MINI RISET TEKNIK PONDASI - Perbandingan Kecepatan Penurunan Pondasi Pada Jenis Tanah yang Berbeda

MINI RISET TEKNIK PONDASI 

PENGARUH LAPISAN TANAH LEMPUNG, GRAVEL SAND, PASIR DAN CAMPURAN TANAH LEMPUNG GRAVELLY SAND TERHADAP

PENURUNAN TIANG PANCANG

RINGKASAN

            Pondasi merupakan bagian paling bawah (sub structure) dari suatu konstruksi dan merupakan bagian yang sangat penting karena pondasi berfungsi memikul beban bangunan di atasnya (upper structure) dan beban lainnya ke lapisan tanah yang ada di bawahnya. Suatu perencanaan pondasi dikatakan benar apabila beban yang diteruskan pondasi ke tanah tidak melampaui kekuatan tanah yang bersangkutan. Apabila kekuatan tanah dilampaui, maka penurunan yang berlebihan dari tanah akan terjadi. Kedua hal tersebut akan menyebabkan kerusakan pada konstruksi yang berada di atas pondasi tersebut.

Tujuan dari Mini Riset ini antara lain untuk mengetahui perbandingan  kecepatan penurunan pondasi yang terjadi akibat pengaruh beban pondasi dengan variabel tanah yang berbeda-beda.

Metode yang dilakukan dalam percobaan ini adalah dengan menggunakan metode eksperimen, dimana percobaan ini dilakukan langsung pada objek. Objek Mini Riset berupa replika tiang pancang sederhana dari besi dengan Ø 8 mm yang di hubungkan dengan plat tipis 15 cm x 15 cm. Tanah yang digunakan sebagai media adalah tanah lempung, pasir, gravelly sand (pasir berkerikil) dan tanah lempung yang dicampur dengan gravelly sand.

            Hasil Mini Riset menunjukkan bahwa dengan diameter replika tiang pondasi  Ø 8 mm dan luas tanah yang sama, penurunan pada jenis tanah lempung lebih cepat dengan waktu 1 menit 10 detik jika di bandingkan dengan pasir dan gravel sand  dengan waktu 1 menit 15 detik dan 2 menit 15 detik. Sehingga di dapat solusi untuk mencampur tanah lempung dengan gravelly sand (pasir berkerikil) dengan tujuan memperlambat penurunan pada replika pondasi tiang pancang, dan hasilnya waktu penurunan tanah lempung yang di campur gravelly sand lebih lama dengan waktu 1 menit 44 detik.

BAB 1

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Masalah Mini Riset

            Pada prinsipnya suatu gedung tidak akan dapat dibangun di tanah yang tidak mampu menerima beban gedung tersebut karena akan menyebabkan terjadinya settlement (penurunan) dari konstruksi gedung tersebut,atau dengan kata lain stabilitas gedung tersebut akan terganggu. Settlement (penurunan) pondasi dapat terjadi apabila kekuatan tanah sudah terlampaui oleh beban yang di pikul oleh tanah tersebut. Hal ini lah kondisi yang harus dihindari oleh perencana, karena penurunan pada pondasi dapat menimbulkan kerusakan fatal pada struktur yang berada di atasnya. Oleh sebab itu dalam merencanakan suatu pondasi harus mengevaluasi daya dukung tanah dan penurunannya.

            Pada waktu tiang dibebani, tiang akan mengalami pemendekan dan tanah

disekitarnya akan mengalami penurunan. Penurunan dibedakan menjadi 2 (dua) penurunan pondasi tiang tunggal dan penurunan pondasi tiang kelompok. Beberapa hal yang perlu diketahui mengenai penurunan yaitu besarnya penurunan

akan terjadi dan kecepatan penurunan (Hardiyatmo, 2010).

            Tanah selalu mempunyai peranan yang penting pada suatu lokasi pekerjaan konstruksi. Tanah adalah pondasi pendukung suatu bangunan, atau bahan konstruksi dari bangunan itu sendiri seperti tanggul atau bendungan, atau kadang-kadang sebagai sumber penyebab gaya luar pada bangunan, seperti tembok/dinding penahan tanah, jadi tanah itu selalu berperan pada setiap pekerjaan teknik sipil. (Suyono Sosrodarsono and Kazuto Nakazawa Mekanika Tanah dan Teknik Pondasi).

