makalah tiang pancang rekayasa Pondasi

MAKALAH TIANG PANCANG & TIANG BOR PILE

REKAYASA PONDASI II

D

I

S

U

S

N

OLEH :

NAMA      : Gracesia  Elisabeth Simanjuntak

KELAS      : SI – 4F

NIM           : 1305022116

DOSEN     : Ir. Ependi Napitu , M.T

 

JURUSAN TEKNIK SIPIL

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL

POLITEKNIK NEGERI MEDAN

TA.2014/2015

I. PENDAHULUAN

A.Latar Belakang

Pembangunan suatu konstruksi, pertama – tama sekali yang dilaksanakan dan dikerjakan dilapangan adalah pekerjaan pondasi ( struktur bawah ) baru kemudian melaksanakan pekerjaan struktur atas. Pembangunan suatu pondasi sangat besar fungsinya pada suatu konstruksi. Secara umum pondasi didefinisikan sebagai bangunan bawah tanah yang meneruskan beban yang berasal dari berat bangunan itu sendiri dan beban luar yang bekerja pada bangunan ke tanah yang disekitarnya.

            Bentuk dan struktur tanah merupakan suatu peranan yang penting dalam suatu pekerjaan konstruksi yang harus dicicermati karena kondisi ketidaktentuan dari tanah berbedabeda. Pondasi merupakan suatu pekerjaan yang sangat penting dalam suatu pekerjaan teknik sipil, karena pondasi inilah yang memikul dan menahan suatu beban yang bekerja diatasnya yaitu beban konstruksi atas. Pondasi ini akan menyalurkan tegangan-tegangan yang terjadi pada beban struktur atas kedalam lapisan tanah yang keras yang dapat memikul beban konstruksi tersebut.

 Pondasi sebagai struktur bawah secara umum dapat dibagi dalam 2 (dua) jenis, yaitu pondasi dalam dan pondasi dangkal. Pemilihan jenis pondasi tergantung kepada jenis struktur atas apakah termasuk konstruksi beban ringan atau beban berat dan juga tergantung pada jenis tanahnya. Untuk konstruksi beban ringan dan kondisi tanah cukup baik, biasanya dipakai pondasi dangkal, tetapi untuk konstruksi beban berat biasanya jenis pondasi dalam adalah pilihan yang tepat.

            Secara umum permasalahan pondasi dalam lebih rumit dari pondasi dangkal. Pondasi tiang pancang adalah batang yang relative panjang dan langsing yang digunakan untuk menyalurkan beban pondasi melewati lapisan tanah dengan daya dukung rendah kelapisan tanah keras yang mempunyai kapasitas daya dukung tinggi yang relative cukup dalam dibanding pondasi dangkal. Daya dukung tiang pancang diperoleh dari daya dukung ujung ( end bearing capacity ) yang diperoleh dari tekanan ujung tiang, dan daya dukung geser atau selimut ( friction bearing capacity ) yang diperoleh dari daya dukung gesek atau gaya adhesi antara tiang pancang dan tanah disekelilingnya.

             Secara umum tiang pancang dapat diklasifikasikan antara lain: dari segi bahan ada  tiang pancang bertulang, tiang pancang pratekan, tiang pancang baja, dan tiang pancang kayu.  Dari segi bentang penampang, tiang pancang bujur sangkar, segitiga, segi enam, bulat padat, pipa, huruf H, huruf I, dan bentuk spesifik. Dari segi teknik pemancangan, dapat dilakukan dengan palu jatuh (drop hammer), diesel hammer, dan hidrolic hammer.

B.Rumusan Masalah

1.      Apa keuntungan serta kerugian pemakaian tiang pancang beton,kayu, dan baja serta bor pile?

2.      Alat-alat berat apa yang digunakan dalam pemancangan?

3.      Berapa tegangan ijin masing-masing tiang pancang beton,baja,dan kayu?

4.      Beban Max / Dimensi yang lazim pada tiang pancang beton, kayu, dan baja !

5.      Alat – alat berat apa saja yang digunakan dalam tiang bor?

C.Tujuan

Setelah membaca makalah ini diharapkan para pembaca :

1.      Mengetahui keuntungan serta kerugian pemakaian tiang pancang beton,kayu,dan baja serta bor pile.

2.      Mengetahui alat-alat berat yang digunakan dalam pemancangan.

3.      Dapat menghitung tegangan ijin tiang pancang.

4.      Mengetahui alat – alat berat untuk tiang bor pile.

5.      Dimensi / beban max/ daya dukung tiang pancang.

 

 II. PEMBAHASAN

1.    PENGERTIAN

Pondasi Tiang Pancang

Pondasi tiang pancang (pile foundation) adalah bagian dari struktur yang digunakan untuk menerima dan mentransfer (menyalurkan) beban dari struktur atas ke tanah penunjang yang terletak pada kedalaman tertentu. Tiang pancang bentuknya panjang dan langsing yang menyalurkan beban ke tanah yang lebih dalam. Bahan utama dari tiang adalah kayu, baja (steel), dan beton. Tiang pancang yang terbuat dari bahan ini adalah dipukul, dibor atau di dongkrak ke dalam tanah dan dihubungkan dengan pile cap (poer). Tergantung juga pada tipe tanah, material dan karakteristik penyebaran beban tiang pancnag diklasifikasikan berbeda-beda.

Pondasi tiang sudah digunakan sebagai penerima beban dan sistem transfer beban bertahun-tahun. Pada awal peradaban, dari komunikasi, pertahanan, dan hal-hal yang strategik dari desa dan kota yang terletak dekat sungai dan danau. Oleh sebab itu perlu memperkuat tanah penunjang dengan beberapa tiang. Tiang yang terbuat dari kayu (timber pile) dipasang dengan dipukul ke dalam tanah dengan tanah atau lubang yang digali dan diisi dengan pasir dan batu.

Pada tahun 1740, Christoffoer Polhem menemukan peralatan pile driving yang mana menyerupai mekanisme Pile driving saat ini. Tiang baja (steel pile) sudah digunakan selama 1800 dan tiang beton (concrete pile) sejak 1900. Revolusi industri membawa perubahan yang penting pada sistem pile driving melalui penemuan mesin uap dan mesin diesel. Lebih lagi baru-baru ini, meningkatnya permintaan akan rumah dan konstruksi memaksa para pengembang memanfaatkan tanah-tanah yang mempunyai karakteristik yang kurang bagus. Hal ini membuat pengembangan dan peningkatan sistem pile driving. Saat ini banyak teknik-teknik instalansi tiang pancang bermunculan.

Seperti tipe pondasi yang lainnya, tujuan dari pondasi tiang adalah:

1.        Untuk menyalurkan beban pondasi ke tanah keras

2.        Untuk menahan beban vertikal, lateral, dan beban uplift.

Struktur yang menggunakan pondasi tiang pancang apabila tanah dasar tidak mempunyai kapasitas daya pikul yang memadai. Kalau hasil pemeriksaan tanah menunjukkan bahwa tanah dangkal tidak stabil dan kurang keras apabila besarnya hasil estimasi penurunan tidak dapat diterima pondasi tiang pancang dapat menjadi bahan pertimbangan. Lebih jauh lagi, estimasi biaya dapat menjadi indicator bahwa pondasi tiang pancang biayanya lebih murah daripada jenis pondasi yang lain dibandingkan dengan biaya perbaikan tanah.

Dalam kasus konstruksi berat, sepertinya bahwa kapasitas daya pikul dari tanah dangkal tidak akan memuaskan, dan konstruksi seharusnya di bangun di atas pondasi tiang. Tiang pancang juga digunakan untuk kondisi tanah yang normal untuk menahan beban horizontal. Tiang pancang merupakan metode yang tepat untuk pekerjaan diatas air, seperti jertty atau dermaga.

Penggunaan pondasi tiang pancang sebagai pondasi bangunan apabila tanah yang berada dibawah dasar bangunan tidak mempunyai daya dukung (bearing capacity) yang cukup untuk memikul berat bangunan beban yang bekerja padanya (Sardjono HS, 1988). Atau apabila tanah yang mempunyai daya dukung yang cukup untuk memikul berat bangunan dan seluruh beban yang bekerja berada pada lapisan yang sangat dalam dari permukaan tanah kedalaman > 8 m (Bowles, 1991). Fungsi dan kegunaan dari pondasi tiang pancang adalah untuk memindahkan atau mentransfer beban-beban dari konstruksi di atasnya (super struktur) ke lapisan tanah keras yang letaknya sangat dalam.

Dalam pelaksanaan pemancangan pada umumnya dipancangkan tegak lurus dalam tanah, tetapi ada juga dipancangkan miring (battle pile) untuk dapat menahan gaya-gaya horizontal yang bekerja. Hal seperti ini sering terjadi pada dermaga dimana terdapat tekanan kesamping dari kapal dan perahu. Sudut kemiringan yang dapat dicapai oleh tiang tergantung dari alat yang dipergunakan serta disesuaikan pula dengan perencanaannya.

Pondasi tiang digolongkan berdasarkan kualitas bahan material dan cara pelaksanaan. Menurut kualitas bahan material yang digunakan, tiang pancang dibedakan menjadi empat yaitu tiang pancang kayu, tiang pancang beton, tiang pancang baja, dan tiang pancang composite (kayu – beton dan baja – beton).

