PERBANDINGAN DAYA DUKUNG AKSIAL TIANG PANCANG TUNGGAL BERDASARKAN DATA SONDIR DAN DATA STANDARD PENETRATION
TEST
Oleh: Immanuel Panusunan Tua Panggabean 1)
1) Universitas Quality, Jl.Ring Road No.18 Ngumban Surbakti Medan Email : nuelgabe@yahoo.com
Abstrak
Daya dukung aksial tiang pancang dapat diperoleh dengan menggunakan data dari sondir data  atau  data  dari  Standard  Penetration  Test  (SPT).  Perhitungan  dengan  menggunakan metode  langsung  untuk  sondir  dan  Meyerhof  metode  data  dan  metode data  dari Standard Penetration Test (SPT), banyak yang dilakukan untuk menentukan daya dukung aksial  tiang  pancang.  Pemilihan  daya  dukung  aksial  tiang  digunakan  hasil  perhitungan tersebut menjadi  seni tersendiri bagi para  perencana  untuk menentukan dimensi pondasi yang digunakan
Kata  kunci:  sondir,  uji  penetrasi  standar,  metode  langsung,  metode  Meyerhof, metode α

## Abstract
Axial bearing capacity of piles can be obtained by using the data from the data Sondir or data from Standard Penetration Test (SPT). Calculation using the Direct Method for data Sondir  and  Meyerhof  method  and method  to  data  from  Standard  Penetration  Test (SPT),  a  lot  is  done  to  determine  the  axial  bearing  capacity  of  piles.  Selection  of  axial bearing  capacity  of  piles  used  results  of  these  calculations  into  a  separate  art  for planners to determine the dimensions of the foundation are used Keywords:  sondir,  standard  penetration  test,  direct  method,  Meyerhof  method, α method.
1. Pendahuluan Perencana akan membuat perencanaan  dengan  menggunakan  tiang bila  lapisan  tanah  di  permukaan  tidak mampu  lagi  memikul  beban-beban  yang diberikan, maka tugas pondasi tiang yang meneruskan  beban  tersebut  ke  lapisan tanah  keras  atau  batuan  di  bawahnya. Beban-beban aksial struktur yang dipikul oleh  tiang  pancang  dipikul  oleh  selimut tiang dan dipikul oleh ujung tiang (Vesic 1977).
Klasifikasi tiang pancang menurut  Tomlinson,MJ  (1977)¸  dibagi atas  tiang  pancang  dengan  Large
Displacement,  yaitu  jenis  tiang  pancang yang  menggunakan  tiang  berpenampang
padat  atau  berongga  dengan  ujung tertutup sehingga pada saat tiang dipukul tanah  di  sekitarnya  bergeser  dan  tiang pancang  jenis  Small  Displacement    yang menggunakan  tiang  berpenampang  padat atau  berrongga  dengan  ujung  terbuka sehingga memungkinkan tanah mengikuti pergerakan tiang.
Mekanisme  pemindahan  beban pada tanah oleh tiang pancang didasarkan oleh hal berikut ini (Braja M. Das):
- Tiang pancang dengan daya dukung ujung  disebut  jika  dari  data  tanah yang  diperoleh  terdapat  lapisan batuan atau tanah keras.
- Tiang pancang dengan daya dukung selimut  jika  dari  data  tanah  yang
diperoleh  tidak  ditemukan  adanya lapisan batuan
- atau  tanah  keras,  sehingga  daya dukung dipikul oleh selimut tiang.
- Dalam  kondisi  tertentu  tiang  yang dipancang  digunakan  sebagai  bahan perbaikan tanah dengan fungsi untuk memadatkan  tanah  sampai  batas yang direncanakan.
Menurut Vesic (1977), a. Bila Lapisan atas tanah mengalami  tekanan  dan  tanah terlalu  lemah  untuk  memikul beban  struktur  dari  atas,  maka tiang digunakan
untuk meneruskan  ke  lapisan  yang keras  di  bawahnya  (gambar  a). Dan  ketika  lapisan  keras  pada kedalaman  tertentu  tidak  dapat memikul  beban  struktur,  maka tiang  akan  memindahkan  beban ke  tanah  melalui  tahanan  lekat antara  tanah  dan  permukaan tiang (gambar b)
Gambar1.1. a dan b. Diagram pembebanan vertikal
b. Bila  mengalami  gaya  horizontal, pondasi  tiang  akan  membengkok dan  masih  dapat  memikul  beban dari struktur atas. (contoh: struktur  penahan  tanah,  pondasi bangunan  tinggi  yang  memikul angin  dan  atau  gempa  bumi) (gambar c.)

## Gambar 1.1. c. Diagram pembebanan
arah horizontal
c. Jika  digunakan  pondasi  dangkal pada lapisan tanah yang ekspansif, mengembang dan susut akibat  perubahan  kadar  air,  akan mengakibatkan struktur  rusak bila kadar air naik dan akan menyebabkan  penurunan  yang besar  bila  kadar  air  turun,  maka pondasi  tiang  digunakan  sampai lapisan tanah yang stabil.