B. Tujuan Mini Riset

Adapun beberapa tujuan dan manfaat dari pembuatan mini riset ini ialah :

1.      Mengetahui perbandingan kecepatan penurunan pondasi pada jenis tanah yang berbeda (tanah lempung asli, pasir, gravelly sand, dan campuran tanah lempung asli + gravelly sand).

2.      Mengetahui pengaruh campuran gravelly sand pada tanah lempung terhaadap kekuatan tanah lempung.

3.      Mengamati pengaruh luas wadah terhadap kecepatan penurunan pondasi. 

C. Manfaat Mini Riset

      Manfaat dari Mini Riset mini riset ini antara lain :

1.      Untuk memenuhi tugas mata kuliah Teknik Pondasi.

2.      Untuk menambah pengetahuan tentang kecepatan ppenurunan pondasi yang terjadi ditinjau berdasarkan jenis tanah yang berbeda (tanah lempung asli, pasir, gravelly sand, dan campuran tanah lempung + gravelly sand. 

BAB II

KERANGKA PEMIKIRAN (GAMBARAN UMUM)

            Bangunan struktur gedung sipil terdiri dari struktur atas dan struktur bawah. Bangunan struktur atas terdiri dari konstruksi kolom, balok, plat, dll. Sedangkan untuk struktur bawah terdiri dari konstruksi pondasi. Pondasi adalah struktur bagian bawah bangunan yang berhubungan langsung dengan tanah, atau bagian bangunan yang terletak dibawah permukaan tanah yang mempunyai fungsi memikul beban bagian bangunan lain diatasnya (Joseph E. Bowles, 1997).       Pondasi merupakan bagian penting dari satu bangunan sipil, pondasi sebagai dasar penahan beban terdasar dari suatu konstruksi. Jalan, gedung, jembatan, bendungan, dan kontruksi sipil lainnya tanpa pondasi yang kuat pasti akan mengalami kegagalan kontruksi. Pada pengaplikasian dilapangan sering mengesampingkan analisis daya dukung pondasi yang tepat. Desain pondasi hanya berdasarkan pengalaman pribadi, sehingga penulis menganggap hal ini perlu di angkat karena pondasi menjadi landasan terpenting dari keberhasilan dalam bangunan sipil.

            Tindakan pencegahan terhadap kegagalan bangunan adalah jauh lebih baik, daripada melakukan perbaikan untuk kegagalan bangunan. Apalagi bila hal tersebut menyangkut dengan kegagalan yang disebabkan oleh pondasi. Banyak kasus kegagalan bangunan akibat kegagalan pondasi yang tidak dapat diperbaiki sehingga seluruh bangunan (gedung atau jembatan) tidak dapat berfungsi lagi, atau untuk perbaikannya harus memerlukan biaya tinggi. Untuk mencegah kegagalan pondasi, harus sejak dini yaitu dari tahap penyelidikan tanah di lapangan (in situ test) dan di laboratorium mekanika tanah, perencanaan dan perhitungan daya dukung pondasi serta penurunannya dan tahapan pelaksanaan pondasi.

A. Pondasi Tiang Pancang

            Tiang pancang merupakan bagian-bagian konstruksi yang dibuat dari kayu, beton, atau baja yang digunakan untuk meneruskan (menstrasmisikan) beban--beban permukaan ketingkat-tingkat permukaan yang lebih rendah didalam massa tanah (Bowles,1991).

            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, di bor atau di dongkrak ke dalam tanah dan dihubungkan dengan Pile cap (poer). Tergantung juga pada tipe tanah, material dan karakteistik penyebaran beban tiang pancang di klasifikasikan berbeda-beda.

            Pondasi tiang sudah digunakan sebagai penerima beban dan sistem transfer beban bertahun-tahun. Pada awal peradaban, dari komunikasi, pertahananan, 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.

            Secara umum pemakaian pondasi tiang pancang dipergunakan apabila tanah dasar dibawah bangunan tersebut tidak mempunyai daya dukung (bearing capacity) yang cukup untuk memikul berat bangunan dan beban diatasnya, dan juga bila letak tanah keras yang memiliki daya dukung yang cukup untuk memikul berat dari beban bangunan diatasnya terletak pada posisi yang sangat dalam.