Tiang pancang umumnya digunakan:

·         Untuk mengangkat beban-beban konstruksi diatas tanah kedalam atau melalui sebuah stratum/lapisan tanah. Didalam hal ini beban vertikal dan beban lateral boleh jadi terlibat.

·         Untuk menentang gaya desakan keatas, gaya guling, seperti untuk telapak ruangan bawah tanah dibawah bidang batas air jenuh atau untuk menopang kaki-kaki menara terhadap guling.

·         Memampatkan endapan-endapan tak berkohesi yang bebas lepas melalui kombinasi perpindahan isi tiang pancang dan getaran dorongan. Tiang pancang ini dapat ditarik keluar kemudian.

·         Mengontrol lendutan/penurunan bila kaki-kaki yang tersebar atau telapak berada pada tanah tepi atau didasari oleh sebuah lapisan yang kemampatannya tinggi.

·         Membuat tanah dibawah pondasi mesin menjadi kaku untuk mengontrol amplitudo getaran dan frekuensi alamiah dari sistem tersebut.

·         Sebagai faktor keamanan tambahan dibawah tumpuan jembatan dan atau pir, khususnya jika erosi merupakan persoalan yang potensial.

Dalam konstruksi lepas pantai untuk meneruskan beban-beban diatas permukaan air melalui air dan kedalam tanah yang mendasari air tersebut. Hal seperti ini adalah mengenai tiang pancang yang ditanamkan sebagian dan yang terpengaruh oleh baik beban vertikal (dan tekuk) maupun beban lateral (Bowles, 1991).

Pondasi  tiang  pancang  dibuat  ditempat  lain (pabrik,  dilokasi)  dan  baru dipancang sesuai dengan umur beton setelah 28 hari. Karena tegangan tarik beton adalah kecil, sedangkan berat sendiri beton adalah besar, maka tiang pancang beton ini haruslah diberi tulangan yang cukup kuat untuk menahan momen lentur yang akan timbul  pada  waktu  pengangkatan  dan  pemancangan.

Kriteria dan jenis pemakaian tiang pancang

Dalam perencanaan pondasi suatu konstruksi dapat digunakan beberapa macam tipe pondasi. Pemilihan tipe pondasi yang digunakan berdasarkan atas beberapa hal, yaitu:

·         Fungsi bangunan atas yang akan dipikul oleh pondasi tersebut;

·         Besarnya beban dan beratnya bangunan atas;

·         Kondisi tanah tempat bangunan didirikan;

·         Biaya pondasi dibandingkan dengan bangunan atas.

Kriteria pemakaian tiang pancang dipergunakan untuk suatu pondasi bangunan sangat tergantung pada kondisi:

·         Tanah dasar di bawah bangunan tidak mempunyai daya dukung (misalnya pembangunan lepas pantai)

·         Tanah dasar di bawah bangunan tidak mampu memikul bangunan yang ada diatasnya atau tanah keras yang mampu memikul beban tersebut jauh dari permukaan tanah

·         Pembangunan diatas tanah yang tidak rata

·         Memenuhi kebutuhan untuk menahan gaya desak keatas (uplift)

A.   Penggolongan Pondasi Tiang Pancang

Pondasi tiang pancang dapat digolongkan berdasarkan pemakaian bahan, cara tiang meneruskan beban dan cara pemasangannya, berikut ini akan dijelaskan satu persatu.

1.               Pondasi tiang pancang menurut pemakaian bahan dan karakteristik strukturnya

Tiang pancang dapat dibagi kedalam beberapa kategori (Bowles, 1991) antara lain:

a.        Tiang Pancang Kayu

Tiang pancang dengan bahan material kayu dapat digunakan sebagai tiang pancang pada suatu dermaga. Tiang pancang kayu dibuat dari batang pohon yang cabang-cabangnya telah dipotong dengan hati-hati, biasanya diberi bahan pengawet dan didorong dengan ujungnya yang kecil sebagai bagian yang runcing. Kadang-kadang ujungnya yang besar didorong untuk maksud-maksud khusus, seperti dalam tanah yang sangat lembek dimana tanah tersebut akan bergerak kembali melawan poros. Kadang kala ujungnya runcing dilengkapi dengan sebuah sepatu pemancangan yang terbuat dari logam bila tiang pancang harus menembus tanah keras atau tanah kerikil.

Pemakaian tiang pancang kayu ini adalah cara tertua dalam penggunaan tiang pancang sebagai pondasi. Tiang kayu akan tahan lama dan tidak mudah busuk apabila tiang katu tersebut dalam keadaan selalu terendam penuh di bawah muka air tanah. Tiang pancang dari kayu akan lebih cepat rusak atau busuk apabila dalam keadaan kering dan basah yang selalu berganti-ganti. Sedangkan pengawetan serta pemakaian obat-obatan pengawet untuk kayu hanya akan menunda atau memperlambat kerusakan daripada kayu, akan tetapi tetap tidak akan dapat melindungi untuk seterusnya. Pada pemakaian tiang pancang kayu ini biasanya tidak diijinkan untuk menahan muatan lebih besar dari 25 sampai 30 ton untuk setiap tiang.

Tiang pancang kayu ini sangat cocok untuk daerah rawa dan daerah-daerah dimana sangat banyak terdapat hutan kayu seperti daerah Kalimantan, sehingga mudah memperoleh balok/tiang kayu yang panjang dan lurus dengan diameter yang cukup besar untuk digunakan sebagai tiang pancang.

Persyaratan dari tiang pancang tongkat kayu tersebut adalah : bahan kayu yang dipergunakan harus cukup tua, berkualitas baik dan tidak cacat, contohnya kayu berlian. Semula tiang pancang kayu harus diperiksa terlebih dahulu sebelum dipancang untuk memastikan bahwa tiang pancang kayu tersebut memenuhi ketentuan dari bahan dan toleransi yang diijinkan. Semua kayu lunak yang digunakan untuk tiang pancang memerlukan pengawetan, yang harus dilaksanakan sesuai dengan AASHTO M133 – 86 dengan menggunakan instalasi peresapan bertekanan.

Bilamana instalasi semacam ini tidak tersedia, pengawetan dengan tangki terbuka secara panas dan dingin, harus digunakan. Beberapa kayu keras dapat digunakan tanpa pengawetan, tetapi pada umumnya, kebutuhan untuk mengawetkan kayu keras tergantung pada jenis kayu dan beratnya kondisi pelayanan.

Gambar Pondasi Tiang Pancang Kayu

Kepala Tiang Pancang

Sebelum pemancangan, tindakan pencegahan kerusakan pada kepala tiang pancang harus diambil. Pencegahan ini dapat dilakukan dengan pemangkasan kepala tiang pancang sampai penampang melintang menjadi bulat dan tegak lurus terhadap panjangnya dan memasang cincin baja atau besi yang kuat atau dengan metode lainnya yang lebih efektif. Setelah pemancangan, kepala tiang pancang harus dipotong tegak lurus terhadap panjangnya sampai nagian kayu yang keras dan diberi bahan pengawet sebelum pur (pile cap) dipasang.

Bilamana tiang pancang kayu lunak membentuk pondasi struktur permanen dan akan dipotong sampai di bawah permukaan tanah, maka perhatian khusus harus diberikan untuk memastikan bahwa tiang pancang tersebut telah dipotong pada atau di bawah permukaan air tanah yang terendah yang diperkirakan. Bilamana digunakan pur (pile cap) dari beton, kepala tiang pancang harus tertanam dalam pur dengan kedalaman yang cukup sehingga dapat memindahkan gaya. Tebal beton di sekeliling tiang pancnag paling sedikit 15 cm dan harus diberi baja tulangan untuk mencegah terjadinya keretakan.

Sepatu Tiang Pancang

Tiang pancang harus dilengkapi dengan sepatu yang cocok untuk melindungi ujung tiang selama pemancangan, kecuali bilamana seluruh pemancangan dilakukan pada tanah yang lunak.  Sepatu  harus  benar-benar  konsentris (pusat  sepatu  sama  dengan  pusat  tiang pancang) dan dipasang dengan kuat pada ujung tiang. Bidang kontak antara sepatu dan kayu harus cukup untuk menghindari tekanan yang berlebihan selama pemancangan.

Pemancangan

Pemancangan berat yang mungkin merusak kepala tiang pancang, memecah ujung dan menyebabkan retak tiang pancang harus dihindari dengan membatasi tinggi jatuh palu dan jumlah penumbukan pada tiang pancang. Umumnya, berat palu harus sama dengan beratnya  tiang  untuk  memudahkan  pemancangan.  Perhatian  khusus  harus  diberikan selama pemancangan untuk memastikan bahwa kepala tiang pancang harus selalu berada sesumbu dengan palu dan tegak lurus terhadap panjang tiang pancang dan bahwa tiang pancang dalam posisi yang relatif pada tempatnya.

