## PENGARUH SUDUT KEMIRINGAN TIANG PANCANG BATTER PILE TERHADAP DAYA DUKUNG AKSIAL DAN LATERAL
Clifford Harri 1 dan Alfred Jonathan Susilo 2
1 Program Studi Sarjana Teknik Sipil, Universitas Tarumanagara, Jl. Letjen S. Parman No.1 Jakarta Email: cliffhmail@gmail.com
2 Program Studi Sarjana Teknik Sipil, Universitas Tarumanagara, Jl. Letjen S. Parman No.1 Jakarta Email: alfredsusilo@gmail.com

## ABSTRAK
Tiang  pancang  Batter  Pile  merupakan  salah  satu  bentuk  rekayasa  pondasi  yang  bertujuan  untuk meningkatkan  daya  dukung  lateral  pondasi.  Tiang  Batter  Pile  dipancang  dengan  sudut  kemiringan tertentu.  Kemiringan  tiang  mempengaruhi  daya  dukung  aksial  dan  lateral.  Penelitian  ini  dilakukan untuk  memahami  perubahan  daya  dukung  aksial  dan  lateral  pada  tiang  pancang  Batter  Pile. Perhitungan  daya  dukung  aksial  dan  lateral  dilakukan  dengan  parameter  tiang  pancang  diameter 350mm dan perhitungan dilakukan pada kemiringan 0° hingga +25°. Hasil perhitungan menunjukkan peningkatan  daya  dukung  aksial  dan  lateral.  Peningkatan  daya  dukung  lateral  optimal  pada  rentang kemiringan +15° hingga +20°.
Kata kunci: tiang pancang, batter pile , batter angle , daya dukung lateral.

## 1. PENDAHULUAN
Menurut  data  dari  Deputi  Kedaulatan  Maritim  Kementerian  Koordinator  Bidang  Kemaritiman  (2017),  Indonesia memiliki  17.504  pulau,  dengan  16.056 di  antaranya  telah  dibakukan  namanya  pada  Kelompok  Pakar  untuk  Nama Geografis Perserikatan Bangsa-Bangsa (UNGEGN). Menurut data dari Kementrian Kelautan dan Perikanan (2018), luas  lautan  Indonesia  mencapai  74%  dari  total  keseluruhan  luas  wilayah  Indonesia,  yaitu  seluas  5,8  juta  km2  dari luas keseluruhan 7,81 juta km2.
Salah  satu  infrastruktur  kemaritiman  yang  paling penting adalah pelabuhan. Pembangunan pelabuhan di Indonesia saat  ini  mendapatkan  perhatian  khusus  dari  pemerintah  Indonesia.  Sejak  tahun  2014,  pemerintah  Indonesia  telah menyetujui  rencana  pengembangan  infrastruktur  kemaritiman  dengan  total  anggaran  mencapai  700  triliun  rupiah, dengan 243 triliun di antaranya khusus untuk pengembangan 24 pelabuhan strategis.
Perancangan konstruksi pelabuhan, terutama konstruksi dermaga, memerlukan perhatian khusus. Terdapat beberapa faktor  yang  membedakan  perancangan  konstruksi  konvensional  dengan  perancangan  konstruksi  di  daerah pesisir/pantai,  terutama  akibat  pengaruh  geografis.  Salah  satu  faktor  yang  perlu  dipertimbangkan  adalah  pengaruh geografis yang unik seperti beban lateral akibat gelombang air laut.
Dalam  konstruksi  pondasi,  konstruksi Batter  Pile merupakan  salah  satu  bentuk  upaya  adaptasi  yang  sesuai  untuk aplikasi  di  daerah  pesisir.  Konsep  pondasi Batter  Pile memasang  tiang  pondasi  pada  sudut  kemiringan  tertentu. Dengan konstruksi tiang bersudut, konstruksi Batter Pile memiliki resistensi terhadap beban lateral yang lebih baik dibanding konstruksi tiang biasa dengan spesifikasi yang sama. Hal ini dapat dicapai karena pada konstruksi Batter Pile , sebagian beban lateral akan disalurkan dalam bentuk beban aksial.

