## HUBUNGAN DAYA DUKUNG AKSIAL PONDASI TIANG TUNGGAL PADA TANAH LEMPUNG
Muh. Rivai Mi’roj 1 , Niken Silmi Surjandari 2 , Bambang Setiawan 3
1 Jurusan Teknik Sipil, Universitas Sebelas Maret, Jl. Ir. Sutami 36 A Surakarta Email: muhammadrivai078@gmail.com
2 Jurusan Teknik Sipil, Universitas Sebelas Maret, Jl. Ir. Sutami 36 A Surakarta Email : nikensilmisurjandari@staff.uns.ac.id
3 Jurusan Teknik Sipil, Universitas Sebelas Maret, Jl. Ir. Sutami 36 A Surakarta Email: bbstw88@yahoo.com

## ABSTRACT
The bearing capacity of the pile foundation is determined by attaching the pile with the ground and end bearing. At the time of such erection, the bearing capacity value of each pile can be known by testing the axial force on the pile. PDA test is one of the ways to test. This study aims to find an equation of the bearing capacity based on the PDA result by using SPT data, that based on laboratory data by using Finite  Element  Method  (FEM)  in  Ngemplak,  Boyolali.  The  implementation  of  the  PDA  test  can  be approached with the bearing capacity of the SPT data test results and the Finite Element Method (FEM) of the correlation value so that economically it is expected to be as efficient as possible the project cost. This research uses secondary data from the field, and then they will be analyzed by using  a statistical method to get the simple linear regression equation other statistical tests such as linear test, normality test,  t-test  and  homogeneity  test.  By  using  a  statistical  method, in  clay,  the  equation  of  this  type  of bearing  capacity  was Q u(PDA) = 1,683*Q u(SPT) –904,26  based  on  SPT  data  in Briaud method,  et Al. (1985) with a correlation coefficient of 81.44 %.
Keywords: SPT, PDA, bearing capacity of the pile, correlation

## ABSTRAK
Daya dukung pondasi tiang ditentukan berdasarkan pelekatan tiang dengan tanah dan tahanan ujung. Pada saat pemancangan nilai daya dukung dari masing – masing pondasi tiang tunggal dapat diketahui dengan  cara  melakukan  pengujian  gaya  aksial  terhadap  tiang.  Salah  satu  pengetesan  yang  dapat dilakukan  adalah  tes  PDA.  Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah  untuk  mencari  persamaan  daya  dukung pondasi tiang tunggal berdasarkan hasil PDA dengan data SPT dan daya dukung pondasi tiang tunggal berdasarkan data laboratorium menggunakan metode elemen hingga dengan menggunakan data tanah di wilayah Ngemplak Boyolali. Pelaksanaan PDA test dapat didekati dengan daya dukung iji hasil data SPT  dan  Metode  Elemen  Hingga  (FEM)  dari  nilai  korelasinya  sehingga  dari  segi  perekonomian diharapkan sefisien mungkin nilai biaya proyek.  Pada penelitian ini data yang digunakan merupakan data sekunder yang didapatkan dari lapangan, kemudian dianalisis dengan statistika untuk memperoleh persamaan  regresi  linier  sederhana  dan  uji  statistik  seperti  uji  linieritas,  uji  normalitas,  uji  t  dan  uji homogenitas. Hasil analisis menggunakan metode statistika dari penelitian ini, menghasilkan persamaan daya dukung tiang tunggal pada tanah lempung sebesar Q u(PDA) = 1,683*Q u(SPT) – 904,26 berdasarkan data SPT yang dianalisis menggunakan metode Briaud et Al (1985) dengan tingkat korelasi yang sangat kuat sebesar 81,44 %.
Kata kunci: SPT, PDA, daya dukung tiang, korelasi

