## ANALISA DEFORMASI PONDASI TIANG BOR DENGAN MODEL ELEMEN HINGGA PADA TANAH STIFF CLAY

## Komarudin
Program Studi Magister Teknik Sipil UNPAR, Bandung

## Abstract
Analysis of pile bearing capacity is determined by the end of the detainees and prisoners as  cute, this calculation is determined based on a single pole, if a pole is calculated over a single pole (pile group)  whether  the  addition  of  the  distance  between  the  pole  and  the  thick  raft  will  influence  of deformation on bored pile foundations. Based on the analysis, the greater the distance, the smaller pole deformation that occurs while if the thicker the raft, the greater deformation, deformation that occurred in this study was 0.95 % up to 2:13 %
Keywords : Drill mast foundation, deformation  Stiff Clay

## Abstrak
Analisa  daya  dukung  pondasi  tiang  ditentukan  berdasarkan  tahanan  ujung  dan  tahanan  seimut, perhitungan  ini  ditentukan  berdasarkan  tiang  tunggal,  jika  tiang  dihitung  lebih  dari  tiang  tunggal (pile group) apakah penambahan jarak antara tiang dan tebal rakit akan mempengaruhi deformasi pada  pondasi  tiang  bor.  Berdasarkan  hasil  analisa,  semakin  besar jarak  tiang  maka  semakin  kecil deformasi  yang  terjadi  sedangkan  jika  semakin  tebal  rakit  maka  semakin  besar  deformasi  yang terjadi, deformasi yang terjadi pada study ini adalah 0.95% hingga 2.13%
Kata kunci : Pondasi Tiang Bor, Deformasi, Stiff Clay

## I. PENDAHULUAN
Salah satu kelebihan dari  pondasi tiang adalah kekuatan daya dukungnya ditentukan berdasarkan tahanan ujung ( end bearing )  dan  gesekan  ( friction )  tiang dengan  tanah.  Hanya  saja  secara  umum perhitungan pondasi tiang dihitung berdasarkan  1  tiang,  yang  kemudian  baru diperhitungkan  jumlah  tiang  sesuai  dengan beban  yang  direncanakan  sehingga  menjadi sebuah pile group. penelitian ini mempelajari pengaruh  tebal  rakit,  jarak  antara  tiang terhadap deformasi ( settlement ).

## II. TINJAUAN PUTAKA

## A. Pondasi Tiang
Menurut  Bowls,  1984,  pondasi  tiang adalah  bagian-bagian  konstruksi  yang dapat  dibuat  dari  beton,  kayu  atau  baja yang digunakan untuk meneruskan beban- beban  permukaan  lapisan  tanah  yang lebih  dalam.  Untuk  menganalisis  pondasi tiang  dengan  beban  vertikal  dilakukan dengan cara menjumlahkan tahanan ujung tiang  (Qp)  dan  tahanan  selimut  (Qs) antara  tiang  dan  tanah.  Ada  beberapa metode  yang  digunakan  untuk  menghitung
besarnya  tahanan  ujung  pada  tiang  bor, diantaranya adalah metode Reese dan Wright serta  metode Kulhawy ,  sedangkan  dalam perhitungan  tahanan  selimut  metode  yang digunakan  diantaranya  metode Reese dan Wright , Metode Kulhawy dan Metode O’Neil dan Reese atau FHWA.

## B. Metode Reese & Wright
Dalam  perhitungan  Metode Reese dan Wright untuk  tanah  kohesif,  besarnya tahanan  ujung  per  satuan  luas  (q p )  dapat diambil  sebesar  9  kali  kuat  geser  tanah (S u ),  sehingga  daya  dukung  ultimitnya adalah :
Q p = q p . A Q p = (9S u ) . A
Dimana : Q p = Daya dukung ujung tiang (ton) S u = Kuat geser tanah (ton/m 2 ) A = Luas penampang tiang bor (m 2 )
Sedangkan  gesekan  selimut  pada tiang  per  satuan  luas  dipengaruhi  oleh jenis  tanah  dan  parameter  kuat  geser
tanah.  Untuk  jenis  tanah  tanah  kohesif dapat  menggunakan  formula  sebagai berikut :
F s = α . C u
Dimana : α = faktor adhesi
C u = kohesi tanah (ton/m 2 )
Berdasarkan  hasil  penelitian  Reese, faktor  koreksi  terhadap  adhesi  (α)  dapat diambil sebesar 0.55.

## III. METODE PENELITIAN

## A. Data Tanah
Kondisi tanah diasumsikan tanah stiff clay , stiff  clay adalah  tanah  lempung ( kohesif )  yang  mempunyai  konsistensi teguh. parameter dari tanah stiff diperoleh dari  korelasi-korelasi  yang  berkaitan dengan tanah tersebut. Tabel 1 menjelaskan tentang  data parameter tanah yang  akan  dimasukkan  dalam  sebuah program  elemen  hingga  berupa Plaxis 3D Foundation .

## Tabel 1. Data parameter tanah stiff clay
Parameter Material Nilai parameter Satuan Jenis Material Lempung kaku (stiff) - Pemodelan material Mohr Couloumb - Tipe drainase Undrained - γ unsat 18 kN/m 3 γ sat 20 kN/m 3 Modulus Elastisitas (E) 15000 kN/m 2 Poisson rasio (v) 0.35 - Kohesi (Cu) 100 kN/m 2 Sudut geser (ϕ) 20 0 Sudut dilatansi (ᴪ) 0 0 Interface (R inter ) 0.9 -

## B. Data beban
Data  beban  dalam  perhitungan  ini diperoleh  dari  perhitungan  tiang  tunggal diameter  600  mm  yang  tertanam  dalam tanah stiff clay dengan metode perhitungan Reese & Wright .
Data perhitungan tiang dengan metode Reese  &  Wright dapat  dilihat dalam lampiran1.
Berdasarkan  hasil  perhitungan  bahwa beban  vertikal  yang  dapat  dipikul  tiang untuk  tiang  tunggal  adalah  149.85  ton, sementara  untuk  penelitian  ini  jumlah tiang  yang  akan  dianalisa  adalah  2  tiang, sehingga  beban  untuk  analisa  adalah  2 kali  beban  tiang  tunggal,  besarnya  adalah 229.7 ton.

