Vo.l 8, No.2, Desember 2022: 43-50, ISSN-E : 2477-4901, ISSN-P: 2477-4898

## KAJIAN PENGARUH TINGKAT KEKASARAN BAHAN STRUKTUR PONDASI TIANG TERHADAP PENINGKATAN KAPASITAS DUKUNG TANAH
Kartika Indah Sari 1 , Nurmaidah 2
1 Universitas Harapan Medan, 2 Universitas Medan Area Surrel : mutiyalubis@gmail.com, nurmaidah@staff.uma.ac.id Diterima : 11 Desember 2022; Disetujui : 27 Desember 2022

## ABSTRAK
Tanah  lunak  seperti  tanah  lempung  merupakan  tanah  dengan  kadar  air  tinggi  dan  daya  dukung rendah.  Tiang  merupakan  perkuatan  yang  dipakai  dalam  menambah  daya  dukung  tanah  untuk memikul beban konstruksi yang akan dibangun di atas tanah. Perkuatan tiang yang digunakan adalah tiang beton, tiang baja dan tiang kayu untuk mengetahui seberapa besar peningkatan kapasitas dukung. Metode  perkuatan  tanah  lunak  yang  digunakan  dalam  penelitian  adalah  metode  uji  beban  untuk mengetahui kapasitas dukung tiang tunggal pada tiang kayu, tiang baja dan tiang beton. Tinggi tiang yang digunakan 35 cm dan diameter 2,5 cm dengan jumlah tiang 4 dimasing-masing tiang. Hasil uji beban membuktikan bahwa kapasitas dukung tiang kekasaran lebih tinggi kapasitas dukungnya dari pada  tiang  polos.  Kekasaran  tiang  dapat  berpengaruh  terhadap  kapasitas  dukung  tiang.  Perbedaan kekasaran permukaan tiang mempengaruhi tingkat interaksi antar partikel butiran tanah dan tiang, ini berarti lebih besar peningkatan kapasitas tiang kasar atau tiang kekasaran variasi.
Kata Kunci : Lempung, Perkuatan, Tiang

## ABSTRACT
Soft soils such as clay are soils with high water content and low bearing capacity. Piles are reinforcement used to increase  the  carrying  capacity  of  the  soil  to  carry  the  load  of  the  construction  to  be  built  on  the  ground. Reinforcement of the poles used are concrete poles, steel poles and wooden poles to determine how much the increase in bearing capacity is. The soft soil reinforcement method used in this study is the load test method to determine the bearing capacity of single piles on wooden piles, steel piles and concrete piles. The height of the poles used is 35 cm and the diameter is 2.5 cm with 4 poles in each pole. The load test results prove that the bearing capacity of the rough pile is higher than that of the plain pile. Pile roughness can affect the pile bearing capacity. Differences in pile surface roughness affect the level of interaction between soil particles and piles, this means a greater increase in pile capacity or pile roughness variation.
Keywords: Clay, Pile, Reinforcement

