan Lempung

2,4 Lanau 3,0 Lempung Berlanau dengan Pasir

3,0

Pasir Berlempung dengan Lanau

2,8 Lanau Berlempung dengan Pasir

3,0 Lempung Berlanau

4,0

Pasir Berlempung 3,0 Lanau Berlempung

3,4 Lempung 6,0

Sumber : Titi & Farsakh, 1999

52

2. Metode Langsung

Daya dukung pondasi tiang dinyatakan dalam rumus sebagai berikut:

Qu = qc . Ap + JHL . K

Dimana:

Qu = Kapasitas daya dukung tiang pancang.

qc = Tahanan ujung sondir (Perlawanan penetrasi Konus pada

kedalaman yang ditinjau).

JHL = jumlah hambatan lekat

K = keliling tiang

Ap = luas penampang tiang

Daya dukung ijin pondasi tiang dinyatakan dalam rumus sebagai berikut:

Qu ijin = qc . A p

3 +

JHL. K t

5

Dimana:

Qu ijin = Kapasitas daya dukung ujung tiang.

qc = Tahanan ujung sondir dengan memakai faktor koreksi Begemann

JHL = Jumlah Hambatan Lekat (total friction).

K = Keliling tiang.

Ap = Luas penampang tiang.

3 = Faktor keamanan untuk daya dukung tiang.

5 = Faktor keamanan untuk gesekan pada selimut tiang.

53

Faktor Aman Tiang Pancang

Qu = Qu2,5

Tabel III.3 Faktor keamanan yang disarankan oleh Reese dan O’Neill

(1989)

Klasifikasi struktur

Faktor aman (Fk)kontrol kontrol kontrol Kontrol

Baik Normal jelek sangat jelekMonumental 2,3 3 3,5 4Permanen 2 2,5 2,8 3,4Sementara 1,4 2 2,3 2,8

Sumber: Pondasi II, Edisi kedua, Hary Cristady Hardiyatmo

3.2.2 Penurunan Tiang Tunggal

Penghitungan dengan metode poulus dan davis (1980) Untuk tiang dukung

ujung:

S= Q . IEs . d

I = Io.Rk.Rb.Rµ

Dimana :

S = Penurunan untuk tiang tunggal

Q = Beban yang bekerja pada tiang

Io = Faktor pengaruh penurunan untuk tiang yang tidak mudah

mampat (incompressible) dalam massa semi tak terhingga.

54

Rk = Faktor koreksi kemudahmampatan (kompresibilitas) tiang untuk

µ : 0,5.

Rh = Faktor koreksi untuk ketebalan lapisan yang terletak pada tanah

keras.

Rµ = Faktor koreksi angka poisson.

Rb = Faktor koreksi untuk kekakuan lapisan pendukung

H = Kedalaman total lapisan tanah

D = Diameter Tiang

Suatu ukuran kompresibilitas relatif antara tiang dan tanah yang

dinyatakan oleh persamaan :

K= EpEs

Dimana :

K =faktor kekakuan tiang

Ep = modulus elastisitas bahan tiang

Es = modulus elastisitas tanah

3.3 Pengumpulan Data

55

3.3.1 Analisa Data dan Penyelidikan Tanah

Pondasi merupakan struktur bawah yang berfungsi untuk meletakkan

bangunan di atas tanah dan meneruskan beban ke tanah dasar. Untuk itu perlu

dilaksanakan penyelidikan kondisi tanah pada lokasi yang akan dibangun.

1. Melakukan Cone Peneteration Test (CPT) atau sondir sebanyak 3 titik.

2. Melakukan uji laboratorium pada sampel tidak terganggu.

3.3.2 Sondir/CPT

Pekerjaan sondir dilakukan dengan alat sondir jenis gauda yang

berkapasitas maksimum 250 kg/cm2 dengan berat alat 2.5 ton yang dilengkapi

dengan bikonus tipe Begemann Frictio-Cone (Biconus) atau Dutch Cone dengan

luas proyeksi horizontal ujung konus adalah 10 cm2, dan luas bidang geser

(sleeve) adalah 115 cm2. Pembacaan besarnya tekanan melalui manometer

dilakukan dengan interval kedalaman 20 cm, dimana dibaca besarnya tekanan

konus (qc dalam kg/cm2) dan tekanan konus ditambah dengan hambatan pelekat

(fs dalam kg/cm2) menggunakan dua buah manometer berskala 0-50 kg/cm2 dan

0-250 kg/cm2. Kecepatan penetrasi konus adalah sebesar 1-2 cm/detik, yang

sesuai dengan standard pengujian yang berlaku yaitu ASTM D-3441-86.