Penyambungan

Bilamana diperlukan untuk menggunakan tiang pancang yang terdiri dari dua batang atau lebih, permukaan ujung tiang pancang harus dipotong sampai tegak lurus terhadap panjangnya untuk menjamin bidang kontak seluas seluruh penampang tiang pancang. Pada tiang pancang yang digergaji, sambungannya harus diperkuat dengan kayu atau pelat penyambung baja, atau profil baja seperti profil kanal atau profil siku yang dilas menjadi satu membentuk kotak yang dirancang untuk memberikan kekuatan yang diperlukan. Tiang pancang   bulat harus diperkuat dengan pipa penyambung. Sambungan di dekat titik-titik yang mempunyai lendutan maksimum harus dihindarkan.

Keuntungan pemakaian tiang pancang kayu

1.      ·Tiang pancang dari kayu relatif lebih ringan sehingga mudah dalam pengangkutan.

2.      ·Kekuatan tarik besar sehingga pada waktu pengangkatan untuk pemancangan tidak menimbulkan kesulitan seperti misalnya pada tiang pancang beton precast.

3.      ·Mudah untuk pemotongannya apabila tiang kayu ini sudah tidak dapat masuk lagi ke dalam tanah.

4.      ·Tiang pancang kayu ini lebih baik untuk friction pile dari pada untukend bearing pile sebab tegangan tekanannya relatif kecil.

5.      Karena tiang kayu ini relatif flexible terhadap arah horizontal dibandingkan dengan tiang-tiang pancang selain dari kayu, maka apabila tiang ini menerima beban horizontal yang tidak tetap, tiang pancang kayu ini akan melentur dan segera kembali ke posisi setelah beban horizontal tersebut hilang. Hal seperti ini sering terjadi pada dermaga dimana terdapat tekanan kesamping dari kapal dan perahu.

Kerugian pemakaian tiang pancang kayu:

1.      ·Karena tiang pancang ini harus selalu terletak di bawah muka air tanah yang terendah agar dapat tahan lama, maka kalau air tanah yang terendah itu letaknya sangat dalam, hal ini akan menambah biaya untuk penggalian.

2.      ·Tiang pancang yang di buat dari kayu mempunyai umur yang relatif kecil di bandingkan dengan tiang pancang yang di buat dari baja atau beton terutama pada daerah yang muka air tanahnya sering naik dan turun.

3.      Pada waktu pemancangan pada tanah yang berbatu (gravel) ujung tiang pancang kayu dapat berbentuk berupa sapu atau dapat pula ujung tiang tersebut hancur. Apabila tiang kayu tersebut kurang lurus, maka pada waktu dipancangkan akan menyebabkan penyimpangan terhadap arah yang telah ditentukan.

4.      ·Tiang pancang kayu tidak tahan terhadap benda-benda yang agresif dan jamur yang menyebabkan kebusukan.

b.    Tiang Pancang Beton

1.    Precast Reinforced Concrete Pile

            Precast renforced concrete pile adalah tiang pancang dari beton bertulang yang dicetak dan dicor dalam acuan beton (bekisting), kemudian setelah cukup kuat lalu diangkat dan dipancangkan. Karena tegangan tarik beton adalah kecil dan praktis dianggap sama dengan nol, sedangkan berat sendiri dari pada beton adalah besar, maka tiang pancang beton ini haruslah dieri penulangan-penulangan yang cukup kuat untuk menahan momen lentur yang akan timbul pada waktu pengangkatan dan pemancangan. Karena berat sendiri adalah besar, biasanya pancang beton ini dicetak dan dicor di tempat pekerjaan, jadi tidak membawa kesulitan untuk transport.

Tiang pancang ini dapat memikul beban yang besar (>50 ton untuk setiap tiang), hal ini tergantung dari dimensinya. Dalam perencanaan tiang pancang beton precast ini panjang dari pada tiang harus dihitung dengan teliti, sebab kalau ternyata panjang dari pada tiang ini kurang terpaksa harus dilakukan penyambungan, hal ini adalah sulit dan banyak memakan waktu.

Reinforced Concrete Pile penampangnya dapat berupa lingkaran, segi empat, segi delapan dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

Gambar 1. Tiang pancang beton precast concrete pile (Bowles, 1991)

Keuntungan pemakaian Precast Concrete Reinforced Pile:

·         Precast Concrete Reinforced Pile ini mempunyai tegangan tekan yang besar, hal ini tergantung dari mutu beton yang di gunakan.

·         Tiang pancang ini dapat di hitung baik sebagai end bearing pile maupun friction pile.

·         Karena tiang pancang beton ini tidak berpengaruh oleh tinggi muka air tanah seperti tiang pancang kayu, maka disini tidak memerlukan galian tanah yang banyak untuk poernya.

·         Tiang pancang beton dapat tahan lama sekali, serta tahan terhadap pengaruh air maupun bahan-bahan yang corrosive asal beton dekkingnya cukup tebal untuk melindungi tulangannya.

Kerugian pemakaian Precast Concrete Reinforced Pile

·        Karena berat sendirinya maka transportnya akan mahal, oleh karena itu Precast reinforced concrete pile ini di buat di lokasi pekerjaan.

·        Tiang pancang ini di pancangkan setelah cukup keras, hal ini berarti memerlukan waktu yang lama untuk menunggu sampai tiang beton ini dapat dipergunakan.

·        Bila memerlukan pemotongan maka dalam pelaksanaannya akan lebih sulit dan memerlukan waktu yang lama.

·         Bila panjang tiang pancang kurang, karena panjang dari tiang pancang ini tergantung dari pada alat pancang ( pile driving ) yang tersedia maka untuk melakukan panyambungan adalah sukar dan memerlukan alat penyambung khusus.

2.    Precast Prestressed Concrete Pile

Precast Prestressed Concrete Pile adalah tiang pancang dari beton prategang yang menggunakan baja penguat dan kabel kawat sebagai gaya prategangnya.

Gambar 2 Tiang pancang Precast Prestressed Concrete Pile ( Bowles, 1991 )

Keuntungan pemakaian Precast prestressed concrete pile:

1.      ·Kapasitas beban pondasi yang dipikulnya tinggi.

2.      ·Tiang pancang tahan terhadap karat.

3.      ·Kemungkinan terjadinya pemancangan keras dapat terjadi.

Kerugian pemakaian Precast prestressed concrete pile:

1.      ·Pondasi tiang pancang sukar untuk ditangani.

2.      ·Biaya permulaan dari pembuatannya tinggi.

3.      ·Pergeseran cukup banyak sehingga prategang sukar untuk disambung.

3.    Cast in Place Pile

Pondasi tiang pancang tipe ini adalah pondasi yang di cetak di tempat dengan jalan dibuatkan lubang terlebih dahulu dalam tanah dengan cara mengebor tanah seperti pada pengeboran tanah pada waktu penyelidikan tanah. Pada Cast in Place ini dapat dilaksanakan dua cara:

1)      Dengan pipa baja yang dipancangkan ke dalam tanah, kemudian diisi dengan beton dan ditumbuk sambil pipa tersebut ditarik keatas.

2)      Dengan pipa baja yang di pancangkan ke dalam tanah, kemudian diisi dengan beton, sedangkan pipa tersebut tetap tinggal di dalam tanah.

Keuntungan pemakaian Cast in Place

·         ·Pembuatan tiang tidak menghambat pekerjan.

·         ·Tiang ini tidak perlu diangkat, jadi tidak ada resiko rusak dalam transport.

·         ·Panjang tiang dapat disesuaikan dengan keadaan dilapangan.

Kerugian pemakaian Cast in Place

·         ·Pada saat penggalian lubang, membuat keadaan sekelilingnya menjadi kotor akibat tanah yang diangkut dari hasil pengeboran tanah tersebut.

·         ·Pelaksanaannya memerlukan peralatan yang khusus.

·         ·Beton yang dikerjakan secara Cast in Place tidak dapat dikontrol.

c.    Tiang Pancang Baja

 

Pada umumnya, tiang pancang baja struktur harus berupa profil baja gilas biasa, tetapi tiang pancang pipa dan kotak dapat digunakan. Bilamana tiang pancang pipa atau kotak digunakan, dan akan diisi dengan beton, mutu beton tersebut minimum harus K250.

Kebanyakan tiang pancang baja ini berbentuk profil H. Karena terbuat dari baja maka kekuatan dari tiang ini sendiri sangat besar sehingga dalam pengangkutan dan pemancangan tidak menimbulkan bahaya patah seperti halnya pada tiang beton precast. Jadi pemakaian tiang pancang baja ini akan sangat bermanfaat apabila kita memerlukan tiang pancang yang panjang dengan tahanan ujung yang besar.

Tingkat karat pada tiang pancang baja sangat berbeda-beda terhadap texture tanah, panjang tiang yang berada dalam tanah dan keadaan kelembaban tanah.

a.       Pada tanah yang memiliki texture tanah yang kasar/kesap, maka karat yang terjadi karena adanya sirkulasi air dalam tanah tersebut hampir mendekati keadaan karat yang terjadi pada udara terbuka.

b.      Pada tanah liat (clay) yang mana kurang mengandung oxygen maka akan menghasilkan tingkat karat yang mendekati keadaan karat yang terjadi karena terendam air.

c.       Pada lapisan pasir yang dalam letaknya dan terletak dibawah lapisan tanah yang padat akan sedikit sekali mengandung oxygen maka lapisan pasir tersebut juga akan akan menghasilkan karat yang kecil sekali pada tiang pancang baja.