## 1. PENDAHULUAN
Daya  dukung  pondasi  tiang  ditentukan  berdasarkan  pelekatan  tiang  dengan  tanah  ( cleef )  dan  tahanan  ujung  ( end bearing ). Pada saat pemancangan nilai daya dukung pondasi  pada  tiang tunggal diketahui  dengan cara  melakukan pengujian gaya aksial terhadap tiang. Salah satu pengetesan yang dilakukan adalah tes PDA. Nilai beban maksimum (Q ultimate ) dapat diperkirakan dalam pengujian ini, tahanan ujung lengketan serta penurunan pondasi tiang.  Struktur tanah dibawah pondasi tiang sangat mempengaruhi daya dukung tiang pondasi tunggal, sehingga nilai daya dukung tiang di lokasi titik pondasi yang berdekatan memiliki daya dukung tiang tunggal yang sangat bervariasi.
Didalam penelitian yang dilakukan oleh Yusti dkk (2014), metode Mayerhof dengan menggunakan data tanah hasil pengujian  Standar  Penetrasion  Test  (SPT)  paling  mendekati  dengan  hasil  pengujian  PDA  dan  CAPWAP  yang didapatkan di lapangan. Dari penelitian ini diharapkan akan didapatkan nilai komparasi daya dukung pondasi tiang, sehingga perbedaan antara nilai daya dukung tiang pancang tunggal berdasarkan hasil tes PDA dibandingkan dengan analisis  tes  SPT  dan  metode  elemen  hingga  dapat  diketahui  seberapa  jauh.  Dari  segi  perekonomian  diharapkan seefisien mungkin nilai biaya proyek, maka pelaksanaan PDA test dapat didekati dengan daya dukung ijin hasil data SPT dan metode elemen hingga dari nilai korelasinya.

## 2. DASAR TEORI

## Kapasitas daya dukung tiang berdasarkan data uji penetrasi standar (SPT)
Nilai kapasitas daya dukung ultimit tiang tunggal pada tanah lempung secara empiris dapat menggunakan nilai N- SPT. Menurut Mayerhof (1976) dalam Hardiyatmo (2015), mengusulkan persamaan untuk menghitung daya dukung ultimit tiang seperti pada persamaan dibawah ini :
Qu  =  Qb  +  Qs (1) Qb  =  Ab ∗  fb (2) Qs  =  As ∗  fs (3)
a. Tahanan ujung tiang (f b )
𝑓𝑏  =  0,4 𝑁 60′ (𝐿/𝑑)  3 𝑁 60′  𝑟 (𝑘𝑁/𝑚2) (4)
nilai maksimum tahanan ujung tiang digunakan apabila nilai (L/d)  7,5
b. Tahanan gesek tiang (f s )
𝑓𝑠  =  0,02  𝑟 𝑁 60 (5)
Sedangkan menurut Briaud et Al. (1985) dalam Hardiyatmo (2015), menyarankan untuk perhitungan tahanan ujung tiang (f b ) dan tahanan gesek tiang (f s ) adalah sebagai berikut :
a. Tahanan ujung tiang (f b )
𝑓𝑏  =  19,7 ∗  𝑟 ∗   𝑁 60 0,36 (𝑘𝑁/𝑚2) (6)
b. Tahanan gesek tiang (f s )
𝑓𝑠  =  0,224 ∗  𝑟 ∗   𝑁 60′ 0,29 (𝑘𝑁/𝑚2) (7)
dengan,
f b = tahanan ujung tiang (kN/m 2 )
f s = tahanan gesek tiang (kN/m 2 )  r
= tegangan referensi (100 kN/m 2 ) N 60 = N-SPT yang dikoreksi terhadap pengaruh prosedur lapangan saja N 60 ’  = rata-rata N-SPT, 10D diatas ujung tiang dan 4D dibawah ujung tiang
L = kedalaman tiang (m)
d = diameter tiang (m)

## Kapasitas daya dukung tiang berdasarkan data PDA Test
Prosedur  pengujian  dengan  menggunakan  PDA  dilakukan  sesuai  dengan peraturan  ASTM  D4945. Oleh  karena itu, tiang  tekan  yang  diuji  sudah  dalam keadaan tertanam, maka untuk pengujian tiang ditumbuk beberapa kali. Untuk tiang tekan  yang  diuji, tumbukan  dilakukan 2  - 4  kali. Apabila sudah didapatkan kualitas  rekaman  yang cukup  baik  dan  energi tumbukan  yang  tinggi, tumbukan dihentikan. Fluktuasi besarnya energi yang sesungguhnya
diterima oleh tiang dapat mempengaruhi jumlah tumbukkan yang diperlukan. Kualitas  rekaman  juga  dipengaruhi oleh ketepatan  pemasangan instrumen peralatan serta sistem elektronik dan kinerja komputer yang digunakan.

