Penurunan Konsolidasi

Kosolidasi

Pada lempung jenuh jika mengalami pembebanan maka tekanan air pori akan bertambah bertahap. Tetapi untuk pasir yang mempunyai permeabilitas besar maka beban mengakibatkan naiknya tekanan air pori cepat selesai. Air pori yang berpindah menyebabkan butiran tanah mengisinya akhirnya terjadi penurunan.Penurunan akibat elastisitas tanah dan konsolidasi terjadi bersamaan.

Kompresibelitas lempung jenuh dengan bertambahnya tekanan, elastik settlement terjaadi secara cepat. Disebabkan koefisien pemeabilitas lempung yang kecil dari pasir maka peningkatan tekanan air pori secara perlahan dan keluarnya air pada pori memerlukan waktu yang sangat lama. Penurunan yang disebabkan konsolidasi lebih besar beberapa kali dar penurunan elastik.

Besar penurunan konsolidasi adalah :

ez = vertikal strain =

Δe = peribahan void ratio = f (s’o, s’c, Δs’)

Untuk lempung normal konsolidasi besar penurunan konsolidasi adalah :

Untuk lempung over konsolidasi besar penurunan konsolidasi dimana (s’o+ Δs’) < s’c adalah :

Untuk lempung over konsolidasi besar penurunan konsolidasi dimana s’o < s’c < s’o  + Δs’ adalah :

PENENTUAN PENAMBAHAN BEBAN DALAM TANAH (Ds) AKIBAT BEBAN DIATASNYA

 

PENAMBAHAN BEBAN VERTIKAL (Ds) AKIBAT BEBAN TERPUSAT

TAHUN 1885 Boussinesq mengembangan secara matematis untuk menentukan normal stress dan Shear stress akibat beban terpusat tanah homogen, elastis dan isotropis seperti ditunjukan pada gambar dibawah.

Besar penambahan beban akibat beban yang bekerja adalah :

Dimana x, y, z = koordinat titik

PENAMBAHAN BEBAN VERTIKAL (Ds) AKIBAT BEBAN BULAT

Persamaan Boussinesq diatas dapat diterapkan untuk menghitung penambahan beban dipusat beban bulat seperti ditunjukan pada gambar dibawah ini.

Gambar dibawah ini dapat menentukan nilai Δs,

PENAMBAHAN BEBAN VERTIKAL (Ds) AKIBAT BEBAN PERSEGI

Untuk menentukan penambahan tegangan didalam tanah akibat beban luar seperti gambar dibawah ini

Penambahan tekanan dititik A adalah :

I = faktor pengaruh dapat ditentukan dengan menggunakan tabel atau grafik dibawah ini.

PENAMBAHAN BEBAN VERTIKAL (Ds) AKIBAT PONDASI DENGAN METODA 2:1

Untuk menentukan penambahan tegangan didalam tanah akibat beban luar seperti gambar dibawah ini

Besar penambahan tekanan adalah :

 

PENAMBAHAN BEBAN VERTIKAL (Ds) AKIBAT TIMBUNAN

Dimana :

qo= g x H

g =  berat volume timbunan

H = tinggi timbunan

Untuk lebih sederhana maka :

Dimana I adalah fungsi dari B1/z dan B2/z, seperti pada grafik dibawah ini.

 

 

 

CONTOH :

Pondasi dengan ukuran 2,5 m x 5,0 mdimana tanah dibawahnya memikul beban pondasi sebesar 145 kN/m². Tentukan besar penambahan beban dipusat pondasi dan di pojok pondasi.

Penambahan beban dipusat pondasi :

Bidang 1 :

n= B/Z = 2,5/6,25 = 0,4

m= L/Z = 1,25/6,25 = 0,20

Dari tabel diatas didapat I1 = 0,0328

Δq1= qo x I1 = 145 x 0,0328 = 4,756 kN/m².

Bidang 2:

n= B/Z = 2,5/6,25 = 0,4

m= L/Z = 1,25/6,25 = 0,20

Dari tabel diatas didapat I1 = 0,0328

Δq2= qo x I1 = 145 x 0,0328 = 4,756 kN/m².

Bidang 3

n= B/Z = 2,5/6,25 = 0,4

m= L/Z = 1,25/6,25 = 0,20

Dari tabel diatas didapat I1 = 0,0328

Δq3= qo x I1 = 145 x 0,0328 = 4,756 kN/m².

Bidang 4

n= B/Z = 2,5/6,25 = 0,4

m= L/Z = 1,25/6,25 = 0,20

Dari tabel diatas didapat I1 = 0,0328

Δq4= qo x I1 = 145 x 0,0328 = 4,756 kN/m².

Δq       = Δq1+ Δq2+ Δq3+ Δq4 =

= 756 kN/m² +4,756 kN/m²+4,756 kN/m²+4,756 kN/m²+4,756 kN/m² =

= 4 x 4,756 kN/m² = 19,024 kN/m²

Penambahan beban dipojok pondasi :

n= B/Z = 5,0/6,25 = 0,8

m= L/Z = 2,5/6,25 = 0,4

dari tabel diatas diperoleh I = 0,09314

Δq= qo x I = 145 x 0,09314 = 13,5053 kN/m².