Gambar 1.d. Diagram pembebanan arah horizontal di tanah swelling stabil
d. Jenis pondasi untuk menara transmisi,  bangunan  lepas  pantai atau  pondasi  bawah  tanah  yg
c a b d Swelling soil Stable soil
letaknya  di  bawah  m.a.t  akan mengalami  gaya  uplift.  Tiang digunakan  sebagai  pondasi  untuk menahan gaya uplift ini.
Gambar 1.e. Diagram pembebanan uplift
e. Abutmen atau pier biasanya dibangun  di  atas  tiang  untuk menghindari kemungkinan
hilangnya  daya  dukung  akibat tergerusnya tanah permukaan
Gambar 1.f. Diagram tergerusnya daerah abutmen
2. Metode Penelitian Metode  Penelitian  menggunakan metode  analitis  dari  data-data  laporan hasil  penyelidikan  tanah  di  lapangan.
Metode Analitis yang digunakan menggunakan metode a. Metode Langsung
b. Metode Meyerhof
c. Metode α
Analisis dari metode-metode tersebut di atas diuraikan sebagai berikut:
a. Metode Langsung Rumus yang digunakan untuk menghitung  daya  dukung  aksial  tiang pancang  dari  data  sondir  berdasarkan metode langsung sebagai berikut : Q ult = ppk (qc) x Ap + JHL x K       (1) Q all = (ppk (qc)x Ap)/3 +
(JHL x K)/5                           (2)
dengan Ap = π d 2 /4 (3)
K   = π d (4) qc  = (qc1+qc2)/2 (5) dimana
Q ult  =   Daya dukung ultimit PPK  =   Perlawanan  Penetrasi  Konus
(qc)
Ap   =   Luas Penampang Tiang JHL   =   Jumlah Hambatan Lekat
K =   Keliling
d =   diameter tiang
qc =   tahanan ujung sondir qc1  =   rata-rata  PPK  (qc  di  atas  titik) 8D
qc2  =   rata-rata  PPK  (qc  di  bawah titik) 4D b. Metode Meyerhof Meyerhof  membagi  rumus  atas  jenis tanah dan mekanisme pemindahan beban ke  tanah,  rumus  yang  digunakan  untuk menghitung  daya  dukung  aksial  tiang pancang  dari  data  Standard  Penetration Test (SPT) berdasarkan metode Meyerhof (1976) sebagai berikut : Rumus daya dukung ujung tiang untuk tanah pasir (non kohesif): Qp = Ap . qp (6) Qp(kN/m2) = 40Ncorr L/D ≤ 400 Ncorr (7) dimana Ap =  luas ujung tiang Ncorr   =  rata-rata nilai Nspt
N1 adalah nilai Nrata-rata 10D di atas titik tinjau
e f
Gambar.2. Grafik Nc * (Braja M.Das)
N2adalah nilai rata-rata 4D di bawah titik tinjau.  Rumus  daya  dukung  ujung  tiang untuk tanah lempung (kohesif) :
Qp = Nc*cu.Ap = 9cu.Ap
(8)
dimana Nc* (Gambar 1).
Rumus daya dukung selimut tiang untuk tanah pasir (non kohesif):
Qs = fav . p . Li (9) fav (kN/m2) = 2 Ncorr (10) (untuk tiang pancang dengan high displacement).
fav (kN/m2) = Ncorr (11) (untuk tiang pancang dengan low displacement). Qp   =  Tahanan ujung ultimit (kN) Ap   =   Luas penampang tiang pancang (m2) Ncorr = Jumlah pukulan yang diperlukan dari percobaan SPT memakai Ncorr = (N1+N2)/2 N1 adalah nilai Nrata-rata 10D di atas titik tinjau.
N2 adalah nilai Nrata-rata 4D di bawah titik tinjau.
Lb   =   Tebal lapisan tanah kumulatif (m) D   =   Diameter tiang pancang ( m ) Li   =   Tebal lapisan tanah ke-i ( m ) p =   Keliling tiang ( m )

## c. Metode α
Rumus daya dukung selimut tiang untuk tanah lempung (kohesif)  yang menggunakan data Standard Penetration
Test (SPT) berdasarkan metode α : Qs = f . p . Li (12) f = α Cu (13) dimana: Qs   =   Tahanan selimut ultimit (kN ) Li   =   Tebal lapisan tanah ke-i ( m ) p =   Keliling tiang ( m ) α =   Koefisien adhesi antara tanah dan tiang Cu   =   Kohesi undrained (kN/ m 2) =
Ncorr x2/3 x 10 dengan nilai α seperti pada Gambar 3 di bawah ini
Gambar 3. Grafik α (Braja M. Das)
d. Data Tanah
Pengambilan Data Sondir S-1 berada dekat dengan lokasi pada pengambilan data SPT BH-1, Sumber data diambil dari (Tugas Akhir : Analisa Daya Dukung Tiang Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung Kanwil DJP dan KPP Sumbagut I Jl. Suka Mulia Medan I.E Sulastri Sihotang –Repository USU)
Tabel 2.1 Data Sondir S-1 Kedalaman (m) PPk (qc) (kg/cm2) JHL (kg/cm) 0 0 0 1 6 80 2 10 250 3 20 354 4 92 538 5 140 766 6 30 890 7 51 974 8 55 1076 9 90 1252 10 15 1352 11 61 1424 12 100 1566 13 260 1686 Tabel 2.2. Data SPT BH-1 Kedalaman (m) Layer N corr 0 1 0 1 1 4 2 1 8 3 1 9 4 2 10 5 2 10 6 2 9 7 2 9 8 3 13 9 3 12 10 4 20 11 4 20 12 4 21 13 4 22 14 4 24 15 4 25 16 5 26 17 5 24 18 5 23 19 5 22 20 5 23 21 5 23 22 5 24 23 5 25 24 6 27 25 6 29 26 6 28 27 6 27 28 6 26 29 6 33 30 6 40
3. Hasil Analisa Daya dukung aksial tiang
pancang berdasarkan data sondir dan data SPT  dengan  menggunakan  rumusan metode  analitis  di  atas  menggunakan material  tiang  pancang  berdiameter  60 cm,  dengan  luas  penampang  2827  cm2 dan keliling 188.50 cm.
