Abstrak─Pondasi  diperlukan  untuk  mendukung  beban bangunan diatasnya. Pondasi tiang umumnya digunakan untuk bangunan  sedang  sampai  tinggi.  Namun  apabila  kedalaman tanah  keras  jauh  dari  permukaan  pengunaan  pondasi  tiang dapat  menjadi  tidak  ekonomis.  Pondasi  juga  harus direncanakan  dengan  memperhatikan  perbedaan  penurunan (differential  settlement)  karena  dapat  menyebabkan  retak- retak  pada  bangunan  sehingga  kenyamanan  penghuni terganggu akibat adanya retak tersebut.
Studi  ini  dilakukan  untuk  merencanakan  pondasi  rakit dan tiang dengan memperhatikan perbedaan penurunan studi kasus  pada  “Gedung  Fasilitas  Umum  Pendidikan  17  Agustus 1945 Surabaya (UNTAG”) serta membandingkan biaya bahan antara  pondasi  rakit  dan  pondasi  tiang.  Gedung  Fasilitas Pendidikan  Universitas  17  Agustus  1945  Surabaya  (UNTAG) ini  dibutuhkan  untuk  menunjang  kegiatan  perkuliahan. Gedung  ini  memiliki  luas    6.480  m2  dan  berjumlah  9  tingkat. Pondasi  rakit  yang  direncanakan  memiliki  panjang  dan  lebar 44x42 meter dikedalaman 3 meter dibawah permukaan tanah. Pada  pondasi  tiang  pancang  direncanakan  menggunakan pondasi tiang D60 dengan kedalaman mencapai 30 meter.
Hasil  dari  penelitian  ini  yaitu  pada  pondasi  rakit  terjadi differential  settlement  melebihi  batas  toleransi  yaitu  0.0015 (NAVFAC, DM-7). Untuk menghilangkan penurunan konsolidasi  dibutuhkan  perbaikan  tanah  dengan  PVD  dan preloading.  Sedangkan  pada  pondasi  tiang  menumpu  pada tanah  keras  dikedalaman  30  m  sehingga  tidak  terjadi penurunan  konsolidasi.  Adapun  alternatif  yang  dipilih  pada kasus ini yaitu  menggunakan tiang pancang penurunan tanah (settlement) tidak  menjadi  masalah sehingga tidak diperlukan perbaikan tanah terlebih dahulu.
Kata  kunci  -  Pondasi  Rakit,  Preloading,  PVD,    Tiang Pancang, Settlement.

## I. PENDAHULUAN
ALAM  mencapai  tujuan  pendidikan  perguruan  tinggi, diperlukan  sarana  dan  prasarana  yang  baik.  Prasarana mencakup lahan dan bangunan untuk keperluan ruang kuliah, ruang  dosen,  dan  lainnya.  Oleh  sebab  itu,  gedung  fasilitas umum  pendidikan  Universitas  17  Agustus  1945  Surabaya (UNTAG)  akan  dibangun  untuk  menunjang  kegiatan perkuliahan.  Gedung  ini  terdiri  dari  10  lantai  dan direncanakan  menggunakan  pondasi  KSLL  seri  3  dengan perkuatan cerucuk bambu.
UNTAG sebagai owner telah menerapkan sistem pondasi KSLL pada beberapa gedungnya. Walaupun ada
kecenderungan  dalam  memilih  sistem  pondasi  KSLL,  ada pertimbangan dari owner sebelum memutuskan pondasi yang akan  digunakan.  Yaitu  bagaimana  jika  digunakan  sistem pondasi selain sistem pondasi KSLL. Maka diperlukan studi untuk mengetahui bilamana digunakan sistem pondasi yang lain pada gedung tersebut. Dalam hal ini dipilih pondasi tiang dan pondasi rakit yang akan digunakan pada gedung tersebut
Pondasi tiang meneruskan beban hingga mencapai tanah keras.  Namun,  apabila  tanah  keras  terlalu  dalam  sehingga tidak  dapat  dicapai,  pondasi  tiang  dapat  bekerja  dengan meneruskan  beban  ke  tanah  melalui  tahanan  geser  yang timbul  akibat  dengan  gesekan  antara  tanah  dan  pondasi. Biasanya  beberapa  pondasi  tiang  digunakan  dan  disatukan oleh  poer  ( pile  cap ).  Sedangkan  bila  tanah  dengan  daya dukung  rendah  biasanya  digunakan  pondasi  rakit.  Pondasi rakit  mendukung  beberapa  buah  kolom  dalam  sebuah  pelat beton ( concrete slab ).

