Metode Pemancangan Pondasi Tiang Beton Pracetak

Metode Pemancangan Pondasi Tiang Beton Pracetak
16

Fondasi tiang pancang merupakan bagian dari konstruksi yang dibuat dari kayu, beton, dan/atau baja yang digunakan untuk mentransmisikan beban-beban permukaan ke tingkat-tingkat permukaan yang lebih rendah dalam masa tanah. Dimana fondasi tiang ini digunakan untuk mendukung bangunan bila lapisan tanah kuat terletak sangat dalam . Hal ini merupakan distribusi vertikal dari beban sepanjang poros tiang pancang atau pemakainan beban secara langsung terhadap lapisan yang lebih rendah melalui ujung tiang pancang.Tiang pancang ini semata-mata hanya dari segi kemudahan karena semua tiang pancang berfungsi sebagai kombinasi tahanan samping dan dukungan ujung kecuali bila tiang pancang menembus tanah yang sangat lembek sampai kedasar padat.

Tiang pancang pada umumnya digunakan untuk beberapa maksud yaitu :

  1. Untuk meneruskan beban bangunan yang terletak diatas air atau tanah lunak, ke tanah pendukung yang kuat.
  2. Untuk meneruskan beban ke tanah yang relatif untuk sampai kedalam tertentu sehingga fondasi bangunan mampu memberikan dukungan yang cukup untuk mendukung mendukung beban tersebut oleh gesekan sisi tiang dengan tanah disekitarnya.
  3. Untuk mengangker bangunan yang dipengaruhi oleh gaya angkat ke atas akibat tekanan hisdrostatis atau momen penggulingan.
  4. Untuk menahan gaya-gaya horisontal dan gaya yang arahnya miring.
  5. Untuk memadatkan tanah pasir, sehingga kapasitas dukung tanah tersebut bertambah.
  6. Untuk mendukung fondasi bangunan yang permukaan tanahnya mudah tergerus air.

Tiang Beton Pracetak

Tiang beton pracetak yaitu tiang dari beton yang dicetak disuatu tempat dan kemudian diangkut kelokasi rencana bangunan.ukuran diameter yang biasanya dipakai untuk tiang yang tidak berlubang diantara 20 sampai 60 cm. Untuk tiang yang berlubang diameternya dapat mencapai 140 cm. Panjang tiang beton pracetak biasanya berkisar diantara 20 sampai 40, untuk tiang beton berlubang bisa sampai 60 m. Beban maximum untuk tiang ukuran kecil berkisar diantara 300 sampai 800 kN.

Keuntungan dan kerugian

Keuntungannya adalah

  • Bahan tiang dapat diperiksa sebelum pemancangan.
  • Prosedur pelaksanaan tidak dipengaruhi oleh air tanah.
  • Tiang dapat dipancang sampai kedalaman yang dalam.
  • Pemancangan tiang dapat menambah kepadatan tanah granuler.

Kerugiannya adalah

  • Penggembungan permukaan tanah dan gangguan tanah akibat pemancangan dapat menimbulkan masalah.
  • Kepala tiang kadang-kadang pecah akibat pemancangan.
  • Pemancangan sulit, bila diameter tiang terlalu besar.
  • Pemancangan menimbulkan gangguan suara, getaran dan deformasi tanah yang dapat menimbulkan kerusakan bangunan disekitarnya.
  • Banyaknya tulangan dipengaruhi oleh tegangan yang terjadi pada waktu pengangkutan dan pemancangan tiang.

Nilai-nilai beban maximum tiang beton pracetak ditinjau dari segi kekuatan bahan tiangnya.

Bentuk pondasi tiang beton

Metode Pelaksanaan

I. Persiapan alat dan bahan

  1. Pile ( tiang pancang )
  2. Diesel Hummer
  3. Service Crane

II. Hal yang harus diperhatikan sebelum pemancangan

  1. Karakteristik tanah
  2. Jenis tiang pancang
  3. Cara/jenis pembebanan
  4. Metode pukulan

III. Langkah kerja

1. Penentuan tititk-tititk dimana tiang pancang akan diletakkan

penentuan ini harus sesuai dengan gambar konstruksi yang telah ditentukan oleh perencana. Jika sudah fix titik mana yang akan dipancang, nah sampai saat itu, pekerjaan tiang pancang sudah bisa dilakukan.