Pada umumnya tiang pancang baja akan berkarat di bagian atas yang dekat dengan permukaan tanah. Hal ini disebabkan karenaAerated-Condition (keadaan udara pada pori-pori tanah) pada lapisan tanah tersebut dan adanya bahan-bahan organis dari air tanah. Hal ini dapat ditanggulangi dengan memoles tiang baja tersebut dengan (coaltar) atau dengan sarung beton sekurang-kurangnya 20” (± 60 cm) dari muka air tanah terendah.

Karat /korosi yang terjadi karena udara (atmosphere corrosion) pada bagian tiang yang terletak di atas tanah dapat dicegah dengan pengecatan seperti pada konstruksi baja biasa.

Perlindungan Terhadap Korosi

Bilamana korosi pada tiang pancang baja mungkin dapat terjadi, maka panjang atau ruas-ruasnya yang mungkin terkena korosi harus dilindungi dengan pengecatan menggunakan lapisan pelindung yang telah disetujui dan/atau digunakan logam yang lebih tebal bilamana daya korosi dapat diperkirakan dengan akurat dan beralasan. Umumnya seluruh panjang tiang baja yang terekspos, dan setiap panjang yang terpasang dalam tanah yang terganggu di atas muka air terendah, harus dilindungi dari korosi.

Kepala Tiang Pancang

Sebelum pemancangan, kepala tiang pancang harus dipotong tegak lurus terhadap panjangnya dan topi pemancang (driving cap) harus dipasang untuk mempertahankan sumbu tiang pancang segaris dengan sumbu palu. Sebelum pemancangan, pelat topi, batang baja atau pantek harus ditambatkan pad pur, atau tiang pancang dengan panjang yang cukup harus ditanamkan ke dalam pur (pile cap).

Perpanjangan Tiang Pancang

Perpanjangan tiang pancang baja harus dilakukan dengan pengelasan. Pengelasan harus dikerjakan sedemikian rupa hingga kekuatan penampang baja semula dapat ditingkatkan. Sambungan harus dirancang dan dilaksanakan dengan cara sedemikian hingga dapat menjaga alinyemen dan posisi yang benar pada ruas-ruas tiang pancang. Bilamana tiang pancang pipa atau kotak akan diisi dengan beton setelah pemancangan, sambungan yang dilas harus kedap air.

Sepatu Tiang Pancang

Pada umumnya sepatu tiang pancang tidak diperlukan pada profil H atau profil baja gilas lainnya. Namun bilamana tiang pancang akan dipancang di tanah keras, maka ujungnya dapat diperkuat dengan menggunakan pelat baja tuang atau dengan mengelaskan pelat atau siku baja untuk menambah ketebalan baja. Tiang pancang pipa atau kotak dapat juga dipancang tanpa sepatu, tetapi bilamana ujung dasarnya tertutup diperlukan, maka penutup ini dapat dikerjakan dengan cara mengelaskan pelat datar, atau sepatu yang telah dibentuk dari besi tuang, baja tuang atau baja fabrikasi.

Keuntungan pemakaian Tiang Pancang Baja:

·         Tiang pancang ini mudah dalam dalam hal penyambungannya.

·         Tiang pancang ini memiliki kapasitas daya dukung yang tinggi.

·         Dalam hal pengangkatan dan pemancangan tidak menimbulkan bahaya patah.

Kerugian pemakaian Tiang Pancang Baja:

·         Tiang pancang ini mudah mengalami korosi.

·         Bagian H pile dapat rusak atau di bengkokan oleh rintangan besar.

TIANG BOR PILE

            Pondasi bored pile adalah pondasi tiang yang pemasangannya dilakukan

dengan mengebor tanah lebih dahulu (Hary Christady Hardiyatmo, 2010).

Pemasangan pondasi bored pile ke dalam tanah dilakukan dengan cara

mengebor tanah terlebih dahulu, yang kemudian diisi tulangan yang telah

dirangkai dan dicor beton. Apabila tanah mengandung air, maka dibutuhkan

pipa besi atau yang biasa disebut dengan temporary casing untuk menahan

dinding lubang agar tidak terjadi kelongsoran, dan pipa ini akan dikeluarkan

pada waktu pengecoran beton

Tiang bor pile merupakan salh satu pondasi yang dipergunakan untuk bangunan, apabila tanah dasarnya tidak mempunyai daya dukung tanah untuk memikul berat bangunan. Bor pile ialah pondasi dalam yang masih satu tipe dengan tiang pancang, yang membedakan adalah cara pemasangannya / pembuatannya.

Cara pembuatan bor pile

Bor pile , dengan cara dibuat lubang terlebih dahulu, mengebor tanah lalau dimasukkan besi tulangan yang sudah di install, kemudian dimasukkan adukan beton atau pengecoran setempat (cast in situ concrete pile)

System pembuatan bor pile ada 2 macam :

1.      Bor kering

Pelaksananannya  menggunakan mata bor biasa ( spiral plat) diputar sambil dimasukkan kedalam tanah dengan menggunakkan alat bor crane, dengan menggunakan mesin diesel dan as mata diatur, dikendalikkan kaki tripot sebagai penyangga untuk menaikan dan menurunkan mata bor.

2.      Bor Basah

System ini memerlukan casing untuk menahan tanah dari kelongsoran ,pompa air untuk sirkulasi dan airSystem ini memerlukan casing untuk menahan tanah dari kelongsoran ,pompa air untuk sirkulasi dan airnya yang dipakai untuk pengeboran, persedian air harus cukup untuk mencapai kedalaman penggeboran yang direncanakan.

Bor pile adalah alternative lain apabila dalam pelaksanaan lokasi sangat sulit atau beresiko apabila menggunakan tiang pancang (spoon pile). Seperti masalah mobilisasi peralatan, dampak yang ditimbulkan terhadap lingkungan sekitar (getaran, kebisingan ,dll) dan kondisi lain yang dapat mempengaruhi kegiatan pekerjaan.

Ada beberapa keuntungan dalam pemakaian pondasi bored pile jika

dibandingkan dengan tiang pancang, yaitu:

1.      Pemasangan tidak menimbulkan gangguan suara dan getaran yang

2.      membahayakan bangunan sekitarnya.

3.      Mengurangi kebutuhan beton dan tulangan dowel pada pelat penutup tiang

4.      (pile cap). Kolom dapat secara langsung diletakkan di puncak bored pile.

5.      Kedalaman tiang dapat divariasikan.

6.      Tanah dapat diperiksa dan dicocokkan dengan data laboratorium.

7.      Bored pile dapat dipasang menembus batuan, sedang tiang pancang akan

8.      kesulitan bila pemancangan menembus lapisan batuan.

9.      Diameter tiang memungkinkan dibuat besar, bila perlu ujung bawah tiang

10.  dapat dibuat lebih besar guna mempertinggi kapasitas dukungnya.

11.  Tidak ada risiko kenaikan muka tanah.

Kerugian menggunakan pondasi bored pile yaitu:

1.      Pengecoran bored pile dipengaruhi kondisi cuaca.

2.      Pengecoran beton agak sulit bila dipengaruhi air tanah karena mutu beton

3.      tidak dapat dikontrol dengan baik.

4.      Mutu beton hasil pengecoran bila tidak terjamin keseragamannya di

5.      sepanjang badan bored pile mengurangi kapasitas dukung bored pile,

6.      terutama bila bored pile cukup dalam.

7.      Pengeboran dapat mengakibatkan gangguan kepadatan, bila tanah berupa

8.      pasir atau tanah yang berkerikil.

9.      Air yang mengalir ke dalam lubang bor dapat mengakibatkan gangguan

10.  tanah, sehingga mengurangi kapasitas dukung tiang.

11.  Akan terjadi tanah runtuh jika tindakan pencegahan tidak dilakukan, maka

12.  dipasang temporary casing untuk mencegah terjadinya kelongsoran.

Alat Pancang

Alat Pancang Tiang

Dalam pemasangan tiang kedalam tanah, tiang dipancang dengan alat pemukul yang dapat berupa pemukul (hammer) mesin uap, pemukul getar atau pemukul yang hanya dijatuhkan. Skema dari berbagai macam alat pemukul diperlihatkan dalam Gambar 2.4a sampai dengan 2.4d. Pada gambar terebut diperlihatkan pula alat-alat perlengkapan pada kepala tiang dalam pemancangan. Penutup (pile cap) biasanya diletakkan menutup kepala tiang yang kadang-kadang dibentuk dalam geometri tertutup.

1.    Pemukul Jatuh (drop hammer)

           Drop Hammer adalah palu berat yang diletakkan pada ketinggian tertentu di atas tiang. Palu tersebut kemudian dilepaskan dan jatuh mengenai tiang. Pada kepala tiang dipasang semacam topi/cap (shock absorber) untuk menghindari tiang rusak akibat tumbukan hammer. Cap ini biasanya terbuat dari kayu.Pemukul jatuh terdiri dari blok pemberat yang dijatuhkan dari atas. Pemberat ditarik dengan tinggi jatuh tertentu kemudian dilepas dan menumbuk tiang. Pemakaian alat tipe ini membuat pelaksanaan pemancangan berjalan lambat, sehingga alat ini hanya dipakai pada volume pekerjaan pemancangan yang kecil.