## Kapasitas daya dukung tiang menggunakan metode elemen hingga
Program elemen hingga untuk perencanaan sipil yang telah dikembangkan untuk menganalisa penurunan dan stabilitas geoteknik, salah satunya program PLAXIS. Input data yang sederhana dalam program PLAXIS, mampu menghitung elemen  hingga  yang  sangat  detail  dan  tampilan output yang  detail  berupa  hasil  perhitungan  secara  otomatis berdasarkan penulisan angka yang benar.
Data yang dibutuhkan untuk input data pada penelitian ini adalah nilai-nilai parameter tanah yang diperoleh dari hasil penyelidikan tanah di lapangan, antara lain sebagai berikut :
a. Modulus elastisitas tanah (E),
b. Dry density (γ dry ), c. Wet density (γ wet ), d. Kohesi tanah (c),
e. Poisson rasio (v) , dan sebagainya.

## Analisa regresi sederhana
Analisis  untuk  melihat  ada  tidaknya  hubungan  antar  variabel  bebas  dengan  variabel  terikat  salah  satunya menggunakan analisis regresi sederhana  dan analisis regresi berganda yang merupakan hubungan antara 3 variabel atau lebih.
Persamaan umum Analisa regresi sederhana adalah:
𝑌  =  𝑎  +  𝑏𝑋 (9)
𝑏 = 𝑛 ∑ 𝑋𝑖 𝑌𝑖−(∑ 𝑋𝑖)( ∑𝑌𝑖)
𝑛 ∑ 𝑋𝑖 2−(∑ 𝑋 𝑖 ) 2 (10)
𝑎 = ∑ 𝑌𝑖 ∑ 𝑋𝑖−∑ 𝑋𝑖 ∑ 𝑋𝑖 𝑌𝑖
𝑛 ∑ 𝑋𝑖 2−∑ 𝑋 𝑖 2 (11)
𝑎 = ∑ 𝑌 𝑛 − 𝑏 ∑ 𝑋 𝑛 (12)
dengan : n  = Banyaknya data a  = Konstanta;
b  = Koefisien Regresi.
Y  = Variabel terikat X  = Variabel bebas

## Koefisien korelasi
Hubungan  antara  satu  variabel  dengan  variabel  lainnya  disebut  korelasi,  bisa  secara  kausal  maupun  korelasional. Apabila dalam hubungan tersebut dapat ditunjukkan sifat sebab akibat, maka korelasinya kausal, artinya jika variabel yang satu merupakan sebab, maka variabel lainnya merupakan akibat.  Sedangkan apabila dalam hubungan tersebut tidak menunjukan sebab akibat, maka korelasinya korelasional, artinya sifat hubungan variable satu dengan variabel lainnya tidak jelas.
Apabila nilai variabel bebas rendah, maka nilai variabel terikat akan menjadi tinggi dan berlaku sebaliknya. Koefisien korelasi tersebut didefinisikan sebagai berikut :
𝑟 = 𝑛 ∑ 𝑋.𝑌−∑ 𝑋.∑ 𝑌 √(𝑛 ∑ 𝑋2−(∑ 𝑋)2).(𝑛 ∑ 𝑌2−(∑ 𝑌)2) (13)
Dengan : n  = Banyaknya data; X  = Variabel bebas Y  = Variabel terikat

## 3. METODE PENELITIAN

## Data Tanah
Pada penelitian ini, data tanah yang digunakan merupakan data sekunder berdasarkan data tanah di sepanjang jalur kereta  api  akses  bandara  Adi  Soemarmo  –  Solo  Balapan.  Data  yang  digunakan  adalah  data  NSPT  dan  data laboratorium sebanyak 37 titik.

## Data Tiang
Jenis tiang yang akan digunakan pada penelitian ini adalah prestressed concrete spun pile dengan kondisi free-end pile , sesuai dengan Tabel 1.
Tabel 1. Spesifikasi Tiang No. PARAMETER NOMINAL 1 Diameter 600 mm 2 Tebal 100 mm 3 Kelas C 4 Momen Inersia 510.508,81 cm 4 5 Fc’ 52 MPa (600 kg/cm 2 ) 6 Momen Crack 29 ton.m 7 Momen Ultimate 58 ton.m Sumber : brosur PT. Wijaya Karya Beton Tbk.