CONTOH SOAL :

Timbunan seperti gambar dibawah ini, tentukan besar penurunan konsolidasi.

JAWAB :

Penambahan tegangan (Ds) pada titik A1:

 

B1/z = 2.5/5 = 0,5; B2/z = 14/5 = 2,8

Dari grafi dibawah ini didapat I = 0,445

qo= g x H = 17.5 x 7 = 122.5 kN/m²

Ds = Ds1 + Ds2 =

qo x I + qo x I = 2 x qo x I = 2 x 122.5 x 0,445 = 109,03 kN/m²

 

 

 

 

 

 

 

 

Penambahan tegangan (Ds) pada titik A2:

BIDANG NO 1 :

B1/z = 0/5 = 0,0; B2/z = 5/5 = 1

Dari grafi dibawah ini didapat I = 0,24

Ds1   =       qo1 x I

qo1 = 122.5/14 x 5 = 43,75 kN/m²

Ds1   =       qo1 x I = 43.75 x 0.24 = 10,50 kN/m²

 

BIDANG NO 2 :

B1 = 5 + 14 – 5 = 14 m

B1/z = 14/5 = 2,80; B2/z = 14/5 = 2,8

Dari grafi dibawah ini didapat I = 0,495

Ds1   =       qo1 x I

qo1 = 7 x 17.5 = 122.5 kN/m²

Ds1   =       qo1 x I = 122.5 x 0.495 = 60.64 kN/m²

 

BIDANG NO 3 :

B1 = 0 m

B2 = 14 – 5 = 9.00 m

B1/z = 0/5 = 0; B2/z = 95 = 1,8

Dari grafi dibawah ini didapat I = 0,30

Ds3   =       qo1 x I

qo3 = 122.5/14 x (14 – 5 ) = 78,75 kN/m²

Ds3   =       qo3 x I = 78,75 x 0.30 = 23.63 kN/m²

Penambahan tegangan dititik A2 =

Ds_A2= Ds₁+Ds₂–Ds₃= 10,50 kN/m² + 60.64 kN/m² -23.63 kN/m² = 47,51 kN/m²

Download File : PENURUNAN KONSOLIDASI

Disadur dari bahan mata kuliah Rekayasa Pondasi oleh Bapak Ir.Adriani, MT (dosen Fakultas Teknik, Universitas Lambung Mangkurat)

Penurunan Pondasi Dangkal

 

BEBAN YANG ADA DIATAS TANAH Seperti  timbunan (pondasi menerus), bangunan gedung, jembatan (pondasi telapak) dan lain lain menyebabkan terjadi penurunan tanah. Penurunan disebabkan oleh :

1. Deformasi partikel tanah
2. Relokasi partikel tanah
3. Keluarnya air dari rongga pori, dan karena hal lain.

Umumnya penurunan tanah dikatagorikan menjadi 2 yaitu :

1. Penurunan elastik (Elastic Settlement ).
2. Penurunan Consolidasi Consolidation settlement)

 

PENURUNAN ELASTIK

Penurunan elastik pondasi dangkal dapat diestimasi menggunakan teori elastik. Dari Hukum Hooke’s diaplikasikan pada gambar ini.

Dimana :

Se = Penurunan elastik

Es = Modulus elastisitas

H = tebal lapisan

ms = Voisson’s ratio

Δsx, Δsy, Δsz = Penambahan tegaangan akibat beban yang bekerja.

Jika tanah fleksibel (Bowles, 1978) besar penurunan dapat ditentukan dengan persamaan :

qo = Beban yang bekerja pada pondasi = P/A

ms = Poisson’s ratio tanah

Es = Modulus elastisitas rata-rata diukur dari z = 0 sampai z = 4 B

B’ = B/2 dipusat pondasi

B’ = B untuk ditepi pondasi

Is = faltor bentuk

If = faktor kedalaman.

Is menurut Stainbrenner, 1934 adalah :

F1 dan F2 diperoleh dari tabel dibawah ini dimana

Untuk menghitung penurunan di pusat pondasi digunakan
a = 4

m’ = L/B dan n’=H/(B/2)

Untuk menghitung penurunan di pojok pondasi digunakan
a = 1

m’ = L/B dan n’=H/B

Penurunan elastik untuk pondasi rigid diestimasi dengan persamaan adalah :

S_e(rigid) =

If (Fox, 1948) merupakan fungsi dai Df/B, L/b dan ms seperti terlihat pada grafik dibawah ini.

Untuk tanah yang tidak homogen Bowles 1987 merekomendasikan nilai Es :

 

Esi = modulus elastisitas untuk tebal lapisan ΔZ

Z = H atau 5 H ambil yang terkecil

Contoh Soal :

Pondasi rigid  dengan ukuran 1 x 2 m seperti gambar diatas tentukan besar penurunan dipusat pondasi.