2.    Pemukul Aksi Tiang (single-acting hammer)

 

                                                                                                                 (b)

      (a)

Pemukul aksi tunggal berbentuk memanjang dengan ram yang bergerak naik oleh udara atau uap yang terkompresi, sedangkan gerakan turun ram disebabkan oleh beratnya sendiri. Energi pemukul aksi tunggal adalah sama dengan berat ram dikalikan tinggi jatuh

 

                                (c)                                                                                      (d)

Skema pemukul tiang : (a) Pemukul aksi tunggal (single acting hammer), (b) Pemukul aksi double (double acting hammer), (c) Pemukul diesel (diesel hammer), (d) Pemukul getar (vibratory hammer) ( Hardiyatmo,H.c., 2002

3.    Pemukul Aksi Double (double-acting hammer)

Pemukul aksi double menggunakan uap atau udara untuk mengangkat ram dan untuk mempercepat gerakan ke bawahnya Kecepatan pukulan dan energi output biasanya lebih tinggi daripada pemukul aksi tunggal.

4.    Pemukul Diesel (diesel hammer)

Diesel Hammer adalah alat pemancang tiang yang paling sederhana. Alat ini memiliki satu silinder dengan dua mesin diesel, piston/ram, tangki bahan bakar, tangki pelumas, pompa bahan bakar, injector, dan mesin pelumas. Pada pengoperasiannya, energi alat didapat dari berat ram yang menekan udara di dalam silinder.Pemukul diesel terdiri dari silinder, ram, balok anvil dan sistem injeksi bahan bakar. Pemukul tipe ini umumnya kecil, ringan dan digerakkan dengan menggunakan bahan bakar minyak. Energi pemancangan total yang dihasilkan adalah jumlah benturan dari ram ditambah energi hasil dari ledakan (gambar c).

 

5.    Pemukul Getar (vibratory hammer)

Vibratory Pile Driver merupakan alat yang memiliki beberapa batang horizontal dengan beban eksentris. Pada saat pasangan batang berputar dengan arah yang berlawanan, berat yang disebabkan  oleh beban eksentris menghasilkan getaran pada alat. Getaran yang dihasilkan tersebut menyebabkan material di sekitar pondasi yang terikat pada alat, akan ikut bergetar. Alat ini sangat sesuai digunakan pada tanah yang lembab.Pemukul getar merupakan unit alat pancang yang bergetar pada frekuensi tinggi (Gambar d).

6.        Hydraulic Hammer

Alat ini memiliki cara kerja berdasarkan perbedaan tekanan pada cairan hidrolis. Hidraulic Hammer ini dimanfaatkan untuk memancangkan pondasi tiang baja H dan pondasi lempengan baja dengan cara dicengkeram, didorong, dan ditarik. Alat ini sesuai digunakan ketika ada keterbatasan daerah operasi karena tiang pancang yang dimasukkan cukup pendek. Untuk memperpanjang tiangnya dapat dilakukan penyambungan pada ujung-ujungnya

 

Alat Bor Pile

Untuk mengerjakan sebuah proyek pekerjaan bor pile dibutuhkan alat bor pile yang memadai agar diameter dan kedalaman yang di inginkan bisa tercapai,tenaga yang terampil juga mutlak dibutuhkan agar hasil pekerjaan bisa maksimal.

Untuk menjalankan sebuah alat bor pile dibutuhkan seorang operator yang dibantu dua sampai tiga tenaga yang harus sudah terbiasa bekerja dimedan yang berat agar pekerjaan berjalan lancar.

Berikut adalah jenis alat bor pile yang kami gunakan dalam mengerjakan pekerjaan bor pile

1.Alat mini crane

2.Alat Gawangan

Semoga bisa memberi sedikit gambaran bagi anda yang sedang mencari kebutuhan bor pile.Jika ingin ada yang ditanyakan bisa menghubungi kami.

        Metode Pelaksanaan

Metode Pelaksanaan Bored Pile

Pada dasarnya pelaksanaa bored pile pada tanah yang tidak mudah longsor

adalah:

1. Tanah digali dengan mesin bor sampai kedalaman yang dikehendaki.

2. Dasar lubang bor dibersihkan

.

3. Tulangan yang telah dirakit dimasukkan ke dalam lubang bor.

4. Lubang bor diisi atau dicor beton.

Metode Pelaksanaan Pondasi Tiang Pancang

Aspek teknologi sangat berperan dalam suatu proyek konstruksi. Umumnya, aplikasi teknologi ini banyak diterapkan dalam metode pelaksanaan pekerjaan konstruksi. Penggunaan metode yang tepat, praktis, cepat dan aman, sangat membantu dalam penyelesaian pekerjaan pada suatu proyek konstruksi. Sehingga target waktu, biaya dan mutu sebagaimana ditetapkan dapat tercapai.

Langkah - langkah dari pekerjaan untuk dimensi kubus/ ukuran dan tiang pancang:

1.    Menghitung daya dukung yang didasarkan pada karakteristik tanah dasar yang diperoleh dari penyelidikan tanah. Dari sini, kemudian dihitung kemungkinan nilai daya dukung yang diizinkan pada berbagai kedalaman, dengan memperhatikan faktor aman terhadap keruntuhan daya dukung yang sesuai, dan penurunan yang terjadi harus tidak berlebihan.

2.    Menentukan kedalaman, tipe, dan dimensi pondasinya. Hal ini dilakukan dengan jalan memilih kedalaman minimum yang memenuhi syarat keamanan terhadap daya dukung tanah yang telah dihitung. Kedalaman minimum harus diperhatikan terhadap erosi permukaan tanah, pengaruh perubahan iklim, dan perubahan kadar air. Bila tanah yang lebih besar daya dukungnya berada dekat dengan kedalaman minimum yang dibutuhkan tersebut,dipertimbangkan untuk meletakkan dasar pondasi yang sedikit lebih dalam yang daya dukung tanahnya lebih besar. Karena dengan peletakan dasar pondasi yang sedikit lebih dalam akan mengurangi dimensi pondasi, dengan demikian dapat menghemat biaya pembuatan pelat betonnya.

3. Ukuran dan kedalaman pondasi yang ditentukan dari daya dukung diizinkan dipertimbangkan terhadap penurunan toleransi. Bila ternyata hasil hitungan daya dukung

       ultimit yang dibagi faktor aman mengakibatkan penurunan yang berlebihan, dimensi pondasi diubah sampai besar penurunan memenuhi syarat.

Tahapan pekerjaan pondasi tiang pancang adalah sebagai berikut :

A.      Pekerjaan Persiapan

1.  Membubuhi tanda, tiap tiang pancang harus dibubuhi tanda serta tanggal saat tiang tersebut dicor. Titik-titik angkat yang tercantum pada gambar harus dibubuhi tanda dengan jelas pada tiang pancang. Untuk mempermudah perekaan, maka tiang pancang diberi tanda setiap 1 meter.

2. Pengangkatan/pemindahan, tiang pancang harus dipindahkan/diangkat dengan hati-hati sekali guna menghindari retak maupun kerusakan lain yang tidak diinginkan.

3. Rencanakan final set tiang, untuk menentukan pada kedalaman mana pemancangan tiang dapat dihentikan, berdasarkan data tanah dan data jumlah pukulan terakhir (final set).

4. Rencanakan urutan pemancangan, dengan pertimbangan kemudahan manuver alat. Lokasi stock material agar diletakkan dekat dengan lokasi pemancangan.

5. Tentukan titik pancang dengan theodolith dan tandai dengan patok.

6. Pemancangan dapat dihentikan sementara untuk peyambungan batang berikutnya bila level kepala tiang telah mencapai level muka tanah sedangkan level tanah keras yang diharapkan belum tercapai.

 Proses penyambungan tiang :

a. Tiang diangkat dan kepala tiang dipasang pada helmet seperti yang dilakukan pada batang pertama.

b. Ujung bawah tiang didudukkan diatas kepala tiang yang pertama sedemikian sehingga sisi-sisi pelat sambung kedua tiang telah berhimpit dan menempel menjadi satu.

c.  Penyambungan sambungan las dilapisi dengan anti karat

d. Tempat sambungan las dilapisi dengan anti karat.

7. Selesai penyambungan, pemancangan dapat dilanjutkan seperti yang dilakukan pada batang pertama. Penyambungan dapat diulangi sampai mencapai kedalaman tanah keras yang ditentukan.

8. Pemancangan tiang dapat dihentikan bila ujung bawah tiang telah mencapai lapisan tanah keras/final set yang ditentukan.

9. Pemotongan tiang pancang pada cut off level yang telah ditentukan.

B.       Proses Pengangkatan

1.  Pengangkatan tiang untuk disusun ( dengan dua tumpuan )

Metode pengangkatan dengan dua tumpuan ini biasanya pada saat penyusunan tiang beton, baik itu dari pabrik ke trailer ataupun dari trailer ke penyusunan lapangan.Persyaratan umum dari metode ini adalah jarak titik angkat dari kepala tiang adalah 1/5 L. Untuk mendapatkan jarak harus diperhatikan momen maksimum pada bentangan, haruslah sama dengan momen minimum pada titik angkat tiang sehingga dihasilkan momen yang sama.