## Modelling
Tahap  pembuatan  model  dalam  penyusunan  ini  menggunakan  software  plaxis  3D  versi  2016  berdasarkan  data laboratorium yang ada, Microsoft excel versi 16.37 dan perhitungan manual. Dari perhitungan pada tahap pembuatan model,  hasil  perhitungan  dianalisis  menggunakan  perhitungan  Microsoft  excel  versi  16.37  dan  manual,  kemudian dibandingkan dengan hasil tes PDA.

## 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
Validasi  data  nilai  daya  dukung  tanah  ultimit  tiang  berdasarkan  data  PDA  dengan  hasil  static loading test
Tiang yang diuji Static loading test di lapangan terletak pada tanah lempung dan terletak pada titik bor log BH-05 dan terdapat empat belas titik hasil tes PDA yang berdekatan dengan titik tersebut, oleh karena itu data hasil static loading test di validasi menggunakan titik PDA yang berdekatan menggunakan uji normalitas.
Berdasarkan nilai maksimum Uji normalitas daya dukung tiang berdasarkan hasil PDA tes dan hasil static loading test , nilai D hitung adalah 0,121 kecil dari D tabel (=0,276) maka Ho diterima dengan kesimpulan data hasil test PDA dan data hasil static loading test berdistribusi normal. Hal ini hasil test PDA dapat dianggap mendekati dengan hasil static loading test.
Hubungan Q ultimit tiang tunggal berdasarkan data SPT menggunakan metode Mayerhoff (1976) dan berdasarkan hasil tes PDA
Pemodelan regresi linear sederhana yang diestimasi yaitu Q u(PDA) = 1112,4 + 0.577*Q u(SPT) seperti terlihat pada grafik gambar 1.
Koefisien  korelasi  antara  variabel  Q u(SPT) menurut  Mayerhoff  (1976)  dengan Qu(PDA) untuk  tanah  lempung  adalah 0,727. Korelasi tersebut kuat, hal ini menandakan bahwa hubungan di antara kedua variabel tersebut kuat atau dengan dapat dikatakan bahwa kedua variabel tersebut dependen.
Koefisien determinasi (R 2 ) yaitu sebesar 0,529 yang artinya bahwa keragaman Q u(PDA) mampu dijelaskan oleh Q u(SPT) sebesar 52.90 %  atau dapat dikatakan bahwa Q u(PDA) mampu dijelaskan oleh Q u(SPT) sebesar 52.90 % dan sisanya 47.10 % dapat dijelaskan oleh peubah lain yang tidak berada dalam pemodelan ini.
Gambar 1. Grafik persamaan regresi linier antara Q u(SPT) Mayerhoff dengan Q u(PDA) pada tanah lempung
Hubungan Q ultimit tiang tunggal berdasarkan data SPT menggunakan metode Briaud et. Al. (1985) dan berdasarkan hasil tes PDA
Pemodelan regresi linear sederhana yang diestimasi yaitu Q u(PDA) = 773,28 + 0.639*Q u(SPT) seperti terlihat pada grafik gambar 2.
Koefisien korelasi antara variabel Q u(SPT) menurut Briaud et Al. (1985) dengan Q u(PDA) untuk tanah lempung adalah 0,814. Korelasi tersebut sangat kuat, hal ini menandakan bahwa hubungan di antara kedua variabel tersebut sangat kuat atau dengan dapat dikatakan bahwa kedua variabel tersebut dependen.
Koefisien determinasi (R 2 ) yaitu sebesar 0,663 yang artinya bahwa keragaman Q u(PDA) mampu dijelaskan oleh Q u(SPT) sebesar 66,30 %  atau dapat dikatakan bahwa Q u(PDA) mampu dijelaskan oleh Q u(SPT) sebesar 66,30 % dan sisanya sebesar 33,70 % dapat dijelaskan oleh peubah lain yang tidak berada dalam pemodelan ini.
Gambar 2. Grafik persamaan regresi linier antara Q u(SPT) Briaud et Al. dengan Q u(PDA) pada tanah lempung
Hubungan Q ultimit tiang berdasarkan data laboratorium tanah menggunakan metode elemen hingga (Plaxis 3D) dan berdasarkan hasil tes PDA
Pemodelan regresi linear sederhana yang diestimasi yaitu Q u(PDA) = 0,403*Q u(SPT) – 1283,6 seperti terlihat pada grafik gambar 3.
Koefisien korelasi antara variabel Q u(MEH) dengan Q u(PDA) untuk tanah lempung adalah  0,788. Korelasi tersebut sangat kuat, hal ini menandakan bahwa hubungan di antara kedua variabel tersebut sangat kuat atau dengan dapat dikatakan bahwa kedua variabel tersebut dependen.
Koefisien determinasi (R 2 ) yaitu sebesar 0,621 yang artinya bahwa keragaman Q u(PDA) mampu dijelaskan oleh Q u(SPT) sebesar 62,10 %  atau dapat dikatakan bahwa Q u(PDA) mampu dijelaskan oleh Q u(SPT) sebesar 62,10 % dan sisanya sebesar 37,90 % dapat dijelaskan oleh peubah lain yang tidak berada dalam pemodelan ini.
Gambar 3. Grafik persamaan regresi linier antara Q u(SPT) dengan Q u(PDA)