## II. METODOLOGI

## A. Studi Literatur
Studi literatur yang dimaksudkan adalah  mengumpulkan materi-materi  yang  akan  digunakan  sebagai  acuan  dalam melakukan  perencanaan.  Adapun  bahan  yang  nantinya digunakan  sebagai  acuan  dalam  melakukan  perencanaan adalah sebagai berikut :
1. Teori daya dukung pondasi rakit
2. Teori daya dukung pondasi tiang pancang
3. Perhitungan defleksi pondasi tiang
4.Perhitungan penulangan pondasi
5. Perhitungan penurunan tiang pancang dan pondasi rakit

## B. Pengumpulan dan Analisa Data
Data-data yang digunakan dalam perencanaan ini adalah data sekunder. Data tersebut meliputi :
1. Denah bangunan
2. Data pengujian tanah di lapangan
3. Data perhitungan beban struktur

## C. Perencanaan Pondasi Rakit
Melakukan  perencanaan  dengan  menggunakan  sistem pondasi  rakit  dengan  memperhatikan  adanya  differential settlement  yang  terjadi.  Mengetahui  dimensi  pondasi  rakit yang  dibutuhkan.  Melakukan  kontrol  terhadap  struktur pondasi dan menghitung penulangan yang dibutuhkan.
D. Perencanaan Pondasi Tiang Pancang

## D

## Perencanaan Pondasi Rakit dan Pondasi Tiang Dengan Memperhatikan Differential Settlement “Studi Kasus Gedung Fasilitas Umum Pendidikan
Universitas 17 Agustus 1945 Surabaya (Untag)”
Hartono, Indrasurya B. Mochtar dan Musta’in Arif
Jurusan Teknik Sipil – Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia Email : indrasurya@its.ac.id ;  arifmustain@yahoo.com
Melakukan  perencanaan  dengan  menggunakan  sistem pondasi  tiang  dengan  memperhatikan  adanya  differential settlement  yang  terjadi.  Mengetahui  dimensi  poer  dan banyaknya  pondasi  tiang  pancang  yang  dibutuhkan. Melakukan kontrol terhadap struktur pondasi dan menghitung penulangan yang dibutuhkan,
E. Perhitungan Biaya Material Setelah merencanakan pondasi, maka dilakukan perhitungan biaya material untuk mengetahui besarnya biaya yang dibutuhkan untuk masing-masing pondasi.

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN

## A. Analisa Data Tanah
Hasil  korelasi  antar  hubungan  parameter  tanah  serta parameter  hasil  uji  laboratorium  yang  diperoleh  seperti terangkum dapat dilihat Tabel 1.
Tabel 1. Data tanah
Tabel 1. (lanjutan)