Pada prinsipnya pengangkatan dengan dua tumpuan untuk tiang beton adalah dalam tanda pengangkatan dimana tiang beton pada titik angkat berupa kawat yang terdapat pada tiang beton yang telah ditentukan dan untuk lebih jelas dapat dilihat oleh gambar.

                                                                         

                                                                                                                      

           

2.  Pengangkatan dengan satu tumpuan

Metode pengangkatan ini biasanya digunakan pada saat tiang sudah siap akan dipancang oleh mesin pemancangan sesuai dengan titik pemancangan yang telah ditentukan di lapangan.

Adapun persyaratan utama dari metode pengangkatan satu tumpuan ini adalah jarak antara kepala tiang dengan titik angker berjarak L/3. Untuk mendapatkan jarak ini, haruslah diperhatikan bahwa momen maksimum pada tempat pengikatan tiang sehingga dihasilkan nilai momen yang sama.

C.   Proses Pemancangan

1. Alat pancang ditempatkan sedemikian rupa sehingga as hammer jatuh pada patok titik pancang yang telah ditentukan.

2. Tiang diangkat pada titik angkat yang telah disediakan pada setiap lubang.

3. Tiang didirikan disamping driving lead dan kepala tiang dipasang pada helmet yang telah dilapisi kayu sebagai pelindung dan pegangan kepala tiang.

4. Ujung bawah tiang didudukkan secara cermat diatas patok pancang yang telah ditentukan.

5. Penyetelan vertikal tiang dilakukan dengan mengatur panjangbackstay sambil diperiksa dengan waterpass sehingga diperoleh posisi yang betul-betul vertikal. Sebelum pemancangan dimulai, bagian bawah tiang diklem dengancenter gate pada dasar driving lead agar posisi tiang tidak bergeser selama pemancangan, terutama untuk tiang batang pertama.

6. Pemancangan dimulai dengan mengangkat dan menjatuhkan hammer secara kontiniu ke atas helmet yang terpasang diatas kepala tiang.

D. Quality Control

1. Kondisi fisik tiang

a. Seluruh permukaan tiang tidak rusak atau retak

b. Umur beton telah memenuhi syarat

c. Kepala tiang tidak boleh mengalami keretakan selama pemancangan

2. Toleransi

Vertikalisasi tiang diperiksa secara periodik selama proses pemancangan berlangsung. Penyimpangan arah vertikal dibatasi tidak lebih dari 1:75 dan penyimpangan arah horizontal dibatasi tidak leboh dari 75 mm.

3.  Penetrasi

Tiang sebelum dipancang harus diberi tanda pada setiap setengah meter di sepanjang tiang untuk mendeteksi penetrasi per setengah meter. Dicatat jumlah pukulan untuk penetrasi setiap setengah meter.

4. Final set

Pamancangan baru dapat dihentikan apabila telah dicapai final set sesuai perhitungan.

 

D.   Tiang Dukung Ujung dan Tiang Gesek

           

Ditinjau dari cara mendukung beban, tiang dapat dibagi menjadi 2 (dua) macam (Hardiyatmo, 2002), yaitu :

1. Tiang dukung ujung (end bearing pile) adalah tiang yang kapasitas dukungnya ditentukan oleh tahanan ujung tiang. Umumnya tiang dukung ujung berada dalam zone tanah yang lunak yang berada diatas tanah keras. Tiang-tiang dipancang sampai mencapai batuan dasar atau lapisan keras lain yang dapat mendukung beban yang diperkirakan tidak mengakibatkan penurunan berlebihan. Kapasitas tiang sepenuhnya ditentukan dari tahanan dukung lapisan keras yang berada dibawah ujung tiang .

2. Tiang gesek (friction pile) adalah tiang yang kapasitas dukungnya lebih ditentukan oleh perlawanan gesek antara dinding tiang dan tanah disekitarnya (Gambar 2.9b). Tahanan gesek dan pengaruh konsolidasi lapisan tanah dibawahnya diperhitungkan pada hitungan kapasitas tiang. 

Kapasitas Daya Dukung

Kapasitas Daya Dukung Pondasi Tiang Bor Pile Dari Hasil SPT

Standard Penetration Test (SPT) adalah sejenis percobaan dinamis dengan

memasukkan suatu alat yang dinamakan split spoon ke dalam tanah. Data

tanah sangat diperlukan dalam merencanakan kapasitas daya dukung

(bearing capacity) dari tiang sebelum pembangunan dimulai.

Tahanan ujung ultimit tiang (Qb) dihitung dengan persamaan:

Qb = Ab.fb ................................................................................................(6)

Tahanan gesek dinding tiang (Qs) dihitung dengan persamaan:

Qs = As.fs .................................................................................................(7)

Kapasitas daya dukung ultimit tiang (Qu) adalah jumlah dari tahanan

ujung ultimit tiang (Qb) dan tahanan gesek dinding tiang (Qs) antara sisi

tiang dan tanah di sekitarnya dinyatakan dalam persamaan berikut ini

(Hardiyatmo, 2010):

Qu = Qb + Qs = Ab.fb + As.fs ................................................................(8)

Keterangan:

Qb = Tahanan ujung ultimit tiang

Qs = Tahanan gesek dinding tiang

Ab = Luas ujung tiang bawah

As = Luas selimut tiang

fb = Tahanan ujung satuan tiang

fs = Tahanan gesek satuan tiang

Kapasitas dukung ultimit tiang dapat dihitung secara empiris dari nilai N

hasil uji SPT.

1. Tahanan ujung tiang berdasarkan data pengujian SPT dihitung dengan

persamaan Meyerhof (Bowles, 1993), yaitu:

Qb = Ab (40N) ≤ Ab (400N) .............................................................(9)

Keterangan:

N = Nilai rata-rata statistik dari bilangan-bilangan SPT dalam

daerah kira-kira 8B di atas sampai dengan 3B di bawah titik

tiang

B = Lebar atau diameter tiang

Lb/B = Perbandingan kedalaman rata-rata dari sebuah titik

2. Tahanan gesek selimut tiang berdasarkan data pengujian SPT dihitung

dengan persamaan Meyerhoff (Bowles, 1993), yaitu:

Qs = Xm.N.p.Li .................................................................................(10)

Keterangan:

Xm = 0,2 untuk bored pile

Li = Panjang lapisan tanah (m)

P = Keliling tiang (m)

N = Banyaknya perhitungan pukulan rata-rata statistic

3. Untuk tahanan ujung tiang dengan memperhatikan faktor kedalaman

dihitung dengan persamaan Meyerhof (Hardiyatmo, 2010), yaitu:

Qb = Ab.fb

Dengan nilai fb yaitu :

a. Untuk tiang dalam pasir dan kerikil:

fb = 0,4 N”(L/d) r ≤ 4 N” r......................................................(11)

b. Untuk tiang dalam lanau tidak plastis:

fb = 0,4 N”(L/d) r ≤ 3 N” r......................................................(12)

Keterangan:

fb = Tahanan ujung satuan tiang (kN/m2)

N” = N-SPT yang dikoreksi terhadap pengaruh prosedur lapangan dan

tekanan overburden

L = Kedalaman penetrasi tiang (m)

d = Diameter tiang (m)

r = Tegangan referensi = 100 kN/m2

Untuk menghitung fb, nilai N-SPT yang digunakan harus mewakili

kondisi tanah di sekitar ujung tiang yaitu dalam kisaran 1D di atas

dasar tiang dan 2D di bawahnya.

4. Tahanan gesek satuan dihitung dengan persamaan Meyerhof

(Hardiyatmo, 2010)

Qs = As.fs

Briaud et al. (Hardiyatmo, 2010) menyarankan persamaan tahanan

ujung satuan, yaitu:

fs = 0,224 σr (N”)0,29 .........................................................................(13)

fb = 19,7 σr (N”)0,36 ..........................................................................(14)

Keterangan:

fs = Tahanan gesek satuan tiang (kN/m2)

fb = Tahanan ujung satuan tiang (kN/m2)

N’’ = N-SPT yang dikoreksi terhadap pengaruh prosedur lapangan dan

tekanan overburden.

r = Tegangan referensi = 100 kN/m2

Dalam pengujian SPT ini juga akan diperoleh kepadatan relatif

(relative density), sudut gesek dalam (φ) berdasarkan nilai jumlah

pukulan (N). Untuk tanah granuler, seperti pasir faktor-faktor Nq, Nγ

adalah fungsi dari φ, karena itu sangat tergantung dari besarnya

kerapatan relatif (Dr).