=(10000 x 2 + 8000 x 1 + 12000 x 2 ) / 5 = 10400 kN/m2

Untuk penurunan dipusat pondasi :

Untuk menghitung penurunan di pusat pondasi digunakan
a = 4

m’ = L/B =  2 / 1 = 2 dan n’=H/(B/2) = 5 / (1/2) = 10

Dari grafik diperoleh :

F1 = 0,641 dan F2 = 0,031

Is menurut Stainbrenner, 1934 adalah :

Penentuan If :

Df/B = 1/1 = 1, L/B = 2/1 = 2 dan ms = 0,3 dari grafik doperoleh If = 0,709

= 150 x 4 x ½ x

((1-0,32)/10400) x 0,716 x 0,709 = 0,0133 m = 13,3 mm.

 

S_e(rigid) = 0,93S_{e(flexibel,centre)}
S_e(rigid) = 0,93 x 13,3 = 12,40 mm

 

 

PENURUNAN ELASTIK UNTUK PONDASI PADA LEMPUNG JENUH

Janbu dan kawan kawan merokomendasikan untuk menghitung penurunan elastik dilempung jenuh (ms= 0,5) untuk pondasi fleksibel adalah :

A1 fungsi H/B dan L/B dan untuk A2 fungsi Df/B.

Christian dan Carrier (1978) memodifikasi nilai A1 dan A2 seperti pada gambar dibawah ini.

 

 

PENURUNAN ELASTIK UNTUK TANAH BERPASIR

Penurnan elastic untuk tanah berbutir dievaluasi menggunakan semiemperikal menggunakan factor mempengaruhi reganngan yang diusulkan Schmertmann (1978) adalah :

C1 = Faktor koreksi kedalaman pondasi = 1 – 0,5 {q / (q’ – q)}

C2 = Koreksi faktor creep = 1 + 0,2 Log ( T / 0,1)

T = waktu dalam tahun

= tekanan pada pondasi

q =  g x Df

Iz = Faktor regangan

Untuk pondasi bulat dan bujur sangkar,

Iz = 0,1 untuk z = 0

Iz = 0,5 untuk z = z1 = 0,5 B.

Untuk pondasi dengan L/B ³ 10

Iz = 0,2 untuk z = 0

Iz = 0,5 untuk z = z1 = B

Iz = 0 untuk z = z2 = 4B

Untuk L/B antara 1 – 10 diinterpolasi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PARAMETER TANAH UNTUK PERHITUNGAN PENURUNAN ELASTIK

Nilai modulus elastic tanah sepeti pada table dibawah ini

Berdasarkan uji SPT , Schmertmann (1970) modulus elastisitas adalah :

Dimana :        N₆₀ = nilai N_SPT

Pa = 100 kN/m2

Es (kN/m²) = 766 N

Es (ton/ft²) = 8 N

Berdasarkan uji sondir :

E_s = 2 x q_c

Schmertmann (1978) menyarankan nilai modulus elastisitas adalah :

E_s = 2,5 x qc è Untuk pondasi bulat dan bujur sangkar

Es = 3,5 x qc è Untuk pondasi menerus

Untuk tanah lempung besar modulus elatisitas adalah :

E_s = 250 C_u sampai 500 C_u è Tanah Normal konsolidasi

Es = 750 Cu sampai 1000 Cu è Tanah Overkonsolidasi

C_u = Kuat geser lempung jenuh.

CONTOH SOAL
Pondasi pada pasir dengan ukuran 3 m x 3 m, seperti gambar dibawah ini :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Disadur dari bahan mata kuliah Rekayasa Pondasi oleh Bapak Ir.Adriani, MT (dosen Fakultas Teknik, Universitas Lambung Mangkurat)

Pondasi pada tanah lempung berlapis (kondisi f = 0o)

Pondasi pada lempung berpais seperti gambar dibawah ini :

Kasus yang dihadapi kemungkinan terjadi 2 kasus yakni :

1. Cu(1) / Cu(2) > 1 yakni tanah diatas lebih kuat dari dibawah.
2. Cu(1) / Cu(2) > 1 yakni tanah diatas lebih kuat dari dibawah.

KASUS 1 : Cu(1) / Cu(2) > 1

Kasus ini jika H/B relatif kecil maka terjadi keruntuhan Punching dibagian atas dan keruntuhan umum dibagian bawah, daya dukung ditentukan oleh kedua lapisan tersebut. Jika H/B relatif besar maka keruntuhan ditentukan oleh lapisan atas atau daya dukung pondasi ditentukan oleh lapisan atas. Hal tersebut dapat dilihat pada gambar dibawah ini.

Besar daya dukung menurut Meyerhof dan Hanna, 1978 adalah sebagai berikut :

Keruntuhan umum                      Keruntuhan Punching               Keruntuhan umum tanah diatas

tanah dibawah                             Tanah diatas

dimana :

B         = lebar pondasi

L          = Panjang pondasi

Nc       = 5,4 untuk lempung f=0^o.

Ca       = adhesi sepanjang aa’

Besar Ca didapat dari grafik dibawah ini.

KASUS 2 : Cu(1) / Cu(2) < 1

Pada kasus ini tanah lempung diatas lebih lemah dari dibawah. Besar daya dukung menurut Meyerhof dan Hanna, 1974 adalah sebagai berikut :

Untuk lempung jenuh dimana =0^o èNc = 5,14

PONDASI DIATAS PASIR YANG DIBAWAH LEMPUNG LUNAK.