## Batter Pile
Konstruksi Batter  Pile (atau  disebut  juga Battered  Pile atau Raked  Pile atau Inclined  Pile )  adalah  teknik pemasangan  tiang  dengan  memposisikan  tiang  pada  kemiringan  terhadap  posisi  vertikal  dengan  sudut  tertentu. Menurut Murthy (2002), Batter Pile berdasarkan arah kemiringannya dibagi menjadi dua yaitu Batter Pile ‘positif’ yaitu  tiang  dengan  kemiringan  terhadap  posisi  vertikal  searah  dengan  beban  lateral  dan Batter  Pile ‘negatif’  yaitu tiang dengan kemiringan terhadap posisi vertikal berlawanan dengan beban lateral. Menurut Hannigan, et al. (2016), Batter Pile umumnya digunakan untuk meningkatkan daya dukung lateral dari sekelompok tiang jika tiang vertikal tidak dapat menyediakan daya dukung yang dibutuhkan.
Gambar 1. Dua Jenis Batter Pile berdasarkan arah kemiringannya terhadap posisi vertical (Murthy, 2002)
Perhitungan Daya Dukung Aksial Batter Pile dengan Metode Analisis Kurva p-y
Analisis  daya  dukung  aksial  pada  tiang Batter  Pile dalam  penelitian  ini  akan  dilakukan  dengan  menggunakan software  komputer.  Proses  analisis  ini  dibagi  menjadi  beberapa  tahapan  antara  lain  tahap  pemasukan  data,  tahap perhitungan  dan  kemudian  analisis  hasil.  Tahap  pemasukan  data  terdiri  dari  beberapa  langkah  yaitu  menentukan judul proyek, standar satuan, jenis tiang, profil tiang, parameter tiang, jenis pembebanan, parameter tanah dan factor of safety . Kemudian kalkulasik akan dilakukan oleh software komputer.
Perhitungan Daya Dukung Lateral Batter Pile dengan Metode Analisis Kurva p-y
Metode  kurva  p-y  adalah  sebuah  fungsi  yang  menggambarkan  karakteristik  reaksi  dari  tiang  dan  tanah  secara nonlinier,  di  mana  ‘p’  melambangkan  daya  dukung  tanah  per  satuan  panjang  tiang  sedangkan  ‘y’  melambangkan lendutan lateral tiang. Langkah-langkah dalam pembuatan kurva p-y untuk tanah lempung antara lain:
1. Menyiapkan data parameter tanah. Data yang diperlukan berupa kuat geser terdrainase (c u ) dan berat jenis tanah jenuh ( γ sat ) 2. Menentukan  nilai  koefesien  ε50,  nilai  koefesien  ini  dapat  ditentukan  dengan  menggunakan  kurva  tekan-tarik tanah.
3. Menghitung  nilai  daya  dukung  maksimal  tiang  per  satuan  panjang  ( P ult )  dengan  menggunakan  persamaan- persamaan sebagai berikut;
𝑃 𝑢𝑙𝑡 = (3 + 𝛾 𝐶𝑢 𝑧 + 𝐽 𝑏 𝑧) 𝐶 𝑢 𝑏 (1)
dan
𝑃 𝑢𝑙𝑡 = 9 𝐶 𝑢 𝑏 (2)
dengan P ult = daya dukung maksimal tiang, γ = berat jenis tanah rata-rata, z = kedalaman, cu = kuat geser pada kedalaman z, b = diameter tiang dan J = koefesien eksperimental.
4. Menentukan Nilai P ult yang akan digunakan. Nilai yang akan digunakan adalah salah satu nilai yang didapat dari persamaan 1 dan 2, diambil nilai yang terkecil.
5. Menghitung nilai defleksi y 50 dengan menggunakan persamaan sebagai berikut; 𝑦 50 = 2.5 ε 50 𝑏 (3)
dengan ε 50 = nilai koefesien berdasarkan kurva tekan-tarik dan b = diameter tiang.
6. Setelah didapat nilai P ult dan ε 50 , nilai-nilai tersebut digunakan  untuk  menghitung  nilai p yang  menjadi elemen sumbu vertikal dengan perbandingan lurus dengan nilai y yang menjadi elemen sumbu horizontal pada kurva p-y dengan menggunakan persamaan sebagai berikut;
𝑃 𝑃𝑢𝑙𝑡 = 0.5  ( 𝑦 𝑦50 ) 1 3 (4)
Menurut Reese dan Van Impe (2001), nilai p akan mencapai nilai konstan saat nilai y = 8 𝑦 50 .
Pengaruh  dari  kemiringan  tiang  terhadap  kurva  p-y  telah  diteliti  oleh  Awoshika  dan  Reese  (1971)  dalam  sebuah model  tanki,  serta  oleh  Kubo  (1964)  dalam  pengujian  berskala  penuh.  Berdasarkan  hasil  pengujian-pengujian tersebut,  Awoshika  dan  Reese  (1971)  mengajukan  sebuah  kurva  untuk  menentukan  faktor  modifikasi  yang  dapat digunakan dalam pembuatan kurva p-y untuk tiang pancang bersudut. Kurva tersebut dapat diamati pada Gambar 2.
Gambar 2. Faktor Modifikasi yang Diusulkan untuk Tiang Pancang Batter Pile (Boeckmann, 2018)