            Pondasi tiang pancang hendaknya direncanakan sedemikian rupa sehingga gaya luar yang bekerja pada kepala tiang tidak melebihi gaya dukung tiang yang diizinkan. Adapun yang dimaksud dengan gaya dukung tiang yang diizinkan adalah meliputi aspek gaya dukung tanah yang diizinkan, tegangan pada bahan tiang dan perpindahan kepala tiang yang diizinkan.

B. Penurunan Pondasi Tiang Pancang

Penurunan pondasi harus diperkirakan dengan sangat hati-hati untuk berbagai bangunan, jemabatan, menara, instalasi tenaga, dan struktur-struktur biaya mahal yang sejenisnya. Penurunan untuk bangunan seperti urugan, bendungan tanah, tanggul banjir, turap berbatang kukuh, dan dinding penahan tanah dapat diperkirakan.

Perhitungan penurunan tanah itu paling baik hanya merupakan taksiran tentang perubahan bentuk (deformasi) yang dapat diharapkan pada waktu bebannya diterapkan dikemudian hari. Selama penurunan, tanah yang beralih dari badan yang ada (bobot sendiri) dalam keadaan tegang kedalam keadaan baru yang menahan beban yang diterapkan. Perubahan Δq dari beban tambahan ini mengahasilkan kumpulan/akumulasi distorsi partikel yang menggulir, menggelincir, meremuk dan elastis yang tergantung pada daerah pengaruh terbatas dibawah luas yang dibebani. Penurunan tersebut merupakan kumpulan gerakan dalam arah yang diminati. Pada arah verikal penuruan itu akan ditetapakan sebagi ΔH.

C.  Beban Bangunan

Setiap bangunan memikul beban-beban yang ada pada dirinya. Seluruh beban tersebut harus disalurkan ke dalam tanah melalui pondasi. Artinya daya dukung tanah (kemampuan mendukung/satuan luas) harus mampun merespon beban-beban dari atasnya (jumlah beban/satuan luas). Apabila beban bangunan lebih besar dibandingkan kemampuan tanah yang mendukungnya, maka bangunan dapat amblas dan menyebabkan kerusakan pada struktur bahkan hancur.    

  

BAB III

METODE PELAKSANAAN

            Metode yang dilakukan dalam percobaan ini adalah dengan menggunakan metode Studi literature dimana Mini Riset ini berdasarkan teori yang sudah ada dan umum digunakan dalam teknik pondasi.

Waktu dan Tempat Mini Riset

Mini Riset ini dilakukan di Jalan Durung, Gg.Mulio. Percobaan ini dilakukan mulai tanggal 30 November - 03 Desember 2016. 

1.      Peralatan Kerja dan Bahan Uji

Bahan Uji :

·      Tanah Lempung Asli      

·      Pasir 

·      Gravelly Sand (pasir kerikil)

·      Tanah Lempung + Gravelly Sand (pasir berkerikil)

·      Besi Tulangan diameter 8, tinggi 15 cm. (3 buah) + Plat Tipis

·      Toples Transparan

·      Wadah Penampung Air

·      Air

Peralatan Kerja :

·      Penggaris

·      Pulpen/ marker

Langkah kerja :

A.  Variabel 1 - Penurunan Pondasi Pada Tanah Lempung Asli

·  Siapkan Toples transparan, kemudian isi wadah tersebut dengan tanah lempung asli.

·  Isi toples dengan tanah perlapisan sebanyak 4 lapisan dan padatkan pada masing-masing lapisan. Isi dengan tanah lempung sampai toples penuh dan permukaannya rata.

·  Siapkan Wadah penampung air dan Air sebagai pengisi wadah.

·  Siapkan Stopwatch untuk menghitung kecepatan penurunan pondasi.

·  Letakkan replika pondasi ditengah-tengah toples dan tahan pinggirannya. Pastikan permukaan tanah rata dan padat untuk menghindari kemungkinan pondasi tidak seimbang penurunannya.

·   Letakkan wadah kosong diatas plat replika pondasi. Hidupkan Stopwatch bersamaan dengan di masukkannya air kedalam wadah kosong.

·  Perhatikan penurunan pondasi, tambahkan beban sebanyaknya sampai plat menyentuh permukaan tanah.

·  Hentikan stopwatch kemudian catat waktu penurunannya dan perbandingan bebannya.