Jika lapisan pasir tipis maka keruntuhan akan mengenai lapisan lempung, sebaliknya jika sangat tebal keruntuhan tidak menyentuh lempung seperti terlihat pada gambar dibawah ini.

Daya dukung ultimit menurut Meyerhof 1974 adalah :

Untuk pondasi menerus :

Dimana :

f              = Sudut geser dalam pasir

g         = Berat volume pasir

Ks = Koefisien Tahanan geser punching

Nc, Nq, Ny =dari tabel dibawah ini.

Untuk pondasi bentuk bujur sangkar besar daya dukung adalah :

Besar nikai Ks diambil dari grafik dibawah ini,

CONTOH SOAL :

Pondasi seperti tergambar dibawah ini B = 1,5 m dan L = 1,00 m, tertanam dalam tanah sedalam Df = 1,00 m. Tanah lempung lunak dari dasar pondasi diukur sedalam H = 1,00 m.

Tanah lempung bagian atas ( tanah lapisan I) adalah :

Cu₍₁₎ = 120 kN/m²

g ₍₁₎ = 16,2 kN/m³

Tanah lempung bagian bawah  ( tanah lapisan II) adalah :

Cu₍₂₎ = 40 kN/m²

g₍₂₎ = 16,2 kN/m³

Tentukan beban yang diizinkan bekerja dipondasi jika SF = 4.

PENYELESAIAN

Cu₍₁₎ = 120 kN/m² Cu₍₂₎ = 40 kN/m²

Cu₍₁₎ / Cu₍₂₎ = 120 /48 =2,5 > 1

Dari data diatas diketahui :

B               = 1,00 m

L                = 1,5 m

Df              = 1,00 m

H               = 1,00 m

Nc                         = 5,14 (f=0^o)

g ₍₁₎ = 16,2 kN/m³

Cu₍₂₎ / Cu₍₁₎ = 48 /125 =0,4 dari grafik dibawah ini diperoleh Ca/ Cu₍₁₎ = 0,9, maka Ca = 0,9 x Cu₍₁₎ = 0,9 x 120 = 108 kN/m2

Kontrol :

Maka beban yang diizinkan bekerja dipondasi :

Q = qu/SF x (B x L) = 656,4/4 x (1 x 1,5) = 246,15 kN

CONTOH SOAL :

Pondasi seperti tergambar dibawah ini B = 1,0 m dan L = 1,50 m, tertanam dalam tanah sedalam Df = 1,00 m. Tanah lempung lunak dari dasar pondasi diukur sedalam H = 1,00 m.

Tanah lempung bagian atas ( tanah lapisan I) adalah :

Cu₍₁₎ = 48 kN/m²

g ₍₁₎ = 16,2 kN/m³

Tanah lempung bagian bawah  ( tanah lapisan II) adalah :

Cu₍₂₎ = 120 kN/m²

g₍₂₎ = 16,2 kN/m³

Tentukan beban yang diizinkan bekerja dipondasi jika SF = 4.

PENYELESAIAN

Cu₍₁₎ = 120 kN/m² Cu₍₂₎ = 40 kN/m²

Cu₍₁₎ / Cu₍₂₎ = 48 /120 = 0,4 > 1

Untuk lempung jenuh dimana =0^o èNc = 5,14

Maka beban yang diizinkan bekerja dipondasi :

Q = qu/SF x (B x L) = 428/4 x (1 x 1,5) = 160,50 kN

CONTOH SOAL :

Pondasi seperti gambar dibawah ini :

Pasir                : g ₍₁₎ = 117 lb/ft^{3 ,} f = 40o

Lempung        : g ₍₁₎ = 115 lb/ft^{3 ,} Cu = 400 lb/ft³

B = 3 ft, L = 4,5 ft, Df = 3 ft, H = 4 ft

Untuk f = 40o dari tabel dibawah ini didapat Ng = 109,41

dengan menggunakan grafik dibawah ini diperoleh : Ks = 3,1

Kontrol :

Untuk f = 40o dari tabel dibawah ini didapat Nq = 64,2

Maka besar daya dukung adalah qu = 9444 lb/ft².

Maka besar beban yang mampu dipikul oleh pondasi = Q =

Qizin = qu/SF  x A = 9444/4 x ( 3x 4,5) = 31873,5 lbs.

Pondasi Dalam

PONDASI TIANG PANCANG

Pondasi ini dipakai jika tanah yang mampu memikul beban terletak jauh dibawah muka tanah. Pondasi tinga pancang disebut juga pondasi dalam. Dikatakan pondasi dalam jika

Disebut Pondasi dangkal jika Df ³B

Bahan pondasi tiang pancang :

Bahan yang dipakai untuk pondasi tiang pancang adalah :

1. Kayu

Didaerah yang mempunyai sumber alam berupa hutan maka banyak pondasi memakai kayu.