Pengukuran kedalaman penetrasi dimulai dari permukaan tanah setempat dimana

titik pengujian sondir dilaksanakan. Pengujian sondir ini dihentikan pada saat

tekanan konus telah mencapai nilai lebih besar dari > 150 kg/cm2.

3.3.3 Tes Laboratorium

56

Uji laboratorium dilakukan terhadap contoh tanah tak terganggu (asli) dan

tanah terganggu. Pada contoh tanah tersebut dilakukan uji klasifikasi tanah yang

berupa index properties, Unconfined Compressive, Strenght, Direct Shear Test

dan Consolidation Test.

Index Properties

Uji ini dilakukan terhadap sampel tak terganggu (asli), yang

diambil dari lokasi pengujian. Dan uji ini meliputi beberapa test yaitu

Kadar Air, Atterberg Limit dan Specific Gravity (Gs).

1. Kadar Air

Kegunaan:

Uji ini menentukan kadar air tanah yaitu perbandingan berat air

yang terkandung dalam tanah dengan berat kering tanah dinyatakan

dalam prosen.

Peralatan yang digunakan:

- Oven pemanas dengan suhu sampai 110°C.

- Cawan kedap udara.

- Neraca dengan ketelitian 0,01 gram.

- Desikator.

Prosedur pelaksanaan:

- Tanah yang akan diperiksa ditempatkan dalam cawan yang

bersih, kering dan telah diketahui beratnya.

- Cawan dan isinya kemudian ditimbang dan beratnya dicatat.

57

- Tutup cawan kemudian ditimbang/dibuka dan cawan

ditempatkan di oven pengering sampai berat contoh tanah

konstan.

- Cawan dan isinya ditutup, kemudian didinginkan dalam

desikator.

- Setelah dingin, ditimbang dan beratnya dicatat.

Perhitungan:

- Berat cawan + tanah basah = W1 gram

- Berat cawan + tanah kering = W2 gram

- Berat cawan kosong = W3 gram

- Berat air = (W1 – W2) gram

- Berat tanah kering = (W2 – W3) gram

- Kadar air = W 1−W 2W 2−W 3

x 100 %

2. Atterberg Limits

Kegunaan:

Batas cair adalah kadar air dimana tanah berada dalam batas

keadaan plastis dan cair.


- Cawan perselen, ø 115 mm untuk mencampur tanah dengan air.

- Spatula dengan panjang 75 mm dengan lebar 20 mm.

- Alat batas cair.

58

- Grooving tool.

- Cawan penguap.

- Timbangan dengan ketelitian 0,01 gram.

- Oven dengan suhu 110° C.


- Ambil contoh tanah ± 150 – 200 gram.

- Tempatkan dalam cawan porselen dan campurkan dengan air

suling sebanyak 15 – 20 ml, campur dengan merata dengan

bantuan spatula.

- Ambil contoh tanah yang telah tercampur dengan homogen dan

taruh dalam cawan batas cair.

- Ratakan permukaan contoh dalam cawan sehingga sejajar

dengan alas.

- Buat alur pada contoh tanah tersebut dengan menggunakan

grooving tool. Cara membuat alur adalah dengan memegang

alat grooving tool tegak lurus permukaan contoh.

- Dengan bantuan alat pemutar, angkat dan turunkan cawan

tersebut dengan kecepatan 2 putaran/detik.

- Hentikan aksi tersebut jika alur sudah tertutup sepanjang ± 1,25

cm dan hitung berapa ketukan yang dibutuhkan.

- Ambil contoh tersebut sebagian untuk diperiksa kadar airnya.

- Ulangi percobaan diatas dengan kadar air yang berbeda.

Perhitungan:

59

- Buat grafik dimana absis adalah jumlah ketukan (N) dan

ordinat adalah kadar air contoh tanah yang bersangkutan.

- Yang disebut dengan BATAS CAIR adalah kadar air dimana N

= 25.

3. Berat Jenis Tanah (Specific Gravity Test)

Kegunaan:

Untuk mendapatkan nilai berat jenis suatu tanah.