2. Mendirikan alat pemancang

Alat pemancang tiang didirikan didaerah  titik letak pemancangan pondasi yang akan di pancang, dimana alat pemancang ini harus berdiri tegak terhadap muka tanah.

Bagian-bagian alat pemancang

  • Lead

Rangka baja dengan dua bagian paralel sebagai pengatur tiang agar pada saat tiang dipancang arahnya benar. Jadi leader berfungsi agar jatuhnya pemukul tetap terpusat pada sistem tiang.

  • Blok Anvil

Bagian yang terletak pada dasar pemukul yang menerima benturan dari ram dan mentranfernya ke kepala tiang

  • Topi Helment atau “drive cap”

Bahan yang dibuat dari baja coar yang diletakkan diatas tiang untuk mencegah tiang dari kerusakan saat pemancangan dan untuk menjaga agar as tiang sama dengan as pemukul.

  • Bantalan ( cushion )

Dibuat dari kayu keras atau bahan lain yang ditempatkan diantara penutup tiang ( pile cap )dan puncak tiang untuk  melindungi kepala tiang dari kerusakan.

  • Ram

Bagian pemukul yang bergerak ke atas dan ke bawah yang terdiri dari piston dan kepala penggerak.

Bagian-bagian dari alat pemancang

3. Proses pengangkutan tiang pancang

Sebelum melakukan pengangkutan menuju alat pemancang, terlebih dahulu menentukan titik-titik letak pengikatan tiang.titik-titik ini di dasarkan pada momen-momen lentur khusus yang dikembangkan selama waktu pengambilan tiang pancang. Beberapa letak titik pengikatan adalah sebagai berikut

Setelah meakukan penenuan titik, lalu dilakukan pengangkatan dilakukan dengan menggunakan Service Crane. Dengan Service crane ,tiang dipasangkan ke alat pemancang dimana biasa alat pemancang sudah berada tepat diarea titik pancang.

4. Penyambungan tiang pancang dengan jenis pemukul tiang

Setelah tiang pancang berdiri, lalu diantara kepala penumbuk dan tiang pancang diberi suatu bantalan dengan tujuan melindungi ujung tiang dari tegangan lokal yang berlebihan, dan mempunyai pengaruh khusus pada gelombang tegangan yang timbul pada tiang selama pemancangan.  Pemilihan bantalan didasarkan pada karakteristik pemancangan tiang, seberapa dalam tiang dapat dipancang, daya dukung tiang dll.

Proses penyambungan tiang terhadap bantalan dan jenis pemukul

5. Pemancangan Tiang

Pemancangan tiang siap dilakukan setelah Pile terpasang dan posisi alat sudah berada pada titik pemancangan. Berat penumbuk, tinggi jatuh, dll diperlihatkan pada tabel dibawah

Pemancangan dihentikan jika telah mencapai tanah keras, indikasi jika pemancangan sudah mencapai tanah keras adalah palu dari hammer sudah mental tinggi, biasanya dalam tiap alat pancang sudah ada ukurannya, jika sudah pada posisi seperti itu maka segera dilakukan pembacaan kalendering.

Proses pelaksanaan pemancangan

Kalendering

Kalendering adalah grafik catat yang berada pada alat pancangdimana berfungsi untuk mengetahui sejauh mana pemancangan yang telah dilakukan sudah memenuhi spesifikasi daya dukung yang diinginkan.

Pembacaan ini dilakukan pada alat pancang sewaktu memancang. Jika dari bacaan tinggi bacaan sudah bernilai 1 cm atau lebih kecil, maka pemancangan sudah siap dihentikan. Itu artinya tiang sudah menencapai titik tanah keras, tanah keras itulah yang menyebabkan bacaan kalenderingnya kecil yaitu 1 cm atau kurang. Jika diteruskan dikhawatirkan akan terjadi kerusakan pada tiang pancang itu sendiri seperti pada topi tiang pancang atau badan tiang pancang itu sendiri. Pembacaan 1 kalendering dilakukan dengan 10 pukulan.