## B. Perencanaan Pondasi Rakit
1. Daya dukung Pondasi Rakit
Pondasi  rakit  direncanakan  dengan  dimensi  44  x  42 meter  pada  kedalaman  3  m.  Daya  dukung  pondasi  rakit dihitung [1] sebagai berikut :
Diketahui parameter tanah pada kedalaman 3 meter Cu = 11.198 kN/m 2 γd = 10.83 kN/m 3 Untuk Ø = 0 Nc = 5.14 Nq = 1 Nγ = 0
Maka, q u = (1 − 0.2 B L ) cNc + qNq + (1 − 0.2 B L ) 1 2 γ BN γ
q (all) = (1−0.2 32 30 )11.198×5.14 3 + 10.83 × 3 × 1 = 55.752
kN/m 2
q all = 5.575 t/m 2
2. Tekanan Pada Tanah
Tekanan pada tanah dibawah pondasi dihitung dengan perumusan berikut ini [2].
q = Q A ± Myx Iy ± Mxy Ix
karena beban simetris maka tidak ada momen arah x dan arah y, maka :
q = 9564 1760 ± 0 ± 0 q =  5.434 t/m < q all = 5.575 t/m 2
3. Perencanaan Struktur Pondasi Rakit
a) Perencanaan Pelat
Perhitungan  pelat  direncanakan  pelat  dua  arah  sesuai dengan  peraturan  SNI  2847:2013  [4].  Hasil  perencanaan pelat lantai dapat dilihat pada tabel-tabel berikut :
Tabel 2. Hasil perencanaan pelat pondasi rakit Pelat 400 mm Tulangan Arah X D22-250 Arah Y D22-325
b) Perencanaan Balok
Perhitungan  penulangan  lentur  untuk  komponen  balok sesuai  SNI  2847-2013  [4].  Hasil  perencanaan  pennulangan balok induk dapat dilihat pada tabel-tabel berikut :
Tabel 3. Hasil perencanaan balok pondasi rakit Ukuran Balok 600 x 900 mm Tulangan Tulangan Lentur Tarik 7D25 Tulangan Lentur Tekan 4D25

## 4. Penurunan Pondasi Rakit

## Gambar 1. Pemampatan Pondasi Rakit
Gambar 1 merupakan nilai pemampatan  pada tanah dasar yang  terjadi  akibat  beban[3].  Dimana  sumbu  x  dan  z  pada gambar merupakan titik tinjauan bangunan arah memanjang dan  melintang  sedangkan  sumbu  y  merupakan  nilai pemampatan.    Dapat  dilihat  pada  gambar  bahwa  dengan beban maka dihasilkan nilai pemampatan yang jauh berbeda dari toleransi (NAVAC, DM7).
5. Perbaikan Tanah dengan PVD
Lapisan tanah kompresibel sebesar 12 m dari permukaan tanah. Sedangkan waktu yang dibutuhkan untuk memampat
S e ries 1 S e ries 3 S e ries 5 S e ries 7 0.000 1.000 2.000 3.000 4.000 12 34 5 6 Pemampatan
selama  10.82  tahun  sehingga  untuk  menghilangkan consolidation  settlement maka  dilakukan  perbaikan  tanah dengan menggunakan PVD. Untuk masa waktu perbaikan 2 bulan  3  minggu  diperlukan  PVD  dengan  jarak  1.1  meter dengan tebal 5 mm dan tebal 100 mm.
Gambar 2. Grafik hubungan waktu konsolidasi dengan derajat konsolidasi
6. Preloading
Preloading umumnya dikombinasikan dengan PVD untuk mempercepat  konsolidasi.  Hasil  perhitungan  H final untuk ketinggian bervariasi adalah sebagai berikut.
Tabel 4. Hasil perhitungan H final untuk ketinggian timbunan bervariasi
Gambar 3. Grafik Hubungan H initial dan H final
Gambar 4. Grafik hubungan H initial dan Sc
Akibat  beban  bangunan  menimbulkan  Scprimary konsolidasi  =  214.1  cm.  Scsecondary  diasumsikan  0.25 Scprimary. Maka Sc akibat penurunan konsolidasi = 1.25 x 214.1  cm  =  267.65  cm.  Maka  tinggi  timbunan  yang dibutuhkan untuk preloading adalah
Sc = 2.677 m H  final  =  0.514(2.6773)  -  1.702(2.6772)  +  5.187(2.677)  - 0.192 = 11,357 m
Hinitial = -0.0001(11.3573) + 0.008(11.3572) +
1.243(11.357) - 0.372 = 14.630 m