## 2. METODE PENELITIAN
Dalam  penelitian  ini,  digunakan  metodologi  analisis  dengan software komputer  dan  analisis  dengan  perhitungan manual.  Diagram  alur  dibuat  dengan  tujuan  menjelaskan  langkah-langkah  penelitian  hingga  dapat  ditariknya kesimpulan.
Gambar 3. Diagram Alur Penelitian

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## Data tanah
Susunan  lapisan  tanah  dibuat  berdasarkan  hasil  pengujian  SPT  dan  laboratorium  yang  didapatkan  saat  proses pengumpulan  data.  Data  yang  tidak  tersedia  dari  hasil  pengujian  didapatkan  dengan  melakukan  korelasi  atau pendekatan. Data tanah yang digunakan dapat dilihat pada tabel-tabel berikut;
Mulai Identifikasi Masalah, Tujuan, Studi Literatur dan Pengumpulan data Pengolahan Data dan Penentuan Batasan Data Analisis Data Simpulan dan Saran
Perhitungan daya dukung aksial
Perhitungan daya dukung lateral
Tabel 1. Data Tanah berdasarkan Boring Log 1 Kedalaman (m) N-SPT c/c’ ϕ γ (kN/m 3 ) Gs e o c u 0 – 26 1 0.03 0 14.7 2.62 2.23 7 27 – 30 8 0.21 9 15.1 2.68 1.01 56 31 – 35 10 - - 18.6 - - 70 36 – 40 13 - - 18.6 - - 91 41 – 45 16 - - 18.6 - - 112 46 – 50 20 - - 19.6 - - 140 51 – 60 23 - - 19.6 - - 161 Tabel 2. Data Tanah berdasarkan Boring Log 2 Kedalaman (m) N-SPT c/c’ ϕ γ (kN/m3) Gs eo cu 0 – 16 1 0.03 0 14.5 2.58 2.41 7 17 – 25 11 0.03 7 14.7 2.56 2.25 77 26 – 40 13 - - 18.9 - - 91 41 – 48 15 - - 18.9 - - 105 49 – 60 21 - - 19.6 - - 147 Tabel 3. Data Tanah berdasarkan Boring Log 3 Kedalaman (m) N-SPT c/c’ ϕ γ (kN/m 3 ) Gs e o c u 0 – 8 1 0.05 23 15.9 2.62 1.72 7 9 – 20 11 0.06 6 15.2 2.69 2.18 77 21 – 28 14 - - 18.9 - - 98 29 – 50 15 - - 18.9 - - 105 51 – 60 23 - - 19.6 - - 161
Analisis daya dukung aksial tiang pancang batter pile dengan software komputer
Analisis dilakukan pada ketiga data boring log dengan menggunakan software komputer. Parameter yang digunakan antara lain; Pile Type = Driving Conrete Pile, Units = Metric, tiang beton ( concrete ) dengan diameter 350 mm, luas penampang efektif 96211  mm 2 , tiang tunggal free  head dengan beban statis dan  faktor keamanan  yang digunakan baik  untuk  daya  dukung  selimut  maupun  daya  dukung  ujung  tiang  adalah  2.  Dalam  penelitian  ini,  panjang  tiang yang digunakan disesuaikan dengan kemiringan tiang dan kedalaman lapisan tanah ujung. Kedalaman lapisan tanah ujung yang digunakan pada ketiga data tanah adalah 51 meter. Profil tiang yang digunakan dapat dilihat dalam tabel 4.
Tabel 4. Profil Tiang yang Digunakan
Kemiringan Tiang ( Batter Angle )  Panjang Tiang 0° 51 meter 5° 51.2 meter 10° 51.8 meter 15° 52.8 meter 20° 54.3 meter 25° 56.3 meter