## 1.   Pendahuluan
Tanah  mempunyai  peran  penting  dalam suatu pekerjaan kontruksi. Tanah bisa berfungsi sebagai dasar pendukung suatu bangunan atau sebagai  bahan  kontruksi  dari  bangunan  itu sendiri.  Pada  umumnya  semua  bangunan dibuat  di  atas  dan  dibawah  permukaan  tanah. Tanah  lunak  merupakan  tanah  kohesif  yang terdiri  dari  sebagian  besar  butir-butir  yang kemampatannya  besar,  koefisien  permeabilitas yang  kecil  dan  mempunyai  daya  dukung rendah.  Tanah  lunak  memiliki  karakteristik yang  kurang  baik  sering  menimbulkan permasalahan.  Hal  ini  disebabkan  oleh
rendahnya  daya  dukung  tanah  tersebut,  maka untuk  meningkatkan  daya  dukung  digunakan pondasi  tiang  friksi  yang  diberikan  kekasaran pada permukaan tiang. Hal yang paling penting dalam  pelaksanaan  kontruksi  bangunan  salah satunya  adalah  pondasi  dikarenakan  berfungsi untuk meneruskan beban struktur diatasnya ke lapisan  tanah  dibawahnya.  Pondasi  tiang merupakan  elemen  struktur  yang  berfungsi meneruskan beban pada tanah, baik beban arah vertikal  maupun  arah  horizontal.  Penggunaan pondasi  tiang  untuk  perbaikan  tanah  lunak sudah  sejak  lama  digunakan,  baik  dari  bahan kayu,  beton,  ataupun  baja.  Pemakaian  pondasi
tiang  pancang  pada  suatu  bangunan  dipilih apabila tanah dasar di bangunan tersebut tidak mempunyai  daya  dukung  yang  cukup  untuk memikul  beban  dan  berat  bangunannya (Sardjono, 1998)
Pada  penelitian    yang    telah  dilakukan sebelumnya  menunjukkan    bahwa    pemberian perkuatan  pada  dinding  fondasi  dapat meningkatkan nilai daya  dukung fondasi. Fakta di  lapangan  ditemukan  fenomena  bahwa kapasitas  aksial  tiang  pancang  mengalami peningkatan  seiring  waktu,  yang  diyakini sebagai  waktu  untuk  pemulihan  tanah  dari gangguan  setelah  pemancangan (Augustesen, 2005). Oleh  sebab  itu  dilakukan  penelitian untuk  meningkatkan  kapasitas  daya  dukung fondasi  tiang  terhadap variasi kekasaran

## 2. Metodologi
Penelitian  ini  dilakukan  di  Laboratorium Mekanika  Tanah  Program  Studi  Teknik  Sipil Fakultas  Teknik  dan  Komputer  Universitas Harapan  Medan.  Pada  penelitian  ini  tanah lempung  lunak  yang  diuji  berasal  dari  Delitua Pamah  Kecamatan  Delitua,  Kabupaten  Deli Serdang.
Bahan  yang  digunakan  pada  penelitian  ini terdiri  dari  tanah  lempung (soft  clay) sebagai media  penelitian,  kayu,  baja,  dan  tiang  beton sebagai  perkuatan.  Alat  yang  digunakan  pada penelitian ini adalah Alat uji penetrasi CBR, bak uji, terpal, pipa PVC, magnetic base, arloji (dial). Penelitian dilakukan di Laboratorium Mekanika Tanah  Program  Studi  Teknik  Sipil  Fakultas Teknik  dan  Komputer  Universitas  Harapan Medan.  Penelitian  ini  terdiri  dari  beberapa pengujian  yaitu  karakteristik  tanah  yang meliputi  pengujian  kadar  air, spesific  gravity, atterberg  limits,  sieve  analysis, kuat  tekan  bebas pengujian  sifat  fisik  dan  mekanik  tanah  lunak dan  pengujian  pemodelan  pembebanan  tanah lunak.  Untuk  mendapatkan  sifat-sifat  tanah penelitian  ini  melakukan  pengujian  sifat  fisik seperti  pengujian  berat  jenis (Gs) ,  kadar  air, analisa saringan, atterberg limit . Sedangkan pada pengujian sifat mekanis tanah dilakukan dengan pengujian unconfined, model  pondasi  tiang penampang  lingkaran  dengan  diameter  2,5  cm dan panjang 35 cm, untuk bak yang digunakan berukuran tinggi 120 cm x lebar 90 cm x pancang 90 cm.