## C. Perencanaan Pondasi Tiang Pancang
Spesifikasi  tiang  pancang  untuk  perencanaan  pondasi tiang sebagai berikut : - Jenis Tiang pancang : Tiang Pancang Bulat - Kelas : B - Diameter : 600 mm - Panjang : 6 – 19 m - Luas Penampang : 1570.80 cm2 - Modulus Inertia : 510,508.81 cm4 - Keliling : 188.4 cm - Kuat tekan beton, f’c : 52 Mpa - Allowable Axial : 238.3 Ton - Bending Moment Crack : 25 t.m Ultimate : 45 t.m 7. - Decompression Tension : 131.1 t
1. Daya Dukung Tiang Pancang
a) Daya Dukung Tiang berdasarkan sondir [6].
Perhitungan daya dukung dengan cara Schmertmann and Nottingham  (1975).  Perhitungan  dilakukan  pada  setiap kedalaman dan titik borhole. Berikut hasil perhitungan daya dukung :
Gambar 5 . Daya dukung tiang berdasarkan data sondir
b) Daya Dukung Tiang berdasarkan SPT[6].
Perhitungan  daya  dukung  berdasarkan  data  SPT  dan borlog  dengan  cara  Meyerhof  dan  Bazaara.  Berikut  adalah hasil perhitungan daya dukung berdasarkan data SPT.
y = -0.0001x 3 - 0.008x 2 + 1.368x -
0.372 R² = 1 0.000 5.000 10.000 15.000 20.000 0.000 5.000 10.000 15.000 Hi n it ia l (m ) Hfinal (m) y = 0.514x 3 - 1.702x 2 + 5.187x +
0.192 R² = 0.999 0.000 5.000 10.000 15.000 0.000 2.000 4.000 H fi nal (m ) Sc (m) 0 5 10 15 20 25 0 100 200 Ked alam an ( m ) Pijin 1 Tiang (ton) S-1 S-2 S-3
Gambar 6 . Daya dukung Tiang berdasarkan data SPT
2. Kedalaman Pondasi Tiang
Qallowable bahan tiang diketahui 238.3 ton, dan nilai ½ Qallowable bahan adalah 119.15 ton. Daya dukung tanah ijin didapat pada kedalaman 24 meter dengan Qijin tanah sebesar 119.6  ton.  Namun  melihat  profil  tanah  pada  kedalaman  30 meter  telah  mencapai  tanah  keras.  Maka  tiang  diteruskan sampai pada kedalaman 30 meter. Adapun nilai daya dukung ijin tanah pada kedalaman 30 meter sebagai berikut :
Qultimate tanah = 165.67 ton SF = 3
3. Konfigurasi Pondasi
Berdasarkan  perhitungan  kebutuhan  pondasi  tiap  joint yang direncanakan, maka didapatkan beberapa jenis pilecap. Tipe pilecap  yang  ada  berdasarkan  kebutuhan  jumlah  tiang pancang  yang  direncanakan  dapat  dilihat  pada  Tabel  5. Gambar  tipe  pilecap  dan  juga  konfigurasi  pondasi  untuk seluruh bangunan dapat dilihat pada Lampiran 5.
Tabel 5. Konfigurasi Pondasi Tiang Type Dia n S PC-1 600 2 3d PC-2 600 4 3d PC-4 600 6 3d
4. Gaya Horizontal pada Tiang Setelah  direncanakan  untuk  dapat  menahan  gaya-gaya reaksi  diperletakan,  pondasi  tiang  pancang  juga  perlu dikontrol  terhadap  gaya  horizontal.  Defleksi  dan  momen yang terjadi pada tiang pancang tidak boleh melebihi batasan yang  telah  ditentukan.  Berikut  adalah  contoh  perhitungan kontrol terhadap pondasi untuk type-1:
a) Mencari harga f Harga  f  didapatkan  dari  grafik  NAVFAC  DM-7  yang telah  tercantum  pada  Gambar  2.4.  Nilai  f  ditentukan berdasarkan nilai qu.
qu = 2cu = 2 x 0.0992 = 0.198 kg/m 2 Didapatkan nilai f =  2.5 ton/ft3 = 0.08 kg/cm3
- Menentukan nilai T T = ( EI f )
1 5 = ( 338921.82×510508.81 0.08 ) 1 5 = 293.091 cm