Keuntungan memakai pondasi kayu adalah :

–       Ringan

–       Harga murah

–       Cocok untuk beban yang ringan

Kerugian :

–       Ukuran terbatas, (Panjang dan luas penampang)

–       Mudah lapuk kalau tidak terendam air

–       Kekuatan lemah

–       Sulit didapat

1. Baja

Tiang pancang dari baja banyak dipakai untuk pondasi. Keuntungannya :

–       Kuat menahan beban

–       Ukuran tidak terbatas (Panjang, luas penampang)

–       Bentuk tiang bermacam-macam.

Kekurangan :

–       Harga mahal

–       Berat

–       Titik penyambungan harus diperhatikan

1. Beton

Tiang pancang dari baja banyak dipakai untuk pondasi. Keuntungannya :

–       Kuat menahan beban

–       Ukuran tidak terbatas (Panjang, luas penampang)

–       Bentuk tiang bermacam-macam.

Kekurangan :

–       Harga mahal

–       Berat

–       Titik penyambungan harus dipoerhatikan

CARA PELAKSANAAN

Untuk melaksanakan pekerjaan tiang pancang dapat dilakukan dengan :

1. Pemancangan

Pelaksanaan dengan alat a,b,c,d menimbulkan getaran yang cukup besar disekitar lokasi. Karena tiang yang dipukul akan memobilisir tanah yang cukup besar (Large Displacement Pile). Jika tiang yang akan dipancang berada disekirar bangunan maka perlu diperhitungan pengaruh getaran agar tidak merusak bangunan disekitarnya.

Alat e relative menghasilkan getararan pemancangan yang kecil, karena tanah yang dimobilisir relative kecil sehingga tidak terlalu berpengaruh pada kerusakan bangunan lain.

1. Bor Pile

Penggunaan bor pile relative menimbulkan getaran karena tidak ada tanah yang dimobilisir. Karena itu sangat cocok untuk pembangunan diperkotaan yang padat bangunan.

BENTUK TIANG

Tiang yang dipakai umumnya terdiri dari berbagai bentuk seperti :

1. Bulat.

Bentuk ini sangat cocok untuk tiang yang dipancang sampai tanah keras karena efektif memikul beban. Selain itu tiang ini mampu memikul gaya lateral yang besar disebabkan momen inersia yang besar.

1. Bujur Sangkar.

Bentuk ini sangat cocok untuk tiang yang dipancang sampai tanah keras karena efektif memikul beban

1. Bentuk H

Tiang bentuk ini mempunyai luas selumut yang besar, oleh karena itu cocok untuk tiang yang mengandalkan friksi (geser).

1. Bentuk Δ

Tiang bentuk ini mempunyai luas selumut yang besar, oleh karena itu cocok untuk tiang yang mengandalkan friksi (geser).

MOBILISIR TANAH

Tiang dipancang akan mendesak tanah untuk berpindah, Makin besar tanah yang dipindahkah maka akan mempengruhi besar gaya geser tanah dan akan berpengaruh terhadap besar daya dukung geser (friksi). Dilihat dari besar mobilisir tanah tiang dapat dibeddakan menjadi :

1. Tiang perpindahan tanah besar  (Large Displacement Pile).

Saat pemancangan tanah yang didesak sangat besar akibatnya tanahan gesek jadi besar. Tiang pancang termasuk kelompok ini adalah tiang dengan ujung tertutup.

1. Tiang perpindahan tanah kecil  (Small Displacement Pile).

Saat pemancangan tanah yang didesak relative kecil akibatnya tanahan gesek jadi besar. Tiang pancang termasuk kelompok ini adalah tiang dengan ujung terbuka.

1. Tiang perpindahan tidak ada tanah (Non Displacement Pile).

Saat pemancangan tanah yang tidak ada tanah yang didesak akibatnya tanahan tidak ada yang dipindahkan. Tiang pancang termasuk kelompok ini adalah tiang bor (Bor Pile).

DATA YANG DIPERLUKAN UNTUK MENDESIGN TIANG PANCANG

a.   DATA GEOTEKNIK

Pengujian geoteknik sangat diperlukan untuk memperhitungkan besar daya dukung tiang pancang. Banyak macam pengujian geoteknik untuk mendesign tiang pancang untuk itu perlu dipilih pengujian yang cocok untuk agar biaya ekonimis dan data yang diperlukan mencukupi.

Pengujian geoteknik yang dilakukan antara lain :

1. Pengujian Lapangan.

Pengujian lapangan yang sering digunakan adalah :

–       Uji Sondir

Dari pengujian ini didapat tanahan ujung (qc) dan Tahanan friksi (fs). Dari data ini dapat diperkirakan jenis tanah dandapat memperhitungkan daya dukung tiang pancang.

–       Pengujian SPT

Dari pengujian ini didapat nilai N_SPT. Dari data ini dapat diperkirakan jenis tanah dandapat memperhitungkan daya dukung tiang pancang.

–       Pengujian Vane Shear

Dari pengujian ini didapat nilai kuat geser tanah. Untuk tanah lempung jenuh akan didapat nilai undarined shear strength (cu). Dari data ini dapat diperkirakan jenis tanah dandapat memperhitungkan daya dukung tiang pancang.