## Penamaan Pondasi Tiang
Gambar 1. Model tiang kekasaran dan polos
3. Hasil dan Pembahasan
3.1 Hasil Pengujian Sifat Fi s ik Tanah Lempung Lunak
Tabel 1. Hasil pengujian sifat fisik tanah
Berdasarkan  tabel  hasil  sifat  fisik  tanah dapat disimpulkan bahwa tanah tersebut adalah jenis tanah lempung, tanah lempung merupakan tanah berbutir halus yang tersusun dari  mineral-mineral  lempung  dan  partikel- partikel  mikroskopis  dan  submikroskopis berbentuk  lempengan-lempengan  pipih  yang halus  sehingga  harus  menggunakan  perkuatan tiang pancang dengan pariasi kekasaran.
Sifat-sifat Tanah Nilai Satuan Kadar air (w) 63,81 % Berat Jenis (Gc) 2,49 - Batas Cair (LL) 38,83 % Batas Plastis (PL) 36,42 % Indeks Plastis (PI) 2,41 % Lolos Saringan No.200 99,64 %
3.2  Hasil  pengujian  mekanis  tanah  lempung lunak
Gambar 2. Hasil pemadatan kuat tekan bebas ( unconfined ) Hasil pemadatan kuat tekan bebas ( unconfined ) tanah  asli  Berdasarkan  diatas  menunjukkan hasil  pemadatan  kuat  tekan  bebas  ( unconfined com presion test ) material tanah asli didapatkan nilai  Kuat  Tekan  qu=0,31  kg/cm²  dan  untuk kuat  geser  sebesar  Cu  (0,5xqu)  =  0,15 kg/cm²,keruntuhan benda uji terjadi pada saat regangan  sebesar  10,1%,  dari  gambar  1  dapat digolongkan sebagai konsistensi tanah lempung Lunak.
3.3 Hasil uji kepadatan tanah dalam bak uji.
Gambar 3. Hasil uji kepadatan tanah dalam bak uji
Berdasakan  hasil  bak  uji  Hasil  uji core  cutter ditunjukkan pada Gambar 2 Pengambilan data kepadatan  dilakukan  setiap  kedalaman  10  cm sebanyak 5 (lima) titik. Berat isi basah rata-rata dari permukaan tanah sampai kedalaman 50 cm sebesar  1,533  gr/cm 3 mendekati  sama  dengan berat  isi  basah  tanah  asli  di  lapangan  1,628 gr/cm 3 .  Sedangkan  kadar  air  tanah  lempung lunak dalam bak uji didapatkan sebesar 47,04%
mendekati  kadar  air  tanah  asli  di  lapangan sebesar 63,81% .
3.4   Hasil uji kuat dukung beban tiang beton polos
Gambar 4 Hasil uji kuat dukung beban tiang beton polos Berdasarkan
hasil
pengujian
beban menggunakan tiang beton polos dengan ukuran panjang  35 cm dan diameter 2,5 cm didapat nilai hasil kuat dukung (Qu) sebesar  = 0.53 kg

## 3.5 Hasil uji kuat dukung tiang beton spasi 5 cm
Gambar 5. Hasil uji kuat dukung tiang beton spasi 5
cm
Berdasarkan hasil pengujian
beban
menggunakan  tiang  beton  spasi  5  cm  dengan ukuran  panjang    35  cm  dan  diameter  2,5  cm didapat nilai hasil kuat dukung (Qu) sebesar  = 3.74 kg.
3.6 Hasil uji kuat dukung tiang beton spasi 8.3