## b) Menentukan nilai Fδ dan FM
Untuk  menentukan  nilai  Fδ  dan  FM  dapat  digunakan grafik NAVFAC DM-7 yang tercantum pada Gambar 2.6.
Nilai  Fδ  dan  FM  didapatkan  berdasarkan  nilai  L/T, dimana L adalah panjang sebuah tiang yang digunakan.
L/T = 22 / 293.091 cm = 7.056 Didapatkan dari Gambar 2.6 : Fδ = 0.96 dan FM = -0.865
c) Menentukan nilai defleksi (δP) pada tiang
Defleksi  terbesar  yang  terjadi  pada  tiang  berada  di bagian  paling  atas  tiang.  Besarnya  defleksi  dapat  dihitung dengan persamaan berikut :
δ p = F δ ( PT3 EI )  = ( 338921.82×510508.81 0.08 ) 1 5 = 0.0312 mm
Keterangan : P : Fy/n n : Jumlah tiang dalam satu grup
T : Faktor kekakuan relatif
E : Modulus elastisitas tiang
I : Momen Inersia dari potongan melintang tiang δP < 1 inch (2.54 cm)
d) Menentukan nilai momen (Mp) pada tiang
Momen terbesar yang terjadi pada tiang berada di bagian paling atas tiang. Besarnya momen
M p = F m PT M p = 0.865 x 0.224 x (293.091/100) = 0.567 t.m Mp < Mcrack tiang
Hasil perhitungan defleksi dan momen dapat dilihat pada tabel berikut :
Tabel 6. Defleksi dan Momen pada tiang Type Dia (mm) Defleksi(mm) Momen (t.m) PC-1 600 0.0312 0.567 PC-2 600 18.711 3.396 PC-3 600 20.814 3.778
5. Elastic Settlement Pondasi Tiang Group
Perhitungan penurunan1 tiang yang dibebani beban kerja dihitung dengan persamaan berikut[2]. se = se (1) + se (2) +se (3)
P ijin = 119.15 ton Beban tiang dukung ujung, Q ws
= 80.22 ton = 802.2 kn
Beban tiang geser friksi, Q wp = 119.15 – 80.22 = 38.93 ton = 389.3 kn Modulus Elastisitas tiang, E p = 4700√52 = 33892.182 N/mm = 33892182 kn/m 2 ξ = 0.6 Luas penampang tiang, A p = 0.15708 m 2 Panjang tiang, L = 28 m Diameter = 0.6 m q wp = Q wp /A p = 2478.355 kn/m 2 μ s, poisson ratio = 0.4 Faktor pengaruh, Iwp = 0.85 Modulus Elastisitas tanah, Es = 80000 kn/m 2 keliling tiang, p = 1.885 m Faktor pengaruh, Iws dihitung dengan rumus : Iws = 2+0.35√L/D = 4.391
S e(1) = (Qwp+ ξ Qws)L ApEp = (389.3+0.6×802.2)28 0.157×33892182 = 0.0026 m
S e(2) = qwpD Es (1 − μ s 2 )I wp = 2478.355×0.6 80000 (1 − 0.4 2 )0.85 = 0.01327 m
S e(3) = ( Qws pL ) D Es (1 − μ s 2 )I ws = ( 802.2
1.885×28 ) 0.6 80000 (1 −
0.4
2 ) = 0.00042 m
Jadi, total elastic settlement pondasi tiang adalah se = se (1) + se (2) +se (3) = 0.016297 m = 1.63 cm
Elastic Settlement group tiang dihitung dengan rumus Vesic Bg = (2 x 1.8) + 0.6 = 2.4 m
S g(e) = √ Bg D Se =   √ 2.4 0.6 × 16.297 = 32.6 mm = 0.0326 m
Tabel 7. Elastic Settlement Tiang Type Sg (m) PC-1 0.0163 PC-2 0.0326 Pc-3 0.0326