- Piknometer kapasitas 100 ml.


- Desikator.

- Oven Pengering.

- Termometer dengan kapasitas 0 - 50° C.

Prosedur Pelaksanaan:

- Siapkan contoh tanah sebanyak ± 25 gram dan kemudian

keringkan dalam oven.

- Timbang contoh tanah tersebut.

- Rendam contoh tanah dalam air suling selama minimal 12 jam.

- Masukkan contoh tanah dalam piknometer dan tambahkan air

suling sampai mencapai batas leher.

- Didihkan contoh tanah tersebut untuk menghilangkan udara

yang terperangkap dalam contoh tanah atau dengan mengisap

udara yang terperangkap dengan pompa vakum.

60

- Diamkan piknometer sampai mencapai suhu konstan dan

tambah air suling sampai batas leher. Bersihkan bagian luar

piknometer dan keringkan kemudian timbang.

Perhitungan:

Gs = WT(W 5−W 3)

Unconfined Compressive Strength

Uji yang dilakukan untuk menentukan kuat tekan bebas adalah

Unconfined Compressive Strength.

1. Kuat Tekan Bebas (Unconfined Compressive Strength).

Kegunaan:

Untuk mendapatkan nilai kekuatan tanah tersebut dalam keadaan

bebas sampai mencapai keruntuhan.


- Alat tekan.

- Alat pengeluar contoh.

- Arloji pembacaan.

- Alat pencatat waktu.

- Oven pengering.



61

- Ambil cetakan benda uji dengan ukuran tinggi 13,6 cm dan ø

6,8 cm, kemudian beri pelumas pada dinding sebelah

dalamnya.

- Keluarkan contoh tanah dengan alat pengeluar contoh dan

kemudian potong sehingga rata.

- Letakkan cetakan di depan contoh dan keluarkan contoh tanah

tersebut sehingga masuk ke dalam cetakan.

- Ratakan kedua ujung dalam cetakan dan kemudian keluarkan

contoh tanah dari dalam cetakan.

- Timbang contoh tanah tersebut dan kemudian letakkan pada

alat penekan.

- Bebani contoh dengan kecepatan regangan 1%/menit dan catat

beban setiap regangan 0,5%;1%;2% dan seterusnya sampai

contoh mengalami keruntuhan atau sampai mencapai regangan

20%.

Perhitungan:

- Regangan axial: € = ∆ LL̥3

∆L = perubahan panjang.

Lo = Panjang contoh awal.

- Luas penampang rata-rata:

A = A 3̥

1−€

Ao = luas penampang awal.

62

- Beban/luas

π=¿ PA

Direct Shear Test

Uji yang dilakukan untuk menentukan kuat geser langsung adalah

Direct Shear Test.

1. Kuat Geser Langsung (Direct Shear Test).

Kegunaan:

Untuk dapat mengetahui kekuatan tanah terhadap gaya horizontal.


- Alat geser.

- Batu pori.

- Alat pembebanan.

- Alat pemotong contoh.


- Oven pengering.


- Pasang alat dan kunci dalam posisi yang benar. Beri pelumas

tipis untuk mencegah keluarnya air selama konsolidasi dan

mengurangi gaya gesek selama geseran.

- Tempatkan contoh tanah dengan hati-hati dan pasang alat

pembebanan.

63

- Konsolidasikan contoh tanah pada beban normal. Segera

setelah pembebanan normal pertama isi bak contoh dengan air

sampai menutup contoh tanah dan juga supaya permukaan air

tetap selama percobaan dan biarkan tanah terkonsolidasi.

- Setelah tanah terkonsolidasi kunci bingkai dlepas dan mulai

diadakan penggeseran dengan rata-rata pembebanan = 50t5o

dimana: t5o adalah waktu untuk mencapai 50% konsolidasi.

- Beban normal kedua pada benda uji diberikan sebesar 2 x

beban normal yang pertama.

- Beban normal ketiga sebesar 3 x beban normal pertama.

Perhitungan:

Gaya geser P: pembacaan arloji geser x angka kalibrasi cincin

penguji.

Tegangan geser π=¿ Pmaks

A π=ø tanƟ+c

Consolidation Test

Dari uji konsolidasi pada 1 sampel tanah yang dilakukan pada

umumnya tanah memiliki kompresibilitas tinggi. Sedangkan

preconsolidated pressure yang diperoleh dari hasil uji laboratorium pada 1

sampel memiliki nilai penurunan.