Contoh pembacaan kalendering

IV. Rekomendasi Sistem Pemukulan

Sistem pemukulan yang direkomendasikan yaitu dengan “ Diesel Hummer” karena :

Palu diesel sangat mudah bergerak, penggunaan bahan bakar rendah ( Orde sebesar 4 sampai 16 liter /jam ), lebih ringan dibandingkan palu uap ( Single acting hummer dan double acting Hummer ) serta beroperasi secara efesien dalam temperatur rendah 0⁰C. Tak ada Unit penghasil ( Generation Unit) uap atau bekalan udara dan slang ikutannya.

Cara kerja Diesel Hummer

Balok besi panjang dinaikkan dilapangan pada permulaan operasi, bahan bakar diinjeksikan ( disuntikan ) dekat blok landasan dan balok besi panjang dilepaskan. Sewaktu balok besi panjang jatuh,, maka udara dan bahan bakar menjadi mampat dan menjadi panas karena pemampatan tersebut; bila balok besi panjang beada didekat landasan, maka kalor sudah cukup untuk menyalakan campuran udara bahan bakar. Ledakan yang dihasilkan yaitu dapat memajukan tiang pancang dan mengangkat balok besi panjang.

sumber : 
https://www.ilmutekniksipil.com/teknik-pondasi/metode-pemancangan-pondasi-tiang-beton-pracetak

Pondasi Dangkal

Pondasi Dangkal
14

Sifat-sifat teknis tanah dan batuan

Siklus Batuan dan Asal Usul Tanah

Siklus Batuan dan Asal Usul Tanah

Sifat-sifat umum tanah

Butiran Tanah

Vs = volume butiran

Vw = volume air

Vv  = Volume pori

Va  =Volume udara

V    = Volume total

W   = Berat total

Ws = Berat butiran padat

Ww = berat air

Wa  = Berat udara ( dianggap =0)

Kadar Air, Angka Pori, Berat Volume Tanah, Berat jenis dan Derajat kejenuhan

Kadar Air, Angka Pori, Berat Volume Tanah, Berat Jenis dan Derajat Kejenuhan
Kadar Air, Angka Pori, Berat Volume Tanah, Berat Jenis dan Derajat Kejenuhan

Pengertian dan Fungsi Fondasi

Fondasi adalah bagian paling bawah yang merupakan bagian penting dari suatu konstruksi. Fungsi fondasi adalah meneruskan beban konstruksi ke lapisan tanah yang berada dibawah dasar fondasi.

Jenis Fondasi

Secara garis besar jenis fondasi dapat dibagi menjadi 2

1. Fondasi dangkal

a). Fondasi langsung/menerus/staal

b). Fondasi telapak/footplate

c). Fondasi telapak gabungan

d). Fondasi rakit

Jenis-jenis pondasi dangkal

2. Fondasi dalam

a). Fondasi tiang pancang (precast)

b). Fondasi tiang bor (cast insitu)

c). Fondasi sumuran

d). Sistem Cakar Ayam

Df > B

• Jenis fondasi terutama tergantung pada kedalaman fondasi
• Bila Df/B £ 4 digunakan fondasi dangkal
• Bila Df/B > 10 digunakan fondasi dalam

Syarat-syarat Umum Fondasi

1. Kedalaman

a) Harus “cukup” untuk menjamin (mencegah) bahwa tidak terjadi desakan dari tanah (akibat fondasi yang terlalu dangkal tanah dapat mendesak kekiri/kekanan sehingga fondasi menggeser)
b) Bebas dari gangguan musim/gangguan alam (misal : kembang susut tanah, pembekuan akibat salju pada daerah dengan 4 musim)
c) Bebas dari akar-akar tanaman

2. Sistem fondasi harus aman terhadap:

a). Geser

b). Guling

c). Kapasitas dukung tanah/terhadap settlement

3. Fondasi harus aman terhadap bahan bahan reaktif (awet/tidak mudah hancur)

4. Fondasi harus ekonomis (struktur fondasi dan pelaksanaannya)

5. Fondasi harus mempunyai criteria ramah lingkungan, khususnya dalam hal pelaksanaan

6. Fondasi relatif fleksibel dengan kondisi sekitarnya

Faktor-faktor  yang perlu diperhatikan pada perencanaan dan pelaksanaan fondasi

1.Air tanah (dampaklingkungan ) terhadap

a. Kapasitas dukung (gtanah kering > g tanah terendam)