## cm
Gambar 6. Hasil uji kuat dukung tiang beton spasi
8.3 cm
Berdasarkan hasil pengujian beban menggunakan tiang beton spasi 8,3 cm dengan ukuran  panjang    35  cm  dan  diameter  2,5  cm didapat nilai hasil kuat dukung (Qu) sebesar  = 6.41 kg
3.7  Hasil  uji  kuat  dukung  tiang  beton kekasaran   penuh
Gambar 7.  Hasil uji kuat dukung tiang beton kasar
Berdasarkan hasil
pengujian beban menggunakan tiang beton kasar  dengan ukuran panjang  35 cm dan diameter 2,5 cm didapat nilai hasil kuat dukung (Qu) sebesar  = 3.20 kg
3.8 Peningkatan daya dukung terhadap variasi kekasaran tiang beton
Gambar 8. Hasil uji kapasitas dukung tiang beton
Hasil  penelitian  menunjukan  peningkatan kapasitas  dukung  terhadap  tiang  beton,  tiang beton  polos  ketiang  beton  varisai  kekasaran spasi  5  cm,  kekasarn  spasi  8,3  cm  maupun kekasaran  seluruhnya  hasil  daya  dukungnya meningkat,  dari  hasil  uji  tiang  beton  polos sebesar  =  0.534  kg,  tiang  beton  dengan kekasaran  spasi  5  cm  sebesar  =  3.742  kg,  tiang beton dengan kekasaran spasi 8.3 sebesar = 6.415 kg,  dan  tiang  beton  kekasaran  keseluruhan sebesar  =  3.207 kg, peningkatan daya dukung dari  tiang  beton  polos  ketiang  beton  variasi kekasaran  5  cm  sebeasar  600%,  peningkatan tiang  polos  ketiang  kekasaran  8.3  cm  sebear 1100%,  peningkatan  tiang  beton  polos  ketiang beton kekasaran keseluruhan sebesar 500%.

## 3.9 Hasil uji kuat dukung tiang baja halus
Gambar 9. Hasil uji kuat dukung tiang baja halus
Berdasarkan hasil
pengujian beban menggunakan  tiang  baja  halus  dengan  ukuran
0 1 2 3 4 5 0 5 10 15 20 25 B eb an ( k g)
Penurunan ( mm )
panjang  35 cm dan diameter 2,5 cm didapat nilai hasil kuat dukung (Qu) sebesar  = 0.53 kg
3.10  Hasil  uji  kuat  dukung  tiang  baja  spasi  5 cm
Gambar 10. Hasil uji kuat dukung tiang baja spasi 5
cm Berdasarkan hasil pengujian beban
menggunakan  tiang  baja  pariasi  spasi  5  cm dengan ukuran panjang  35 cm dan diameter 2,5 cm didapat nilai hasil kuat dukung (Qu) sebesar = 3.74 kg
3.11 Hasil uji kuat dukung tiang baja spasi 8.3 cm
Gambar 11. Hasil uji kuat dukung tiang baja spasi 8.3 cm Berdasarkan hasil pengujian beban menggunakan  tiang  baja  pariasi  spasi  8,3  cm dengan ukuran panjang  35 cm dan diameter 2,5 cm didapat nilai hasil kuat dukung (Qu) sebesar =  5.34

## 3.12 Hasil uji kuat dukung tiang baja kekasaran penuh
Gambar 12. Hasil uji kuat dukung tiang baja kekasaran penuh Berdasarkan hasil pengujian beban
menggunakan  tiang  baja  kasar  cm  dengan ukuran  panjang    35  cm  dan  diameter  2,5  cm didapat nilai hasil kuat dukung (Qu) sebesar  = 2.67
3.13  Peningkatan  daya  dukung  terhadap variasi tiang baja
Gambar 13. Hasil uji kapasitas dukng tiang baja
Hasil  penelitian  menunjukan  peningkatan kapasitas dukung terhadap tiang baja, tiang baja polos ketiang baja varisai kekasaran spasi 5 cm, kekasaran  spasi    8,3  cm  maupun  kekasaran seluruhnya  hasil  daya  dukungnya  meningkat, dari hasil uji tiang baja polos sebesar = 0.534 kg,
0 1 2 3 4 5 0 5 10 15 20 25 B eb an ( k g)
Penurunan ( mm )
tiang baja dengan kekasaran spasi 5 cm sebesar = 3.742 kg, tiang baja dengan kekasaran spasi 8.3 sebesar  =  5.346  kg,  dan  tiang  baja  kekasaran keseluruhan  sebesar  =  2.673  kg,  peningkatan daya dukung dari tiang baja polos ketiang baja variasi  kekasaran  5  cm  sebeasar  600%, peningkatan  tiang  polos  ketiang  kekasaran  8.3 cm sebear 900%.