Faktor Keamanan yang
digunakan  untuk  data  sondir  FK  =  3 untuk daya dukung ujung tiang dan FK = 5 untuk daya dukung selimut.
Faktor  Keamanan  (FK)  =  3 digunakan untuk menghitung daya dukung aksial dengan menggunakan data SPT.
Gambar 3.1 Grafik daya dukung ijin aksial tiang pancang berdasarkan data sondir (S-1) dan data SPT (BH-1)
Tabel 3.1 Daya Dukung Aksial Tiang berdasarkan data Sondir Kedalaman (m) PPk (qc) (kg/c) JHL (kg/c) Qall (ton) 0 0 0 2.51 1 6 80 10.08 2 10 250 31.10 3 20 354 57.17 4 92 538 73.50 5 140 766 88.85 6 30 890 82.44 7 51 974 98.89 8 55 1076      100.38 9 90 1252      107.77
10 15 1352      101.33 11 61 1424      145.45 12 100 1566      174.11 13 260 1686      235.66 Tabel 3.2 Daya Dukung Aksial Tiang berdasarkan data SPT Kedalaman (m) Layer N SPT Q all (ton) 0 1 0 0.98 1 1 4 3.25 2 1 8 5.84 3 1 9 8.48 4 2 10 10.96 5 2 10 13.59 6 2 9 16.40 7 2 9 19.87 8 3 13 22.47 9 3 12 31.36 10 4 20 42.80 11 4 20 56.31 12 4 21 72.56 13 4 22 91.83 14 4 24 102.03 15 4 25 110.63 16 5 26 119.16 17 5 24 123.88 18 5 23 128.11 19 5 22 131.45 20 5 23 134.62 21 5 23 137.05 22 5 24 139.84 23 5 25 143.27 24 6 27 148.47 25 6 29 154.68 26 6 28 160.71 27 6 27 166.55 28 6 26 173.22 29 6 33 180.69 30 6 40 190.52 4. Kesimpulan 1. Dari  Gambar  3.1    perhitungan  daya dukung  aksial  menggunakan  sumber data yang ada menunjukkan
perbedaan  yang  cukup  besar  dalam daya dukung ijinnya.
2. Di kedalaman 13 m atau < 15 m, data sondir  sudah  menunjukkan  daya dukung  aksial  tiang  pancang  tunggal sebesar  235  ton,  sementara  pada kedalaman  yang  sama  data  SPT menunjukkan  daya  dukung  aksial tiang  pancang  tunggal  hanya  sebesar 91 ton.
3. Sebelum menggunakan hasil perhitungan  yang  akan  digunakan dalam  perencanaan  terutama  ketika terjadi  hasil  yang  cukup  signifikan perbedaannya, perencana atau tenaga ahli  harus  meyakinkan  kembali bahwa:
4. Pengambilan  data  sudah  dilakukan sesuai dengan tata cara yang disyaratkan dalam peraturan SNI
5. Pengambilan  data  didampingi  selalu oleh tenaga ahli
6. Perencana  meninjau  kembali  pada jenis  lapisan  tanah  yang  ada  pada lokasi  pengambilan  data  disebabkan perilaku  pengambilan  data  SPT sangat  baik  pada  kondisi  tanah pasiran, sedangkan data sondir sangat sensitif  terhadap  lapisan  tanah  yang keras walaupun lapisan tersebut tipis.
7. Perencana  atau  tenaga  ahli  dapat menginterpretasi  hasil  perhitungan yang akan digunakan.

## Daftar Pustaka
Braja  M,  Das.  1998.  Principles  of Foundation  Engineering.  PWS Publishing, USA.
Tomlinson,  M.J.,  1997,  Pile  Design  and Construction Practice, 1st Edition,  View  Point  Publishing, London. Sihotang,  IE  Sulastri,  2009,  Analisa Daya  Dukung  Tiang  Pancang Pada Proyek Pembangunan Gedung  Kanwil  DJP  dan  KPP Sumbagut  I  Jl.  Suka  Mulia
Medan.