sult = α.c.Nc + q.Nq + β.B. g.Nγ

s ijin = s ult/SF

s max < s ijin

b. Stabilitas secara umum (pada lereng fondasi) air tanah dapat mengakibatkan  kelongsoran, erosi dari tanah

c. Dewatering /gangguan selama pengeringan pada pelaksanaan pemompaan dengan dasar fondasi di bawah M.A.T, perlu perlindungan tanah agar tidak longsor

sumber : 
https://www.ilmutekniksipil.com/teknik-pondasi/pondasi-dangkal

Metode Penyelidikan Tanah

Metode Penyelidikan Tanah
13

Penyelidikan tanah dilapangan dibutuhkan untuk perancangan fondasi bangunan seperti :

  • Bangunan gedung
  • Dinding penahan tanah
  • Bendungan
  • Jalan
  • Dermaga
  • dll

Cara penyelidikan tanah dilakukan dengan :

  • Lubang uji (test pit)
  • Pengeboran
  • Insitu test (pengujian di lapangan)

Dari data yang diperoleh, sifat-sifat teknis tanah dipelajari kemudian dijadikan pertimbangan dalam menganalisis  penurunan dan kapasitas dukung.

Tujuan penyelidikan tanah adalah :

  1. Menetukan sifat-sifat tanah yang terkait dengan perancangan struktur yang dibangun diatasnya
  2. Menentukan kapasitas dukung tanah menurut tipe fondasi yang dipilih
  3. Menentukan tipe dan kedalaman fondasi
  4. Untuk mengetahui posisi muka air tanah
  5. Untuk memprediksi besarnya penurunan
  6. Menentukan besarnya tekanan tanah terhadap dinding penahan tanah atau pangkal jembatan
  7. Menyelidiki keamanan suatu struktur bila penyelidikan dilakukan pada bangunan yang telah ada sebelumnya
  8. Pada proyek jalan raya dan irigasi, penyelidikan tanah berguna untuk menentukan letak-letak ssaluran, gorong-gorong, penentuan lokasi dan macam bahan timbunan.

Cara penyelidikan tanah

Pengujian pemboran maupun tes pit memberikan informaasi kondisi tanah dasar fondasi. Penyelidikan detail pengeboran diikuti dengan pengujian dilaboratoriun dan  dilapangan.

Penyelidikan tanah untuk perancangan fondasi terdiri dari beberapa tahap, yaitu :

  1. Pengeboran atau penggalian lubang uji
  2. Pengambilan contoh tanah ( setiap jarak 0.75 – 3 m)
  3. Pengujian contoh tanah dilapangan atau dilaboratorium
  4. Analisis hasil uji tanah untuk perancangan kapasitas dukung

Pengambilan sampel  pada lapisan batuan  yaitu core (inti batu) menggunakan alat  bore putar (rotary drill).

Alat-alat penyelidikan tanah
Alat-alat penyelidikan tanah

Laporan hasil pengeboran

Laporan hasil pengeboran harus dibuat jelas dan tepat. Hal-hal kecil yang berkaitan dengan pelaksanaan perlu dicatat  seperti pergantian alat dan tipenya, kedalaman lubang dan metode penahan lubang bor. Hasil pengeboran dicatat dalam suatu boring log yang berisi :

  1. Kedalaman lapis  tanah
  2. Evaluasi permukaan titik bor, lapisan tanah dan muka air tanah
  3. Simbol dan jenis tanah secara grafis
  4. Deskripsi tanah
  5. Posisi dan kedalaman pegambilan contoh. Sebutkan disturb atau undistrub
  6. Nama proyek, lokasi, tanggal, dan nama penanggung jawab pekerjaan pengeboran

Jenis penyelidikan dilapangan

Jenis-jenis penyelidikan tanah dilapangan  :

  1. Uji penetrasi standar atau SPT
  2. Uji penetrasi kerucut statis (static cone penetration test) atau sondir
  3. Uji beban pelat
  4. Uji geser kipas
  5. Uji pressuremeter

Pengujian dilaboratorium

Pengujian dilaboratorium dilakukan pada sampel tanah yang diperoleh dari hasil pemboran yang digunakan untuk analisis kapasitas dukung dan penurunan. Pengujian yang sering digunakan dalam perancangan fondasi adalah :

  1. Pengujian dari pengamatan langsung
  2. Kadar air
  3. Analisis butiran
  4. Batas attetberg
  5. Triaxial,tekan bebas,geser langsung
  6. Geser kipas
  7. Konsolidasi
  8. Permeabilitas
  9. Analisa bahan kimia dll.