Hasil analisis daya dukung aksial terdiri dari daya dukung selimut izin, daya dukung ujung izin dan daya dukung izin (total). Hasil analisis dapat dilihat pada Gambar 4-6.
Analisis Daya Dukung Lateral Tiang Pancang Batter Pile dengan Metode Kurva p-y
Analisis daya dukung lateral dilakukan pada ketiga data boring log yang digunakan. Analisis dilakukan pada setiap kedalaman atau panjang tiang dan plot kurva dilakukan pada kedalaman 1  meter, 15 meter dan 30 meter. Analisis kemudian  diulangi  kembali  pada  kondisi  tiang  miring  dengan  sudut  tertentu  dengan  mempertimbangkan  faktor modifikasi untuk tiang batter pile.
Hasil analisis daya dukung lateral dapat dilihat pada Gambar 7-9.
Gambar 4. Perubahan Daya Dukung Ujung Izin
Gambar 5. Perubahan Daya Dukung Selimut Izin
Gambar 6. Perubahan Daya Dukung Izin (Total)
58.5 57.5 56.5 55 53 54 53.5 53 52 50.5 49 58 44 46 48 50 52 54 56 58 60 0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 Day a Du k u n g ( k N) Kemiringan Tiang D a y a   D u k u n g   U j u n g   I z i n Lapisan 1 Lapisan 2 Lapisan 3 1084  1095  1127 1178  1251 1340 1481.5  1491  1514  1551 1605.5 1673.5 1845  1852.5 1875.5  1911 1966  2028.5 0 500 1000 1500 2000 2500 0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 D ay a D u k u n g (k N ) Kemiringan Tiang D a y a   D u k u n g   S e l i m u t  I z i n Lapisan 1 Lapisan 2 Lapisan 3 1142.5  1153  1184.5 1234.5  1306 1393 1535.5 1544.5  1567  1603 1656  1722.5 1903.5 1910.5  1933  1967.5 2021  2081.5 0 500 1000 1500 2000 2500 0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 Day a Du k u n g ( k N) Kemiringan Tiang D a y a   D u k u n g   I z i n   ( T o t a l ) Lapisan 1 Lapisan 2 Lapisan 3
Gambar 7. Perbandingan P dengan Kemiringan Tiang – Boring log 1
Gambar 8. Perbandingan P dengan Kemiringan Tiang – Boring log 2
0 50 100 150 200 250 0 5 10 15 20 25 30 p ( k N) Derajat Kemiringan Tiang P e r b a n d i n g a n  P   d e n g a n   K e m i r i n g a n  T i a n g
B a t t e r  P i l e - B o r i n g   L o g 1   -   y   =   0 . 0 2 5   m 1 Meter 15 Meter 30 Meter
0 50 100 150 200 250 300 350 0 5 10 15 20 25 30 p ( k N) Derajat Kemiringan Tiang P e r b a n d i n g a n  P   d e n g a n  K e m i r i n g a n   T i a n g
B a t t e r   P i l e - B o r i n g   L o g 2   -   y   =   0 . 0 2 5   m 1 Meter 15 Meter 30 Meter 0 100 200 300 400 0 5 10 15 20 25 30 p ( k N) Derajat Kemiringan Tiang P e r b a n d i n g a n  P   d e n g a n  K e m i r i n g a n   T i a n g
B a t t e r   P i l e - B o r i n g   L o g 3   -   y   =   0 . 0 2 5   m 1 Meter 15 Meter 30 Meter