–       Pengujian Lain-lain

1. PENGUJIAN LABORATORIUM.

Pengujian laboratorium yang dilakukan untuk mendesign pondasi adalah :

1. Uji sifat fisik.

Pengujian ini berupa :

–       Uji Berat volume g

–       Uji Kadar air, w

–       Uji Specifik Gravity Gs

–       Uji analisa saringan

–       Uji Hidrometer

–       Uji atterberg limit

1. Uji Kuat geser tanah

Uji kuat geser tanah untuk menentukan kuat geser tanah (kohesi) dan Susut geser dalam tanah. Pengujian ini berupa UU, CU, dan CD. Pengujian yang dipilih disesuaikan dengan kondisi lapangan. Pengujian ini berupa :

–       Uji Geser langsung (UU, CU, CD)

–       Uji Kuat tekan bebas

–       Uji triaxial (UU, CU, CD).

1. Uji Pemampatan tanah.

Pengujian ini dimaksudkan untuk dapat memperkirakan besar penurunan pondasi. Pengujian ini berupa uji Konsolidasi tanah.

1. Data Bahan Pondasi

Data ini perlu diketahui agar bahan pondasi kuat memikul beban. Data yang perlu diketahui adalah :

1. Tegangan izin lentur (s_ltizin)
2. Tegangan izin geser (t_izin)
3. Tegangan izin tekan ((s_tkizin)
4. Atau Data yang didapat dari Specifikasi Tiang yang akan dipakai)

STABILITAS TIANG PANCANG.

Tiang pancang dikatakan stabil jika :

1. Mampu memikul beban Jika daya dukung pondasi lebih besar dari beban dipikul, maka pondasi dikatakan aman, (Q_izin ³ Q)

Untuk mengetahui kemampuan memikul beban maka perlu dilakukan perhitungan Daya dukung pondasi.

1. Penurunan Kecil

1. Beda penurunan kecil

Beda penurunan = Δd = d2 – d1

Kemiringan = i = Δd/L

1. Bahan pondasi kuat

Bahan tidak hancur, patah setelah menerima beban.

DAYA DUKUNG TIANG PANCANG

Besar daya dukung tiang pancang adalah akibat tahanan ujung dan tahanan geser.

Tiang yang dipancang ada 2 katagori :

1. Jika tiang dipancang tidak sampai tanah keras disebur Tiang Friksi. Besar daya dukung adalah Qu = Qs

2. Jika tiang dipancang sampai tanah keras. Besar daya dukung adalah Qu = Qp

Besar Daya Dukung Pondasi dihitung berdasarkan :

1.   Pada tahap perencanaan Daya Dukung Pondasi dihitung berdasarkan :

1. Data Lapangan seperti dari data Sondir, data N_SPT, data Vane Shear
2. Data Laboratorium, berdasarkan parameter kuat geser tanah c dan f

2.   Pada tahap Pelaksanaan Pekerjaan Daya Dukung Pondasi didiperiksa  berdasarkan :

1. Data pemancangan (data kalendering)
2. Data Laboratorium uji beban.

DAYA DUKUNG BERDASARKAN DATA LAPANGAN

1. Berdasarkan Data Sondir.

Besar daya dukung berdasarkan daya sondir adalah sebagai berikut :

1. Persamaan Mayerhof

Dimana :

q_u = beban yang mampu dipikul tiang pancang

q_c =tahan qonus data sondir

F_tot = total hambatan lekat

K                     =keliling penampang tiang pancang

SF₁ = 3

SF₂ = 5 (untuk pasir)

SF₂ > 5 untuk lempung

1. Perhitungan Daya Dukung Tiang Pancang dengan metod Nottingham dan schememrtmann

Untuk pasir :

Besar tahanan geser adalah :

Untuk pasir tanpa friksi maka :

Dimana :

q_c = tahanan konus rata-rata

c_f = diambil dari table dibawah ini

Untuk tanah kohesif :

Dimana :

A_s = Luas selimut tiang

a’               = diambil dari grafik dibawah ini.

Hitung nilai q_t dimana :

q₁ dan q₂ dihitung berdasarkan grafik diatas.

Kapasitas Daya Dukung Ujung Rt =

A_t = luas penampang tiang pancang

Hitung kapasitas Daya Dukung Ultimit :

Beban yang diizinkan bekerjapada tiang pancang :

BERDASARKAN DATA LABORATORIUM

Besar daya dukung berdasarkan data laboratorium adalah Qu = Qs +Qp

1. I. PASIR

Tahanan ujung Qp.

Daya dukung pondasi bulat :

Jika tanah berupa pasir,

Tahanan ujung Qp =

dan mengingat lebar tiang relative kecil maka B = D ≈ 0 maka :

Sehingga tahanan ujung Qp =

Dimana q = g x H

Nc* dan Nq* = Faktor daya dukung tergantung nilai sudut geser dalam f

Berdasarkan Meyerhofs

Berdasarkan Meyerhof besar tahanan ujung akan konstan pada (Lb/D)cr seperti gambar dibawah ini.

Besar tahanan ujung untuk tiang dipancang di pasir adalah :

Dimana qt =

Pa = Tekanan atmospir = 100 kN/m² = 10 ton/m².