Laporan penyelidikan tanah untuk peracangan fondasi

Laporan penyelidikan tanah untuk perancangan fondasi dibuat dengan mempertimbangkan seluruh data bor, lubang uji observasi lapangan dan pengujian dilapangan dan dilaboratorium. Laporan penyelidikan tanah berisi :

  1. Pendahuluan
  2. Deskripsi lokasi proyek
  3. Kondisi geologi lokasi proyek
  4. Deskripsi lapisan tanah yang diperoleh dari hasil pengeboran
  5. Hasil pengujian laboratorium
  6. Pembahasan
  7. Kesimpulan
sumber : https://www.ilmutekniksipil.com/teknik-pondasi/penyelidikan-tanah

Daya Dukung Tanah

Daya Dukung Tanah
12

Pondasi akan aman apabila :

  • Penurunan (settlement) tanah yang disebabkan oleh beban fondasi masih dalam batas yang diijinkan.
  • Tidak terjadi keruntuhan geser pada tanah dasar fondasi

A. Jenis-jenis keruntuhan menurut vesic :

Fase I

  • Awal penerapan beban, tanah dibawah fondasi turun yang diikuti oleh deformasi tanah arah lateral dan vertikal.
  • Beban yang diterapkan relatif kecil sehingga penurunan sebanding dgn beban yang diterapkan
  • Tanah dalam kondisi keseimbangan elastis
  • Massa tanah mengalami kompresi mengakibatkan kenaikan kuat geser tanah dan menambah kapasitas dukungnya
Fase II
  • Penambahan beban selanjutnya, baji tanah terbentuk tepat dan deformasi plastis tanah semakin nampak.
  • Dengan penambahan beban, fondasi gerakan tanah pada mengalami perubahan kedudukan dari elastis menjadi plastis dari tepi fondasi
  • Gerakan tanah arah lateral menjadi semakin nyata diikuti oleh retakan lokal dan geseran tanah disekeliling tepi fondasi
  • Dalam zona plastis, kuat geser tanah sepenuhnya berkembang untuk menahan beban yang bekerja
Fase III
  • Kecepatan deformasi bertambah dengan penambahan beban.
  • Deformasi diikuti oleh gerakan tanah keluar disertai penggelembungan tanah permukaan
  • Tanah pendukung fondasi mengalami keruntuhan yang berbentuk lengkungan dan garis disebut bidang geser radial dan bidang geser linier

Mekanisme keruntuhan berdasarkan hasil uji model :

  • Keruntuhan geser umum
  • Keruntuhan geser lokal
  • Keruntuhan penetrasi

B. Mekanisme keruntuhan tanah

1. General shear failure

  • Pada awal pembebanan linier setelah pembebanan non-linear, beban dinaikkan sehingga terjadi keruntuhan
  • Kondisi kesetimbangan penuh terjadi penuh di atas surface failure
  • Muka tanah disekitarnya naik
  • Keruntuhan (slip) terjadi disatu sisi
  • Fondasi miring
  • Terjadi pada tanah dengan kompresibilitas rendah (padat dan kaku)
  • Daya dukung ultimit (qult) bisa diamati dengan baik
2. Local shear failure
  • Terjadi desakkan besar dibawah fondasi (lokal)
  • Failure surface tidak sampai kepermukaan (muka tanah hanya sedikit mengembang)
  • Terjadi pada tanah dengan kompresibilitas tinggi (mudah mampat)
  • Penurunan yang terjadi relatif besar
  • Daya dukung ultimit sulit ditentukan dibatasi oleh settlement
3. Penetration failure
  • Keruntuhan geser tidak terjadi
  • Akibat beban,Fondasi hanya menembus dan menekan kesamping sehingga tanah didekat fondasi menjadi mampat pada zona tepat didasar fondasi
  • Penurunan fondasi bertambah secara linier dan tidak menghasilkan gerakan lateral menuju keruntuhan
  • Bidang runtuh tidak terlihat sama sekali
sumber : https://www.ilmutekniksipil.com/teknik-pondasi/daya-dukung-tanah