·  Rekap hasil penurunan pada variabel 1 untuk dibandingkan.

B.       Variabel 2 - Penurunan Pondasi pada Pasir

· Bersihkan sisa tanah lempung pada toples yang telah digunakan tadi.

·  Kemudian isi toples dengan pasir perlapisan sebanyak 4 lapisan dan padatkan pada masing-masing lapisan. Isi dengan pasir sampai toples penuh dan permukaannya rata.

·  Siapkan wadah penampung air dan air sebagai pengisi wadah.

·  Siapkan Stopwatch untuk menghitung kecepatan penurunan pondasi.

·  Letakkan replika pondasi ditengah-tengah toples dan tahan pinggirannya. Pastikan permukaan pasir padat untuk menghindari kemungkinan penurunan pondasi tidak seimbang.

·   Letakkan wadah kosong diatas plat replika pondasi.

·  Hidupkan Stopwatch

·  bersamaan dengan di masukkannya air kedalam wadah kosong.

·  Perhatikan penurunan pondasi, tambahkan beban sebanyaknya sampai plat menyentuh permukaan pasir.

·  Hentikan stopwatch kemudian catat waktu penurunannya dan perbandingan bebannya.

· Rekap hasil penurunan pada variabel 2 untuk dibandingkan.

C.  Variabel 3 - Penurunan Pondasi pada Pasir berkerikil (Gravelly Sand)

· Bersihkan sisa pasir pada toples yang telah digunakan tadi.

·  Kemudian isi toples dengan pasir berkerikil (Gravelly Sand) perlapisan sebanyak 4 lapisan dan padatkan pada masing-masing lapisan. Isi sampai toples penuh dan permukaannya rata.

·  Siapkan wadah penampung air dan air sebagai pengisi wadah.

·  Siapkan Stopwatch untuk menghitung kecepatan penurunan pondasi.

·  Letakkan replika pondasi ditengah-tengah toples dan tahan pinggirannya. Pastikan permukaan gravelly sand padat untuk menghindari kemungkinan penurunan pondasi tidak seimbang.

·   Letakkan wadah kosong diatas plat replika pondasi. Hidupkan Stopwatch bersamaan dengan di masukkannya air kedalam wadah kosong.

·  Perhatikan penurunan pondasi, tambahkan beban sebanyaknya sampai plat menyentuh permukaan gravelly sand.

·  Hentikan stopwatch kemudian catat waktu penurunannya dan perbandingan bebannya.

· Rekap hasil penurunan pada variabel 3 untuk dibandingkan.

D.    Variabel 4 - Penurunan Pondasi pada tanah lempung asli + Gravelly Sand

· Bersihkan sisa pasir pada toples yang telah digunakan tadi.

· Campur tanah lempung asli dengan pasir berkerikil (Gravelly Sand)

·  Kemudian isi toples dengan campuran tersebut perlapisan sebanyak 4 lapisan dan padatkan pada masing-masing lapisan. Isi sampai toples penuh dan permukaannya rata.

·  Siapkan wadah penampung air dan air sebagai pengisi wadah.

·  Siapkan Stopwatch untuk menghitung kecepatan penurunan pondasi.

·  Letakkan replika pondasi ditengah-tengah toples dan tahan pinggirannya. Pastikan permukaan pasir padat untuk menghindari kemungkinan penurunan pondasi tidak seimbang.

·   Letakkan wadah kosong diatas plat replika pondasi. Hidupkan Stopwatch bersamaan dengan di masukkannya air kedalam wadah kosong.

·  Perhatikan penurunan pondasi, tambahkan beban sebanyaknya sampai plat menyentuh permukaan tanah lempung campuran.

·  Hentikan stopwatch kemudian catat waktu penurunannya dan perbandingan bebannya.

· Rekap hasil penurunan pada variabel 4 untuk dibandingkan. 