Berdasarkan uji SPT :

N₆₀ = Nilai N_SPT rata-rata 10D diatas ujung tiang sampai 4D dibawah ujung tiang.

Berdasarkan metoda JANBU

Besar tahan ujung menurut JANBU adalah :

Besar nilai Nc* dan Nq* diambil dari grafik dibawah ini.

Nilai h’ = bervariasi 60o untuk lempung lunak dan 105o untuk pasir padat.

UNTUK LEMPUNG

Tanah lempung diambil kondisi kritis yakni pada kondisi jenuh dimana c = cu dan f = 0^o.

Untuk 0^o maka Nc = 9,maka tahanan ujung Qp =

TAHANAN GESER

Besar tahan geser = Qf dimana Qf adalah :

Dimana :

P = Keliling penampang tiang

ΔL = Panjang tiang

f = tahanan geser pada selimut tiang

Untuk pasir :

Tanahan geser pasir adalah :

Dimana :

K = koefesien tekanan tanah

sv’ = tekanan efektif akibat berat tanah = g’H

d = sudut geser tanah dengan tiang pancang.

Koefesien tekanan tanah K diambil sesuai dengan besar tanah yang dimobilisir saat pemancangan seperti dibawah ini.

1. Untuk Bor pile dan Jetter Pile

1. Untuk Low Displacement driven piles

1. Untuk High Displacement driven piles

Tekanan efektif tanah sv’ akan bertambah dari 0 sampai 15 atau 20  kali diameter tiang. Seperti terlihat pada gambar dibawah ini.

Biasanya L’ = 15 D

a.   Besar tahanan geser menurut Meyerhof adalah sebagai berikut :

1. High Displacement driven piles

1. Low Displacement driven piles

Dimana  adalah rata-rata nilai Standart Penetration Test

Besar tahanan geser = Qf adalah :

Untuk LEMPUNG :

1. METODA l

Metoda ini dipropos oleh Vijayvergia dan Focht (1972). Asumsi metoda ini tanah yang terdispacemen akibat pemancangan akan menimbulkan tekanan tahan pasif. Tahanan geser adalah fav :

Dimana :

= rata-rata tekanan vertical sepanjang tiang pancang

Cu = Rata-rata kuat geser lempung jenuh (f=0o)

Untuk menentukan s’v rata-rata dan Cu rata-rata adalah seperti gambar dibawah ini.

Kuat geser jenuh rata-rata adalah :

Tekanan vertical efektif s’v rata-rata adalah :

Pengaruh Eksentrisitas Beban

Eksentrisitas terjadi akibat :

–          beban tidak terpusat di pusat pondasi

–          adanya momen yang bekerja.

1. 1. Eksentrisitas pada 1 sumbu :

Eksentrisitas pada 1 sumbu seperti pada gambar dibawah ini.

Tegangan yang terjadi pada muka tanah adalah sebagai berikut :

Q   = Beban yang bekerja pada pondasi

M   = Momen yang bekerja

Jika ada eksentrisitas e = M/Q, maka :

Jika e = B/6 maka qmin = 0, jika e>B/6 maka qmin akan negative. Dari gambar diatas maka qmax =

Dimana :

B’ = Lebar efektif = B – 2e

L’ = panjang efektif = L

Persamaan Daya Dukung adalah :

Total beban yang dapat dipikul :

A’ = Luas efektif dasar pondasi

1. 2. PENGARUH EKSENTRISITAS 2 SUMBU.

Eksentrisitas 2 sumbu seperti gambar dibawah ini.

Daya dukung pondasi :

Beban yang dapat dipikul :

Qult = q_u’ x A’

A’ = B’ x L’

KASUS 1 e_L/L ³ 1/6 dan e_B/B³ 1/6

Luas efektif penampang pondasi :

A’ = ½ B₁ L₁

Dimana :

Lebar efektif B’ =

KASUS 2 : e_L/L< 0,5 dan 0 < e_B/B < 1/6

Luas efektif penampang pondasi :

A’ = ½ (L₁ + L₂)B

Dimana :

L1 dan L2 diperoleh dari grafik diatas.

Lebar efektif

pilih L₁ ataun L₂ yang terbesar

Panjang efektif pilih L₁ ataun L₂ yang terbesar.

KASUS 3 : e_L/L < 1/6 dan 0 < e_B/B < 1/6

Luas efektif penampang pondasi :

A’ = ½ (B₁ + B₂)L

Dimana :

B₁ dan B₂ diperoleh dari grafik diatas.

Lebar efektif

KASUS 4 : e_L/L < 1/6 dan e_B/B < 1/6

Luas efektif penampang pondasi :

A’ = L₂B+½ (B₁ + B₂)(L-L₂)

Dimana :

B₁ dan B₂ diperoleh dari grafik diatas.

Lebar efektif

Panjang efektif L’ = L

CONTOH SOAL :

Pondasi bentuk bujur sangkar dengan eksentrisitas beban e = 0,15 meter. Tentukan beban ultimit yang mampu dipikul.