Dengan memperhatikan bentuk pondasi, kemiringan beban dan kuat

geser tanah di atas dasar pondasinya Meyerhof dan Brinch Hansen

(Hardiyatmo, 1996) memberikan juga persamaan daya dukung yaitu:

Qu = ScDciccNc + SqDqiqPoNq + SγDγiγ0,5β’γNγ .............................(15)

Keterangan:

Qu = Kapasitas daya dukung ultimit

Nc, Nq, Nγ= Faktor kapasitas dukung untuk pondasi memanjang

sc, sq, sγ = Faktor bentuk pondasi

19

dc, dq, dγ = Faktor kedalaman pondasi

ic, iq, iγ = Faktor kemiringan beban

β’ = Lebar pondasi efektif

po = Tekanan overbuden pada dasar pondasi

Df = Kedalaman pondasi

γ = Berat volume tanah

Kapasitas Daya Dukung Tiang Pancang

           

 Diantara perbedaaan tes dilapangan, sondir atau cone penetration test (CPT) seringkali sangat dipertimbangkan berperanan dari geoteknik. CPT atau sondir ini tes yang sangat cepat, sederhana, ekonomis dan tes tersebut dapat dipercaya dilapangan dengan pengukuran terus-menerus dari permukaan tanah-tanah dasar. CPT atau sondir ini dapat juga mengklasifikasi lapisan tanah dan dapat memperkirakan kekuatan dan karakteristik dari tanah. Didalam perencanaan pondasi tiang pancang (pile), data tanah sangat diperlukan dalam merencanakan kapasitas daya dukung (bearing capacity) dari tiang pancang sebelum pembangunan dimulai, guna menentukan kapasitas daya dukung ultimit dari tiang pancang. Kapasitas daya dukung ultimit ditentukan dengan persamaan sebagai berikut :

Qu = Qb + Qs = qbAb + f.As ........................................................... (2.1)

dimana :

Qu = Kapasitas daya dukung aksial ultimit tiang pancang.

Qb = Kapasitas tahanan di ujung tiang.

Qs = Kapasitas tahanan kulit.

qb  = Kapasitas daya dukung di ujung tiang persatuan luas.

Ab = Luas di ujung tiang.

f = Satuan tahanan kulit persatuan luas.

As = Luas kulit tiang pancang.

Dalam menentukan kapasitas daya dukung aksial ultimit (Qu) dipakai Metode Aoki dan De Alencar.

Aoki dan Alencar mengusulkan untuk memperkirakan kapasitas dukung ultimit dari data Sondir. Kapasitas dukung ujung persatuan luas (qb) diperoleh sebagai berikut :

dimana :

qca (base) = Perlawanan konus rata-rata 1,5D diatas ujung tiang, 1,5D dibawah ujung tiang dan Fb adalah faktor empirik tergantung pada tipe tanah.Tahanan kulit persatuan luas (f)diprediksi sebagai berikut :

dimana :

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

Fs = Faktor empirik tahanan kulit yang tergantung pada tipe tanah.

Fb = Faktor empirik tahanan ujung tiang yang tergantung pada tipe tanah.

Faktor Fb dan Fs diberikan pada Tabel 2.1 dan nilai-nilai faktor empirik αs diberikan pada Tabel 2.2

Tabel 2.1 Faktor empirik Fb dan Fs (Titi & Farsakh, 1999 )

Tipe Tiang Pancang	Fb	Fs
Tiang Bor	3,5	7,0
Baja	1,75	3,5
Beton Pratekan	1,75	3,5

Tabel 2.2 Nilai faktor empirik untuk tipe tanah yang berbeda ( Titi dan Farsakh, 1999)

Tipe Tanah	αs(%)	Tipe Tanah	αs(%)	Tipe Tanah	αs(%)
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

Pada umumnya nilai αs untuk pasir = 1,4 persen, nilai αs untuk lanau = 3,0 persen dan nilai αs untuk lempung = 1,4 persen.

Untuk menghitung daya dukung tiang pancang berdasarkan data hasil pengujian sondir dapat dilakukan dengan menggunakan metode Meyerhoff.

Daya dukung ultimate pondasi tiang dinyatakan dengan rumus :

Qult = (qc x Ap)+(JHL x K11) ........................................................ (2.4)

dimana :

Qult = Kapasitas daya dukung tiang pancang tunggal.

qc = Tahanan ujung sondir.

Ap = Luas penampang tiang.

JHL = Jumlah hambatan lekat.

K11 = Keliling tiang.

Daya dukung ijin pondasi dinyatakan dengan rumus

dimana :

Qijin = Kapasitas daya dukung ijin pondasi.

qc = Tahanan ujung sondir.

Ap = Luas penampang tiang.

JHL = Jumlah hambatan lekat.

K11 = Keliling tiang.

Analisa Daya Dukung Pondasi Tiang Pancang

1. Daya Dukung berdasarkan Kekuatan bahan
     P=(Ap*Tbk)+(As*Tau) ; dimana ; P    = daya dukung tiang pancang ijin (kg)
                                                        Ap  = Luas penampang tiang pancang (cm2)
                                                        As  = Luas tulangan tiang pancang (cm2)
                                                        Tbk = Tegangan ijin beton (kg/cm2)
                                                        Tau = Tegangan ijin tulangan (kg/cm2)

2.  Daya dukung tiang pancang berdasarkan data sondir (CPT/Cone Penetration Test)
     P =(qc*Ap)/3 + (JHL*Ka)/5 ;
     dimana ; P   = Daya dukung tiang pancang ijin (kg)
                   qc  = Nilai konus (kg/cm2)
                   Ap  = Luas penampang tiang pancang (cm2)
                   Ka  = Keliling penampang tiang (cm1)
                   JHL = Jumlah hambatan lekat
                   SF  = Safety factor ; 3 dan 5

3.  Daya dukung tiang pancang berdasarkan Data SPT/ Standart Penentration Test

•      Qu = (40*Nb*Ap)

     dimana ; Qu  = Daya dukung batas pondasi tiang pancang
                   Nb   = nilai N-SPT rata-rata pada elevasi dasar tiang pancang

                           Nb = (N1+N2)/2 ;

                                 N1 = Nilai SPT pada kedalaman 3B pada ujung tiang ke bawah

                                 N2 = nilai SPT pada kedalaman 8B pada ujung tiang ke atas
                   Ap = luas penampang dasar tiang pancang (m2)

•      Qsi = qs*Asi; dimana ;

              Qsi = Tahanan limit gesek kulit
              qs  = 0.2N—– untuk tanah pasir
                       0.5N—– untuk tanah lempung
              Asi = keliling penampang tiang*tebal lapisan

  Daya Dukung Tiang Pancang (SPT)

•   P = (Qu +Qsi)/3

Kapasitas Ijin Fondasi Tiang

Beban fondasi yang mendekati kapasitas ultimatnya akan menyebabkan fondasi pada kondisi kritis. Hal ini tidak boleh terjadi pada suatu bangunan, sehingga perlu nilai keamanan agar beban bangunan yang bekerja tidak membahayakan bangunan. Besarnya kapasitas fondasi tiang haruslah cukup menjamin terhadap beban yang mungkin bekerja. Untuk keperluan tersebut kapasitas yang diijinkan pada saat desain tidaklah sebesar kapasitas ultimat (Qu), melainkan sebesar Qa (kapasitas ijin fondasi). Besarnya kapasitas ijin didefinisikan sebesar Qu dibagi dengan suatu nilai kemanan (safety factor) yang disimbolkan dengan SF. Besarnya nilai SF 2,5 sampai 3.

Faktor Aman

Faktor Aman Tiang Pancang

            Untuk memperoleh kapasitas ijin tiang, maka diperlukan untuk membagi kapasitas ultimit dengan faktor aman tertentu. Faktor aman ini perlu diberikan dengan maksud :

a. Untuk memberikan keamanan terhadap ketidakpastian metode hitungan yang digunakan.

b. Untuk memberikan keamanan terhadap variasi kuat geser dan kompresibilitas tanah.

c. Untuk meyakinkan bahwa bahan tiang cukup aman dalam mendukung beban yang bekerja.

d. Untuk meyakinkan bahwa penurunan total yang terjadi pada tiang tunggal atau kelompok masih tetap dalam batas-batas toleransi.

e. Untuk meyakinkan bahwa penurunan tidak seragam diantara tiang-tiang masih dalam batas toleransi.

Sehubungan dengan alasan butir (d), dari hasil banyak pengujian-pengujian beban tiang, baik tiang pancang maupun tiang bor yang berdiameter kecil sampai sedang (600 mm), penurunan akibat beban bekerja (working load) yang terjadi lebih kecil dari 10 mm untuk faktor aman yang tidak kurang dari 2,5 (Tomlinson, 1977).

Besarnya beban bekerja (working load) atau kapasitas tiang ijin (Qa) dengan memperhatikan keamanan terhadap keruntuhan adalah nilai kapasitas ultimit (Qu) dibagi dengan faktor aman (SF) yang sesuai. Variasi besarnya faktor aman yang telah banyak digunakan untuk perancangan pondasi tiang pancang, sebagai berikut :

Tabel 2.3 Harga Effisiensi Hammer dan koef. Restitusi Tabel 2.3 Harga Effisiensi Hammer dan koef. Restitusi

Tipe Hammer	Efficiency, E
Single and double acting hammer	0.7 - 0.8
Diesel Hammer	0.8 - 0.9
drop Hammer	0.7 - 0.9

Pile Material	Coefficient of restitution, n
Cast iron hammer and concrette pile ( whitout cap )	0.4 - 0.5
Wood cushion on steel pile	0.3 - 0.4
Wooden pile	0.25 - 0.3

Pemakaian  pondasi  tiang pancang beton mempunyai keuntungan dan kerugian antara lain adalah sebagai berikut:

Keuntungannya yaitu:

1.    Karena tiang dibuat di pabrik dan pemeriksaan kualitas ketat, hasilnya lebih dapat diandalkan. Lebih-lebih karena pemeriksaan dapat dilakukan setiap saat.