Kegunaan:

64

Untuk menentukan sifat pemampatan suatu jenis tanah, yaitu sifat-

sifat perubahan isi dan proses keluarnya air dari dalam tanah yang

diakibatkan adanya perubahan tekanan vertikal pada tanah tersebut.


- Satu set alat konsolidasi yang terdiri dari alat pembebanan dan

sel konsolidasi.

- Arloji pengukur dengan ketelitian 0,01 mm dan panjang gerak

minimal 1,0 m.

- Beban-beban.

- Alat pengeluar contoh dari tabung (extruder).

- Pemotong yang terdiri dari pisau tipis dan tajam serta pisau

kawat.

- Pemegang cincin contoh.

- Neraca dengan ketelitian 0,1 gram.

- Oven dengan pengatur suhu sampai 110° C.

- Stop watch.

Prosedur Pelaksanaan:

- Benda uji dan cincin ditimbang dengan ketelitian 0,01 gram.

- Batu pori ditempatkan di bagian atas dan bawah cincin,

sehingga benda uji yang sudah dilapisi kertas saring terapit

oleh dua buah batu pori, lalu masukkan ke dalam sel

konsolidasi.

65

- Sel konsolidasi yang sudah berisi benda uji diletakkan pada alat

konsolidasi, sehingga bagian yang runcing dari plat penumpu

menyentuh tepat pada alat pembebanan.

- Kedudukan arloji diatur, kemudian dibaca dan dicatat.

- Beban pertama dipasang sehingga tekanan pada benda uji

sebesar 0,25 kg/cm2, kemudian arloji dibaca pada saat-saat:

9,6” ; 21,6” ; 38,4” ; 1’ ; 2 ¼ ‘ ; 4’ ; 9’ ; 16’ ; 25’ ; 36’ ; 49’ ;

dan 24 jam. Sesudah 1 menit pembacaan , sel konsolidasi diisi

air.

- Setelah pembacaan menunjukan angka yang tetap atau setelah

24 jam, catatlah pembacaan arloji yang terakhir kemudian

dipasang beban yang kedua sebesar 2 x beban pertama,

sehingga tekanan menjadi 2 x.

- Untuk beban-beban selanjutnya dilakukan cara yang sama.

Beban-beban tersebut harus menimbulkan tekanan normal

terhadap benda uji masin-masing sebesar: 0,25; 0,50; 1,0; 2,0;

4,0 dan 8,0 kg/cm2.

- Besarnya beban maksimum ini sebetulnya tergantung pada

kebutuhan, yakni sesuai dengan beban yang akan bekerja

terhadap lapisan tanah tersebut.

- Setelah pembebanan maksimum dan sudah menunjukan

pembacaan tetap pembacaan dikurangi dalam 2 langkah yaitu

4,0 dan ¼ kg/cm2 (beban rebound). Pada waktu beban

66

dikurangi setiap pembebanan harus dibiarkan bekerja sekurang-

kurangnya selama 5 jam. Arloji penunjuk hanya perlu dibaca

sesudah 5 jam yaitu sesaat sebelum beban dikurangi lagi.

- Segera setelah pembacaan terakhir dicatat, cincin dan benda uji

dikeluarkan dari sel konsolidasi dan ambil batu pori tersebut

dari permukaan atas dan bawah dari benda uji lalu dikeringkan.

- Benda uji dikeluarkan dari cincin, masukkan dalam oven dan

tentukan berat keringnya.

Perhitungan:

- Berat tanah basah dihitung sebelum dan sesudah percobaan dan

hitung berat keringnya (Bk). Berat isi dan kadar air benda uji

dihitung sebelum dan sesudah percobaan selesai.

- Tinggi efektif benda uji:

Ht = Bk

A .G

A = luas benda uji

G = berat jenis tanah

- Angka pori awal (eₒ) dihitung dengan rumus:

eₒ = H ₒ−Ht

Ht

- Angka pori pada setiap pembebanan e = eₒ - e.

- Derajat kejenuhan sebelum dan sesudah percobaan:

67

Sr = w . G

e

- Koefisien konsolidasi:

Cv = 0,848 H ²

t 90

Dimana:

H = jalan air terpanjang

Cv = koefisien konsolidasi

t90 = waktu untuk mencapai konsolidasi 90%.

bab iii

Documents