Jawab :

Persamaan Daya Dukung Pondasi secara umum adalah :

Tanah berupa pasir c = 0, maka persamaan Daya Dukung Pondasi adalah :

q = g.Df = 18 x 0,70 = 12,60 kN/m2.

Untuk f = 30^o dari table dibawah ini diperoleh factor daya dukung : Nq = 18,4,  Ny = 22,40.

B’ = B – 2e = 1,5 – 2 x 0,15 = 1,20 meter

L’ = L = 1,50 meter

Dari tabel dibawah ini diperoleh :

λ_qs = 1 + B’/L’ tan f =1 + 1,20/1,50 tan 30^o = 1,462

λ_qd = 1 + 2 tan f(1-sin f)² Dλ/B = 1 + 2 x tan 30^o x (1-sin 30^o)² = 1,135

λ_gs = 1 – 0,4 B’/L’ = 1 – 0,4 x 1,2/1,5 = 0,68.

Df / B = 0,7 / 1,5 < 1 maka λ_gd=1

Karena beban tegak maka  :

λ_qi = 1 dan λ_yi = 1

q_u = 1,26 x 18,4 x 1,462 x 1,135 x 1 + ½ x 18 x 1,2 x 22,4 x 0,68 x 1 x1 = 548,8 kN/m2

Beban ultimit yang mampu dipikul pondasi tersebut = Qult = A’ x q_u

Q_ult = B’ x L’ x q_u = 1,2 x 1,5 x 548,8 = 988 kN.

Contoh soal :

Pondasi seperti tergambar dibawah ini :

Tentukan beban ultimit yang mampu dipikul pondasi tersebut.

Mx, My

Jawab :

eL/L = 0,3/1,5 = 0,2 < 0,5,

eB/B = 0,15/1,5 = 0,1< 1/6 è 0 < eB/B < 1/6,  Termasuk kasus 2.

Diperoleh :

L1/L = 0,85 è L1 = 0,85 x L = 0,85 x 1,50 =1,275 meter.

L2/L = 0,21è L2 = 0,21 x L = 0,85 x 1,50 =0,315 meter.

Luas efektif pondasi = A’

A’ = ½ ( L1 + L2) x B = ½ (1,275 + 0,315) x 1,5 = 1,193 m2

Lebar efektif = B’ = A’/L1 (Yang terbesar L1 atau L2).

B’ = 1,193/1,275 = 0,936 m.

Besar daya dukung pondasi adalah :

Tanah berupa pasir c = 0, maka persamaan Daya Dukung Pondasi adalah :

q = g.Df = 18 x 0,70 = 12,60 kN/m2.

Untuk f = 30^o dari table dibawah ini diperoleh factor daya dukung : Nq = 18,4,  Ny = 22,40.

Dari tabel dibawah ini diperoleh :

λ_qs = 1 + B’/L’ tan f =1 + 0,936/1,275 tan 30^o = 1,424

λ_qd = 1 + 2 tan f(1-sin f)² Df/B = 1 + 2 x tan 30^o x (1-sin 30^o)² = 1,135

λ_gs = 1 – 0,4 B’/L’ = 1 – 0,4 x 0,936/1,275 = 0,706.

Df / B = 0,7 / 1,5 < 1 maka λ_gd=1

Karena beban tegak maka  :

λ_qi = 1 dan λ_yi = 1

q_u = 1,26 x 18,4 x 1,424 x 1,135 x 1 + ½ x 18 x 0,936 x 22,4 x 0,706 x 1 x1 = 507,92 kN/m2

Beban ultimit yang mampu dipikul pondasi tersebut = Qult = A’ x q_u

Q_ult = B’ x L’ x q_u = 0,936 x 1,275 x 507,92  = 605,95 kN.

Disadur dari bahan ajar Rekayasa Pondasi oleh Bapak Ir.Adriani, MT (dosen Fakultas Teknik Universitas Lambung Mangkurat)

Flow Nets

Simple cut-offs (FESEEP)

Diambil dari bahan kuliah Mekanika Tanah 2 oleh bapak Ir.Rusliansyah, M.Sc (Dosen Universitas Lambung Mangkurat, Fakultas Teknik, Jurusan Teknik sipil

Non-Reguler)

Stability of Slopes

– The driving force (gravity) overcomes the resistance derived from the shear strength of the soil along the rupture surface

Slope Stability Analysis

-Calculation to check the safety of natural slopes, slopes of excavations and of compacted embankments.

-The check involves determining and comparing the shear stress developed along the most likely rupture surface to the shear strength of soil.

Factor Of  Safety

Stability Of Slope

˜Infinite slope without seepage

˜Infinite slope with seepage

˜Finite slope with Plane Failure Surface (Cullman’s Method)

˜Finite slope with Circular Failure Surface
(Method of Slices)

Poster-Poster Eclipse

Wolf Pack Version

Cullen’s Version

Bella Version

Riley Version

Volturi Version

Poster Film “Eclipse” Di Berbagai Negara

Versi Rusia

Versi Perancis

Versi Finlandia

Versi Jerman

NEW ‘Eclipse’ Promo Pics of Edward, Bella, and Jacob!!!