## C. Data tiang dan Pelat
Data  tiang  yang  akan  digunakan sebagai  modeling  dapat  dilihat  dalam Tabel 2 :
Tabel 2. Data tiang dan Pelat
Parameter Material Nilai parameter  Satuan Jenis Material Tiang/Pelat - Pemodelan material Linear-Elastik - Tipe drainase Non-Porus - γ unsat 24 kN/m 3 Modulus Elastisitas (E) 3x10 7 kN/m 2 Poisson rasio (v) 0.2 - Interface (R inter ) 1 -

## D. Kriteria Desain
Kriteria  desain  yang  dikaji  dalam penelitian  ini  adalah  seperti  dalam  tabel 3.
Tabel 3. Kriteria desain Jumlah tiang Diameter Kriteria 1 Kriteria 2 (mm) Jarak tiang Tebal pelat Jarak tiang Tebal pelat 2 600 1D 1D 1D 2D 2D 2D 2.5D 2.5D 3D 3D
Dimana  D  adalah  Diameter  tiang, untuk memperjelas desain kriteria tersebut dapat dilihat dalam Gambar 1.

## E. Geometri model 3D Foundation
Pemodelan  yang  dilakukan  adalah sesuai dengan kriteria desain, seperti yang ditunjukkan dalam  Tabel 3.  Untuk memperjelas  desain  yang  dianalisis  dapat dilihat  dalam  lampiran  2.  Gambar  1 berikut  adalah  salah  satu  model  yang digambarkan dalam Plaxis 3D Foundation .
(a)                               (b) Gambar 1. (a) Pemodelan Lapisan tanah
(b) model tiang F. Prosedur perhitungan
Kondisi awal tegangan-tegangan
tanah  ( inisial  condition )  dihitung  dengan menggunakan prosedur K0 ( K0- procedure ).  Perhitungan  prosedur  iterasi dilakukan  sebagai plastic  calculation dengan  pengaturan  standar,  perhitungan dibagi  menjadi  1  tahap  perhitungan  yaitu pertama aktifasi tiang, dilanjutkan dengan aktifasi pelat serta pembebanan.

## IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

## A. Deformasi Total
Berikut  ini  adalah  hasil  analisa deformasi total dari masing-masing kriteria dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2. Deformasi total

## B. Pembahasan
Berdasarkan  hasil  yang  ada,  bahwa semakin  lebar  jarak  tiang,  maka  akan semakin  kecil  deformasi  total  yang  ada, akantetapi  jika  kita  menambahkan  tebal rakit  maka  deformasi  totalnya  akan menjadi  lebih  besar,  penambahan  ini disebabkan  bertambahnya  jumlah  beban akibat dari pelat.

## V. KESIMPULAN
1. Semakin  besar  jarak  tiang  maka  akan mempengaruhi  deformasi  total  atau bisa  dikatakan  deformasi  semakin kecil  dan  semakin  aman  secara struktur. 2. Penambahan tebal pelat dalam struktur pondasi tiang akan mempengaruhi  deformasi,  deformasi yang terjadi semakin besar,
deformasi  tersebut  kenaikannya  dari 0.95% hingga 2,13%.

## DAFTAR PUSTAKA
Braja  M.  Das,  Noor  Endah,  Indrasurya  B. Mochtar,  1995,  Mekanika  Tanah  - Prinsip-prinsip  Rekayasa  Geoteknis, jilid 1 dan 2,  Erlangga, Jakarta.
GEC  UNPAR,  2013,  Manual  Pondasi Tiang, UNPAR, Bandung.
Josep  E.  Bowles,  1993,  Sifat-sifat  fisis  dan
Geoteknis Tanah edisi ke-2,
Erlangga, Jakarta. Josep  E.  Bowles,  1988,  Analisis  dan  Desain
Pondasi,  edisi  keempat jilid  1  dan  2, Erlangga, Jakarta.
1D 2D
2.5D 3D Series1 16,69 14,76 13,23 11,92 Series2 16,85 14,94 13,46 12,18 0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00 Series1 Series2

## Lampiran 1.

## Perhitungan Daya dukung menurut Reese & Wright
1. Data tanah Kuat geser tanah (Su) Su / Cu = 10.00 ton/m 2 2. Data tiang : Panjang tiang L = 12.00 m Diameter Ø = 0.60 m Keliling lingkaran (P) P = π * Ø= 1.88 m Luas permukaan tiang (A) A = 1/4 * π * Ø 2 = 0.28 m 2 3. Perhitungan
A. Daya dukung ujung Tahanan ujung per satuan luas (q p ) Daya dukung ultimit tiang (Q p ) q p = 9 * Su = 90 ton/m 2 B. daya dukung selimut Faktor adhesi (α) Gesekan selimut tiang (Fs) α = 0.55 Daya dukung ultimit selimut tiang (Q s ) F s = α * Cu = 5.50 ton/m 2 Q s = Fs * L * P = 124.41 ton
Daya dukung ultimit tiang (Q u )
Q s = Q p * Q s = 149.85 ton

## Lampiran 2.

## Data tiang bor yang dianalisis