2.    Prosedur pelaksanaan tidak dipengaruhi oleh air tanah.

3.    Daya dukung dapat diperkirakan berdasarkan rumus tiang pancang sehingga  mempermudah pengawasan pekerjaan konstruksi.

4.    Cara penumbukan sangat cocok untuk mempertahankan daya dukung vertikal.

Kerugiannya yaitu:

1.    Karena dalam pelaksanaannya menimbulkan getaran dan kegaduhan maka pada daerah yang berpenduduk padat di kota dan desa, akan menimbulkan masalah disekitarnya.

2.    Pemancangan sulit, bila diameter tiang terlalu besar.

3.    Bila panjang tiang pancang kurang, maka untuk melakukan penyambungannya sulit dan memerlukan alat penyambung khusus.

4.    Bila memerlukan pemotongan maka dalam pelaksanaannya akan lebih sulit dan memerlukan waktu yang lama.

Metode pelaksanaan:

1.         Penentuan lokasi titik dimana tiang akan dipancang.

2.         Pengangkatan tiang.

3.         Pemeriksaan kelurusan tiang.

4.         Pemukulan tiang dengan palu (hammer) atau dengan cara hidrolik.

Faktor Keamanan Tiang Bor Pile

Untuk memperoleh kapasitas ijin tiang, maka diperlukan untuk membagi

kapasitas ultimit tiang dengan faktor aman tertentu. Fungsi faktor aman

adalah:

1.      Untuk memberikan keamanan terhadap ketidakpastian dari nilai kuat geser dan kompresibilitas yang mewakili kondisi lapisan tanah.

2.      Untuk meyakinkan bahwa penurunan tidak seragam di antara tiang-tiang masih dalam batas-batas toleransi.

3.      Untuk meyakinkan bahwa bahan tiang cukup aman dalam mendukung beban yang bekerja.

4.      Untuk meyakinkan bahwa penurunan total yang terjadi pada tiang tunggal atau kelompok tiang masih dalam batas-batas toleransi.

5.      Untuk mengantisipasi adanya ketidakpastian metode hitungan yang digunakan (Hardiyatmo, 2010).

Menurut Tomlinson (1977) dalam buku Analisis dan Perencanaan Pondasi 2

faktor aman dinyatakan:

Untuk dasar tiang yang dibesarkan dengan diameter < 2 m:

Qa =.......................................................................................................(22)

Untuk tiang tanpa pembesaran di bagian bawahnya:

Qa = .......................................................................................................(23)

Bila diameter tiang lebih dari 2 m, kapasitas tiang ijin perlu dievaluasi dari

pertimbangan penurunan tiang. Selanjutnya, penurunan struktur harus pula

dicek terhadap persyaratan besar penurunan toleransi yang masih diijinkan.

Faktor aman (F) untuk tiang bor juga bergantung terutama pada informasi

dari hasil uji beban statis, keseragaman kondisi tanah, dan ketelitian program

penyelidikan tanah. Nilai-nilai tipikal faktor aman untuk tiang bor yang

disarankan, ditunjukkan dalam Tabel . Nilai-nilai dalam tabel tersebut berlaku

untuk bangunan-bangunan pada umumnya. Untuk bangunan-bangunan yang

khusus, maka nilai-nilai faktor amannya dapat ditambah atau dikurangi.

Tabel 9. Faktor Aman

Sumber : Hardiyatmo, 2010

Pada umumnya, faktor aman untuk beban tarik lebih besar dari beban tekan.

Hal ini, dikarenakan keruntuhan akibat beban tarik lebih bersifat segera dan

merusakkan terutama pada saat gempa.

Perbandingan Jenis Pondasi Dalam (Deep Foundation) Berdasarkan Metode Konstruksinya Pengeboran (Drilled)

Kelebihan:

1.        Tidak menimbulkan getaran dan kegaduhan yang dapat mengganggu lingkungan sekitar.

2.        Cocok untuk pondasi yang berdiameter besar.

3.        Pondasi dapat dicetak sesuai kebutuhan.

Kekurangan:

1.        Pekerjaan agak rumit karena pondasi dicetak di lapangan.

2.        Lebih banyak memerlukan alat bantu seperti mesin bor, casing,cleaning bucket dan alat bantu pengeboran sehingga mengeluarkan biaya yang lebih besar.

3.        Rentan terhadap pengaruh tanah dan lumpur di dalam lubang.

4.        Waktu pengerjaan lebih lama.

Pemancangan

Kelebihan:

1.        Pemeriksaan kualitas pondasi sangat ketat sesuai standar pabrik.

2.        Pemancangan lebih cepat, mudah dan praktis.

3.        Pelaksanaan tidak dipengaruhi oleh air tanah.

4.        Daya dukung dapat diperkirakan berdasarkan rumus tiang.

5.        Sangat cocok untuk mempertahankan daya dukung vertikal.

Kekurangan:

1.        Pelaksanaannya menimbulkan getaran dan kegaduhan.

2.        Pemancangan sulit, bila diameter tiang terlalu besar.

3.        Kesalahan metode pemancangan dapat menimbulkan kerusakan pada pondasi.

4.        Bila panjang tiang pancang kurang, maka untuk melakukan penyambungan sulit dan memerlukan alat penyambung khusus.

5.        Bila memerlukan pemotongan maka dalam pelaksanaannya akan lebih sulit dan memerlukan waktu yang lama.

Tekan (Pressed)

Kelebihan:

1.        Tidak menimbulkan getaran dan kegaduhan yang dapat mengganggu lingkungan sekitar.

2.        Tidak menimbulkan kerusakan pada pondasi akibat benturan.

3.        Pelaksanaan tidak dipengaruhi oleh air tanah.

4.        Daya dukung dapat diperkirakan berdasarkan rumus tiang.

5.        Sangat cocok untuk mempertahankan daya dukung vertikal.

6.        Pemeriksaan kualitas pondasi sangat ketat sesuai standar pabrik.

7.        Pemancangan lebih cepat, mudah dan praktis.

Kekurangan:

1.        Bila panjang tiang kurang, maka untuk melakukan penyambungannya sulit dan memerlukan alat penyambung khusus.

2.        Bila memerlukan pemotongan maka dalam pelaksanaannya akan lebih sulit dan memerlukan waktu yang lama.

3.        Tidak cocok untuk pondasi dengan diameter yang agak besar.

4.        Memerlukan mesin hydraulic press untuk menekan pondasi.

Perhitungan efisiensi kelompok tiang pancang dihitung sesuai dengan jenis, dimensi, jarak, jumlah, dan susunan kelompok tiang pancang yang digunakan. Alasan penggunaan pondasi tiang pancang ini adalah:

1.        Pengerjaannya relatif cepat dan pelaksanaannya juga relatif lebih mudah.

2.        Biaya yang dikeluarkan lebih murah dari pada tipe pondasi dalam yang lain (bored pile).

3.        Kualitas tiang pancang terjamin. Tiang pancang yang digunakan merupakan hasil pabrikasi, sehingga kualitas bahan yang digunakan dapat dikontrol sesuai dengan kebutuhan serta kualitasnya seragam karena dibuat massal. (Kontrol kualitas/kondisi fisik tiang pancang dapat dilakukan sebelum tiang pancang digunakan).

4.        Dapat langsung diketahui daya dukung tiang pancangnya, pemancangan yang menggunakan drop hammer dihentikan bila telah mencapai tanah keras/final set yang ditentukan (kalendering). Sedangkan bila menggunakan Hydrolic Static Pile Driver (HSPD),terdapat dial pembebanan yang menunjukkan tekanan hidrolik terdiri dari empat silinder untuk menekan tiang pancang ke dalam tanah sampai ditemui kedalaman tanah keras.

PENUTUP

A.Kesimpulan

1. Penggolongan pondasi tiang pancang menurut bahan terbagi atas : beton,baja, kayu, dan komposit

2. Pemasangan tiang pancang dapat dilakukan dengan cara dicetak dari luar ataupun di bor di lokasi kerja

3. Alat berat pemancang tiang pancang yaitu : pemukul jatuh, pemukul aksi tiang, pemukul aksi double, pemukul diesel, pemukul getar, hydraulic hammer.

4. Metode pelaksanaan tiang pancang dimulai dari tahap persiapan, pengangkatan, dan pemancangan

5. Kapasitas daya dukung tiang pancang dapat dihitung berdasarkan kekuatan baahan, data sondir, data SPT, dan daya dukung tiang pancang

B.Saran

Disarankan kepada pembaca agar membaca isi makalah dari awal hingga akhir agar isi makalah dapat dimengerti dengan baik.