## 3.14 Hasil uji kuat dukung tiang kayu halus
Gambar 14. Hasil uji kuat dukung tiang kayu halus
Berdasarkan hasil pengujian beban menggunakan  tiang  baja  kasar  dengan  ukuran panjang  35 cm dan diameter 2,5 cm didapat nilai hasil kuat dukung (Qu) sebesar  =  4.27 kg
3.15 Hasil uji kuat dukung tiang kayu spasi 5 cm
Gambar 15. Hasil uji kuat dukung tiang kayu spasi 5 cm
Berdasarkan
hasil pengujian beban menggunakan  tiang  baja  spasi  5  cm  dengan ukuran  panjang    35  cm  dan  diameter  2,5  cm didapat nilai hasil kuat dukung (Qu) sebesar  = 6.41 kg
3.16 Hasil uji kuat dukung tiang kayu spasi 8.3 cm
Gambar 16. Hasil uji kuat dukung tiang kayu spasi
8.3 cm Berdasarkan
hasil pengujian beban menggunakan  tiang  baja  spasi  8,3  cm  dengan ukuran  panjang    35  cm  dan  diameter  2,5  cm didapat nilai hasil kuat dukung (Qu) sebesar  = 5.34 kg
3.17  Hasil  uji  kuat  dukung  tiang  kayu kekasaran penuh
Gambar 17. Hasil uji kuat dukung tiang kayu kekasaran penuh
0 1 2 3 4 5 6 0 5 10 15 20 25 B eb an ( k g) Penurunan ( mm ) 0 1 2 3 4 5 6 0 5 10 15 20 25 B eb an ( k g) Penurunan ( mm ) 0 1 2 3 4 5 6 0 5 10 15 20 25 B eb an ( k g)
Penurunan ( mm )
Berdasarkan hasil
pengujian beban menggunakan  tiang  baja  spasi  8,3  cm  dengan ukuran  panjang    35  cm  dan  diameter  2,5  cm didapat nilai hasil kuat dukung (Qu) sebesar  = 5.88  kg.
3.18  Peningkatan  daya  dukung  terhadap variasi kekasaran tiang kayu
Gambar 18. Hasil uji kapasitas dukung tiang kayu
Hasil  penelitian  menunjukan  peningkatan kapasitas  dukung  terhadap  tiang  kayu,  tiang kayu polos ketiang kayu varisai kekasaran spasi 5 cm, kekasaran spasi  8,3 cm maupun kekasaran seluruhnya  hasil  daya  dukungnya  meningkat, dari hasil uji tiang kayu polos sebesar = 4.277 kg, tiang kayu dengan kekasaran spasi 5 cm sebesar = 6.415 kg, tiang kayu dengan kekasaran spasi 8.3 sebesar = 5.346 kg, dan tiang kayu kekasaran keseluruhan  sebesar  =  5.881  kg,  peningkatan daya dukung dari tiang kayu polos ketiang kayu variasi  kekasaran  5  cm  sebeasar  50%, peningkatan  tiang  polos  ketiang  kekasaran  8.3 cm  sebear  25%,  peningkatan  tiang  beton  polos ke tiang kekasaran keseluruhan sebesar 37.5 %.
3.19 Perbandingan Kapasitas Dukung Tiang
Gambar 19. Grafik perbandingan tiang
Kekasaran tiang mempengaruhi intraksi antara tanah dan selimut tiang, kekasaran tiang dapat menghambat  gesekan,  memperbeasar  kohesi dan  meningkatkan  Qs  (kapasitas  gesek  tiang). Tetapi ada faktor lainnya yang mempengaruhi, jika  semakin  kasar  tiang  atau  tiang  kasar seluruhnya  maka  semakin  mengganggu  tanah sehingga  tanah  merenggang  dan  tidak  terlalu merapat keselimut tiang, menurunnya peningkatan  daya  lekat  atau  kohesi,  berbeda dengan  kekasaran  spasi,  kekasaran  spasi  tidak terlalu mengganggu
tanah dikarnakan kekasaran  spasi  tidak  seluruhnya  kasar  tetapi dalam  artian  kekasarannya  hanyalah  sebagian kasar  dan  sebagian  halus,  mengapa  kekasaran spasi  ini  tidak  terlalu  mengganggu  tanah  atau mempengaruhi  rendahnya  kohesi  sehingga kapasitas dukungnya meningkat dan daya lekat, dikarenakan  kekasaran  spasi  ketika  tiang dipancang kedalam tanah  keadaan tanah tidak mengalami kerenggangan yang dapat mempengaruhi  daya  lekat  sehingga  dapat menyebabkan rendahnya kapasitas dukung.