## C. Perhitungan Biaya Bahan
Dari  perhitungan  biaya  material  didapatkan  untuk pondasi tiang pancang dan pondasi rakit sebagai berikut :
Tabel 8. Perhitungan harga bahan Tiang Pancang
Tabel 9.
Perhitungan Harga Bahan Pondasi Rakit

## IV PENUTUP
1.  Pada  disain  pondasi  tiang  pancang  menggunakan  tiang pancang bulat D60 direncanakan 3 tipe konfigurasi tiang pancang  dengan  kedalaman  30  meter  (N-SPT  50). Settlement yang terjadi adalah immediete settlement atau elastic settlement dengan batasan yang diijinkan.
2. Pada disain pondasi rakit direncanakan pada kedalaman 3 meter dengan dimensi 44 x 42 meter dengan tebal plat 40 cm dan perkuatan balok 60/90 cm. Differential settlement melebihi batas toleransi 0.0015 (NAFVAC, DM-7).
3.  Untuk  menghilangkan  settlement  pada  pondasi  rakit dibutuhkan  perbaikan  tanah.  Waktu  yang  dibutuhkan untuk  memampat  jika  tidak  menggunakan  PVD  yaitu selama  10.82  tahun  sehingga  untuk  menghilangkan co nsolidation settlement maka dilakukan perbaikan tanah dengan menggunakan PVD dengan kombinasi
preloading.  Untuk  masa  waktu  perbaikan  2  bulan  3 minggu diperlukan PVD dengan jarak 1.1 meter dengan tebal 5 mm dan tebal 100 mm.
4.  Biaya bahan dari kedua jenis pondasi adalah :
• Pondasi Tiang = Rp 2,590,148,581.54
• Pondasi Rakit = Rp 1,285,983,935.76
Maka  alternatif  yang  disarankan  adalah  menggunakan tiang  pancang  walaupun  dari  harga  material  lebih  mahal dibandingkan  pondasi  rakit  tetapi  pada  pondasi  tiang  tidak diperlukan perbaikan tanah terlebih dahulu karena penurunan tanah  (settlement)  tidak  menjadi  masalah.  Sedangkan  jika menggunakan pondasi rakit perlu dilakukan perbaikan tanah terlebih dahulu. Perbaikan tanah dengan PVD dan preloading timbunan membutuhkan material timbunan yang cukup besar sehingga tidak efektif digunakan pada proyek tersebut.
Pondasi  rakit  bisa  jadi  alternatif  pilihan  karena  lebih ekonomis dibandingkan pondasi tiang pancang. Pondasi rakit dapat digunakan jika daya dukung tanah di permukaan cukup baik.  Untuk  perbaikan  tanah  dengan  PVD  dan  preloading dengan  timbunan      membutuhkan  mobilisasi  alat  berat  dan material  timbunan  yang  banyak  sehingga  perlu  dipikirkan untuk  penggunaan vacuum  preloading maupun  kombinasi vacuum  preloading  dan  timbunan  jika  beban vacuum tidak mencukupi.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Das, Braja  M.  (translated  by  Mochtar  N.E,  and Mochtar  I.B.).  1985. Mekanika  Tanah  (Prinsip-prinsip  Rekayasa  Geoteknik)  Jilid  II. Jakarta: Erlangga.
[2] Das,  Braja  M.  2011. Principles  of  Foundation  Engineering  7th Edition . USA: Cengage Learning.
[3] Kumalasari, Putu Tantri. 2008. Analisa Pemodelan 3 Dimensi Sistem Struktur Gedung Dengan Pondasi Dangkal Di Atas Tanah Lunak Yang Mengakibatkan  Penurunan  Konsolidasi  Merata. Surabaya:  Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
[4] SNI  2847-2013.  Tata  Cara  Perencanaan  Struktur  Beton  Untuk Bangunan Gedung.
[5] Wahyudi,  Herman.  1999.  Daya  Dukung  Pondasi  Dalam.  Surabaya: Jurusan Teknik Sipil FTSP ITS.