## 4. KESIMPULAN

## Kesimpulan
Berdasarkan analisis yang telah dilakukan, dapat ditarik beberapa kesimpulan;
1. Seperti  dapat  diamati  pada  Gambar  4,  daya  dukung  ujung  tiang  (aksial)  akan  menurun  berbanding  terbalik dengan meningkatnya sudut kemiringan tiang. Penurunan daya dukung terbesar terjadi pada rentang kemiringan +20° hingga +25°, dengan 36% dari total penurunan daya dukung terjadi pada rentang kemiringan tersebut.
2. Seperti  dapat  diamati  pada  Gambar  5,  daya  dukung  selimut  tiang  (aksial)  meningkat  sejalan  dengan meningkatnya  sudut  kemiringan  tiang.  Namun  perlu  dipertimbangkan  peningkatan  panjang  tiang  yang  terjadi akibat dari kemiringan tiang.
3. Seperti  dapat  diamati  pada  Gambar  6,  daya  dukung  izin  total  meningkat  sejalan  dengan  meningkatnya  sudut kemiringan  tiang.  Hal  ini  dikarenakan  nilai  daya  dukung  selimut  tiang  yang  jauh  melebihi  nilai  daya  dukung ujung  tiang,  sehingga  pengaruh  kenaikan  daya  dukung  selimut  terhadap  daya  dukung  izin  total  lebih  besar dibanding pengaruh penurunan daya dukung ujung tiang.
4. Seperti dapat diamati pada Gambar 7-9, pada parameter y konstan di 0.025 meter, daya dukung lateral meningkat sejalan  dengan  kenaikan  sudut  kemiringan  tiang.  Peningkatan  daya  dukung  terbesar  terjadi  pada  rentang kemiringan +15° hingga +20°, dengan 26% dari total peningkatan daya dukung terjadi pada rentang kemiringan tersebut.

## Saran
Berdasarkan hasil penelitian dan kesimpulan yang telah dirumuskan, saran yang dapat diberikan antara lain; 1. Desain  tiang batter  pile sesuai  digunakan  untuk  menahan  beban  lateral  dengan  peningkatan  kemampuan  daya dukung yang signifikan, peningkatan daya dukung terbesar terjadi pada rentang kemiringan +10° hingga +15°.
2. Pada  desain  tiang end  bearing  pile, pengaruh  penurunan  daya  dukung  akibat  kemiringan  sudut  tiang  perlu diperhatikan.  Pengaruh  penurunan  ini  lebih  minimal  pada  desain  tiang friction  pile .  Rentang  penurunan  kritis terjadi pada kemiringan antara +20° hingga +25°.
3. Penelitian lebih lanjut diperlukan untuk memahami pengaruh kemiringan sudut tiang terhadap bending moment yang bekerja pada tiang.

## DAFTAR PUSTAKA
Awoshika,  K.,  Reese,  L.  C., Analysis  of  Foundation  with  Widely  Spaced  Batter  Piles, Texas:  U.  S. Department of Transportation Federal Highway Administration, 1971
Boeckmann, A. J., et. al., Effect of Coupling on A-Walls for Slope Stabilization, Washington D. C.: U.S. Department of Transportation Office of the Assistant Secretary for Research and Technology, 2018 C. Chattopadhyay, B & J. Pise, P., Uplift Capacity of Piles in Sand, Journal of Geotechnical Engineering, 112: ASCE, 1986
Hannigan,  Patrick  J.,  et.  al., Design  and  Construction  of  Driven  Pile  Foundations ,  Washington  D.  C.: National Highway Institute, 2016
Indonesia.  BAPPENAS. Pengembangan  Tol  Laut  Dalam  RPJMN  2015-2019  dan  Implementasi  2015 , Jakarta: BAPPENAS, 2015
Kementrian  Koordinator  Bidang  Kemaritiman  Republik  Indonesia, PBB  Verifikasi  16.056  Nama  Pulau Indonesia, 2018,  tersedia  di:  https://maritim.go.id/pbb-verifikasi-16-056-nama-pulau-indonesia/ diakses 15 Januari 2019
Kubo,  J., Experimental  Study  of  the  Behaviour  of  Laterally  Loaded  Piles , Proc.  6 th International Conference, Vol. 2.: SM and FE , 1965 Matlock,  H., Correlation  for  Design  of  Laterally  Loaded  Piles  in  Soft  Clay .  doi:10.4043/1204-MS, Austin: Offshore Technology Conference, 1970
Murthy, V. N. S., Geotechnical Engineering: Principles and Practices of Soil Mechanics and Foundation Engineering , London: CRC Press, 2002 PT. Pelindo IV, Menteri BUMN Resmikan 16 Proyek Strategis Senilai Rp2,153 Triliun di Kawasan Timur Indonesia ,  2018,  tersedia  di:  https://inaport4.co.id/read/20171204/552/menteri-bumn-resmikan-16- proyek-strategis-senilai-rp2153-triliun-di-kawasan-timur-indonesia diakses 15 Januari 2019
Reese,  L.  C.,  Van  Impe,  W., Single  Pile  and  Pile  Groups  Under  Lateral  Loading  2 nd Edition ,  London: CRC Press, 2001