## 5. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian yang diperoleh, maka beberapa kesimpulan dapat diambil sebagai berikut : 1. Hasil  analisis  kapasitas  daya  dukung  pada  tiang  tunggal  berdasarkan  data  SPT  (Q u(SPT) )  menggunakan  metode Mayerhof (1976) dan berdasarkan hasil tes PDA (Q u(PDA) ), maka didapatkan persamaan Q u(PDA) = 0.566*Q u(SPT) + 1112,4 dengan tingkat korelasi yang kuat sebesar 72,77 %
2. Hasil  analisis  kapasitas  daya  dukung  pada  tiang  tunggal  berdasarkan  data  SPT  (Q u(SPT) )  menggunakan  metode Briaud et Al. (1985) dan berdasarkan hasil tes PDA (Q u(PDA) ), maka didapatkan persamaan Q u(PDA) = 1,693*Q u(SPT) – 904,26 dengan tingkat korelasi yang kuat sebesar 81,44 %
3. Hasil  analisis  kapasitas  daya  dukung  pada  tiang  tunggal  berdasarkan  data  laboratorium  menggunakan  metode elemen  hingga  (Q u(MEH) )  dan  berdasarkan  hasil  tes  PDA  (Q u(PDA) ),  maka  didapatkan  persamaan  Q u(PDA) = 1283,6,197 + 0,403*Q u(MEH) dengan tingkat korelasi yang sangat kuat sebesar 78,82 %

## DAFTAR PUSTAKA
Arifin, Z. (2007). Komparasi Daya Dukung Aksial Tiang Tunggal Dihitung dengan Beberapa Metode Analisis . Tesis Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil Universitas Diponegoro. Semarang Boediono & Wayan Koster. (2008). Teori dan Aplikasi Statistika dan Probabilitas . Remaja Rosdakarya. Bandung. Bowles, J. E. (1984). Sifat-sifat Fisis dan Geoteknis Tanah (Mekanika Tanah) . Erlangga. Jakarta. Das, B. M. (2011). Principle Of Foundation Engineering . Edisi 7. Cengage Learning. Stamford USA. Das, B. M. (1995). Mekanika Tanah . Jilid 2. Erlangga. Jakarta. Fellenius, B. H. (2004). Basics of Foundation Design. Elib Ab. Alberta Hardiyatmo, H. C. (2015). Analisis dan Perancangan Fondasi II . Gadjahmada University Press. Yogyakarta. Hardiyatmo, H. C. (2010). Mekanika Tanah II . Gadjah Mada University Press. Yogyakarta. Plaxis 3D, Tutorial Manual. (2019). Connect Edition V20 . Delft. Netherlands. Yusa, M.,dkk. (2007). Korelasi Penentuan Daya Dukung Tiang Cara Empirik (CPT) dengan Pile Driven Analysis (PDA) Di Kota Pekanbaru . Media Teknik Sipil, Januari 2007, 41-48. Yusti,  A.,dkk.  (2014).  Analisis  Daya  Dukung  Pondasi  Tiang  Pancang  Diverifikasi  Dengan  Hasil  Uji  Pile  Driving Analyzer Test Dan Capwap (Studi Kasus Proyek Pembangunan Gedung Kantor Bank Sumsel Babel di Pangkal pinang). Jurnal Fropil . 2(1): 19-31.