Metode Analisis Pondasi Dangkal

Metode Analisis Pondasi Dangkal

11

A.  Anggapan Dasar

  • Analisis fondasi dangkal dengan metode elastis  plat fondasi dianggap kaku sempurna (tidak melengkung), plat fondasi boleh mengalami penurunan, miring akibat beban yang bekerja sedangkan tanah tidak mampu menahan beban tarik
  • Plat fondasi kaku (tidak lentur), jika lentur terjadi perubahan bentuk mengakibatkan retak pada komponen betonnya, jika kemasukan air semakin parah akan terjadi perlemahan beton penyusunnya, sehingga anggapan fondasi kaku lebih aman

B. Jenis Beban

1. Beban terbagi rata q  kN/m2

σ = qtotal = q1 +q2 + q3

a). Beban lantai (q1)

b). Beban di atas pelat fondasi (q2)

c). Beban pelat fondasi (q3)

Jumlah beban terbagi rata yang bekerja pada plat fondasi q total = q1 + q2 + q3

2. Beban titik

a) Beban titik sentris (P) : jika beban bekerja dipusat luasan dasar fondasi, yang termasuk beban titik sentris adalah resultan beban-beban yang bekerja pada kolom fondasi.

Reaksi tanah akibat beban yang bekerja : σ = ( P/A)

b) Beban titik eksentris (P) : jika beban tidak bekerja dipusat luasan dasar fondasi

3. Momen

Perjanjian :

Pusat berat dasar fondasi O

Momen berputar terhadap pusat berat fondasi (O)

Momen yang bekerja searah jarum jam bertanda (+)

Momen yang bekerja berlawanan arah jarum jam bertanda (-)

Momen yang berporos sb. Y = My

Momen yang berporos sb. X = Mx

Lebar fondasi arah sb. X = B

Lebar fondasi arah sb. Y = L

Reaksi melawan beban (momen); momen kearah kanan, reaksi kearah kiri

sumber : 
https://www.ilmutekniksipil.com/teknik-pondasi/analisis-pondasi-dangkal

Pondasi Telapak Gabungan dan Pondasi Telapak Kantilever

Pondasi Telapak Gabungan dan Pondasi Telapak Kantilever
92

Pondasi telapak tunggal tidak selalu dapat digunakan disebabkan oleh

  1. Beban kolom terlalu besar sedang jarak kolom dengan kolom terlalu dekat, sehingga menimbulkan luasan plat fondasi yang dibutuhkan akan saling menutup (overlapping)

2. Bila digunakan telapak tunggal akan menimbulkan momen yang cukup besar akibat pusat kolom tak sentris terhadap pusat berat alas fondasi. Untuk mengurangi pengaruh momen dilakukan penggabungan dengan luasan fondasi dan diusahakan pusat berat alas fondasi berimpit dengan resultante gaya-gaya yang bekerja

3. Ruangan terbatas
  • Tanah yang terbatas
  • Bangunan lain
  • Padat bangunan

pondasi gabungan digunakan untuk mendukung beban – beban struktur yang tidak begitu besar,namun tanahnya mudah mampat atau lunak dan pondasi dipengaruhi momen guling. Keuntungan pemakaian pondasi gabungan :

  1. Menghemat biaya penggalian dan pemotongan tulagan beton
  2. Dapat mengurangi penurunan tidak seragam yang berlebihan akibat adanya lensa-lensa tanah lunak dan bentuk variasi lapisan tanah tidak beraturan

Cara penggabungan fondasi-fondasi dapat dilakukan dengan beberapa cara :

  1. Fondasi telapak Gabungan (combined footing)
  2. Fondasi telapak kantilever (cantilever footing)
  3. Fondasi telapak ikat (strap footing)

Bentuk fondasi telapak gabungan

Pondasi Telapak Kantilever

Jika fondasi terdiri dari 2 atau lebih fondasi telapak dan diikat oleh satu balok –> fondasi telapak kantilever atau fondasi telapak ikat. Fondasi telapak kantilever digunakan jika luasan fondasi berada ditepi luasan bangunan terbatas oleh batas kepemilikan. 

sumber : 
https://www.ilmutekniksipil.com/teknik-pondasi/pondasi-telapak-gabungan-dan-pondasi-telapak-kantilever