## 4. Kesimpulan
Berdasarkan  hasil  penelitian  yang  telah diuraikan  maka  dapat  diambil  beberapa kesimpulan  sebagai  berikut:  Kapasitas dukung tiang  beton  didapatkan  antara  3,47  kg,  tiang kayu didapatkan antara 5,48 kg, dan tiang baja didapatkan  antara  3,07  kg.  Dari  hasil  uji kapasitas  dukung  tiang  didapatkan  nilai  yang tertinggi  pada  tiang  kayu  sebesar  5,48  kg. Kekasaran  tiang  dapat  berpengaruh  terhadap kapasitas  dukung  tiang.  Perbedaan  kekasaran permukaan  tiang  mempengaruhi  tingkat interaksi antar partikel butiran tanah dan tiang, ini  berarti  lebih  besar  peningkatan  kapasitas tiang kasar atau tiang kekasaran variasi.

## Daftar Pustaka
Augustesen, A., Andersen, L., & Sørensen, C. S., 2005. Capacity  of  Piles  in  Clay .  Aalborg University, Denmark.
Craig,  R.,  1991. Mekanika  Tanah  (Prinsip-Prinsip Rekayasa Geoteknik) . Erlangga, Jakarta.
D’Applonia,  D.,  1971. Effects  Of  foundation construction on  nearby structures.  Proceeding of  the  4th  Panamerikan  Conference  on  Soil Mechanics and Foundation Engineering, 2 . Das, B. M., 1995. Mekanika Tanah (Prinsip-prinsip Rekayasa  Geoteknik .  Penerbit  Erlangga,  1 – 300, Surabaya.
Kazemian, et al., 2011. A state of art riview of peat: Geotecnical  Engineering  Perspective ,  2011, Vol, 6(8), pp, 1974-1981. Maulana., A, R., and Badariah., Cut Nuri. 2013.
Potensi  Beban  Awal  Dalam  Meningkatkan Kuat Geser Tanah Gambut 2013, Vol. 2(1), pp. 58-64. Mina., Enden, K., Rama Indera., and Supandi.,
2017.  S tabilisasi  Tanah  Lempung  Lunak Menggunakan  Fly  Ash  Dan  Pengaruhnya Terhadap Nilai Kuat Tekan Bebas , 2017. Sardjono,  H.,  1998. Fondasi  Tiang  Pancang . Penerbit Sinar Wijaya, Surabaya. Satria, Z., Fatnanta, F., & Nugroho, S. A. 2020. Pengaruh  Waktu  Terhadap  Daya  Dukung Fondasi  Tiang  Pada  Tanah  Lunak  Dengan Variasi Kekasaran, Jurnal Rekayasa Sipil (JRS- Unand) , 16 (1), 12.
https://doi.org/10.25077/jrs.16.1.12- 24.2020 Srihandayani,  S.,  2019. Pengaruh  Daya  Dukung Pondasi  Tiang  Beton  Bertulang  Terhadap Tanah Gambut.
WSP International., 2001. Panduan Geoteknik 4 Desain  dan  Konstruksi, Pusat  Litbang Prasarana Transportasi , 4 , Bandung