BAB IV

PEMBAHASAN

Dari pengujian yang kami lakukan, didapat data sebagai berikut :

I.  Data Benda Uji

A. Data Tulangan (Replika tiang pancang)

JENIS TANAH	Diameter Tulangan	Tinggi Tiang Pancang
Lempung Asli	Ø 8 mm	15
Pasir	Ø 8 mm	15
Gravelly Sand	Ø 8 mm	15
Lempung Asli + Gravelly Sand	Ø 8 mm	15

B. Data Beban Wadah Kosong + Air

JENIS TANAH	Berat Wadah Kosong + Air
Lempung Asli	2000 ml
Pasir	2000 ml
Gravelly Sand	2000 ml
Lempung Asli + Gravelly Sand	2000 ml

C. Data Luas Wadah Tanah

JENIS TANAH	TINGGI WADAH		LEBAR WADAH
	A	B	A	B
Lempung Asli	27	24.8	24.8	14.9
Pasir	27	24.8	24.8	14.9
Gravelly Sand	27	24.8	24.8	14.9
Lempung Asli + Gravelly Sand	27	24.8	24.8	14.9

  

II.  Variabel 1 - Tanah Lempung

Tanah Lempung
Diameter Tiang Pancang	Ø 8 mm
Waktu Penurunan	1 menit 10 detik

  

III. Variabel 2 - Pasir

Pasir
Diameter Tiang Pancang	Ø 8 mm
Waktu Penurunan	1 menit 15 detik

 IV. Variabel 3 - Gravel Sand (Pasir Berkerikil)

Gravel Sand
Diameter Tiang Pancang	Ø 8 mm
Waktu Penurunan	2 menit 15 detik

 V.   Variabel 4 - Tanah Lempung + Gravel Sand (Pasir Berkerikil)

Tanah Lempung + Gravel Sand
Diameter Tiang Pancang	Ø 8 mm
Waktu Penurunan	1 menit 44 detik

   

LIHAT JUGA:

Kumpulan Mini Riset

Kumpulan Critical Jurnal Review

Kumpulan Critical Book Report 

Kumpulan Makalah

BAB V

KESIMPULAN & SARAN

A. KESIMPULAN

     Berdasarkan hasil Mini Riset dan analisis yang dilakukan, maka di peroleh kesimpulan sebagai berikut :

1.    Penurunan replika pondasi tiang pancang pada Tanah Lempung memiliki kecepatan penurunan lebih cepat yaitu 1 menit 10 detik, sedangkan pasir memiliki kecepatan lebih lama 5 detik dari tanah lempung yaitu 1 menit 15 detik.

2.    Penurunan replika pondasi tiang pancang pada gravelly sand (pasir berkerikil) memiliki waktu terlama yaitu  2 menit 15 detik sehingga di peroleh solusi untu mencampur tanah lempung dengan gravelly sand.

3.    Setelah campuran gravelly sand di tambah tanah lempung di peroleh kecepatan penurunan pondasi lebih lama dengan selisih 34 detik di bandingkan tanah lempung asli yaitu 1 menit 44 detik.

B. SARAN

1.  Melihat hasil Mini Riset ini, perlu adanya kajian lebih lanjut mengenai penurunan pondasi berdasarkan perhitungan daya dukung tanah.

2.      Hasil Mini Riset ini diharapkan dapat memberi manfaat bagi pembaca dan dapat menjadi acuan dalam Mini Riset sejenis.

  

DAFTAR PUSTAKA

Budijanto Widjaja; 2006; KAJIAN PENGARUH SETUP PADA TIANG PANCANG    TERHADAP             PENINGKATAN DAYA DUKUNG PONDASI (Studi Kasus Porto dan Jakarta);             http://ced.petra.ac.id/index.php/jts/article/view/16902.

            Di akses tanggal 05 Desember 2016

Das, Braja M. (1995). “Mekanika Tanah (Prinsip-prinsip Rekayasa Geoteknis) Jilid I”. Jakarta : ERLANGGA.

Koinonia; 2015; Analisis Kelelahan Struktur Pada Tiang Pancang di Dermaga        Belang dengan Metode Fracture Mechanics;             http://ejournal.unsrat.ac.id/index.php/tekno/article/view/8795/8356

            Di akses tanggal 05 Desember 2016

Quedarusman; 2013; Analisa Kelelahan Struktur Pada Sambungan Antar Tiang     Pancang Akibat Beban Horisontal; http://ejournal.unsrat.ac.id/index.php/jss/article/view/934

            Di akses tanggal 11 Desember 2016

Yulvi Zaika; 2013; Penurunan Pondasi Tiang ; http://yulvi.lecture.ub.ac.id/files/2016/05/ PENURUNAN- PONDASI-TIANG.pptx. Diakses tanggal 06 Desember 2016.