## Perkuatan Fondasi pada Struktur Tower ATC di Kota Bandar Lampung

## KAMALUDIN*, DESTI SANTI PRATIWI
Program Studi Teknik Sipil, Institut Teknologi Nasional Bandung , Indonesia Email: kamal@itenas.ac.id
Received 30 November 201x | Revised 30 Desember 201x | Accepted 30 Januari 201x

## ABSTRAK
Fondasi  merupakan  bagian  struktur  bawah  yang  harus  memiliki  kestabilan  yang  baik  selain kesestabilan struktur atas. Salah satu fungsi fondasi berfungsi untuk menyalurkan beban layan dari  struktur atas dan beban dari fondasi,  kemudian diteruskan  ke dalam tanah yang memilki daya dukung. Pada pembangunan tower ATC direncanakan kedalaman bored pile sejauh 10 m di bawah permukaan tanah, namun pada tahap pelaksanaan oleh kontraktor hanya dilaksanakan 6 m. Penelitian ini meninjau kembali daya dukung dan menentukan solusi perkuatan fondasi akibat perubahan kedalaman pada tahap pelaksanaan. Analisis dilakukan dengan cara melihat kembali gaya  yang  diterima  oleh  fondasi  akibat  beban  layan  struktur  atas  dan  menghitung  deformasi dengan menggunakan metode elemen hingga. Hasil analisis ini menunjukkan bahwa perubahan kedalaman yang dilaksanakan mengakibatkan terjadinya defleksi lateral maksimum sebesar 9,2- 26,8 mm dan penurunan maksimum sebesar 42 mm. Perkuatan fondasi yang dapat dilakukan yaitu dengan cara penambahan sebanyak 2 bored pile untuk kelompok SW1, serta kelompok SW2 dan SW3 masing-masing sebanyak 1 bored pile. Berdasarkan hasil analisis terlihat bahwa dengan adanya penambahan perkuatan fondasi mampu mengurangi penurunan sebesar 22,9%-57,1% dan defleksi lateral sebesar 37,5%-42,9%.
Kata kunci : bored pile, daya dukung, defleksi lateral, metode elemen hingga, perkuatan fondasi

## ABSTRACT
The foundation is part of the lower structure that must have good stability  besides the upper structure.  One  of  the  foundation’s  functions  is  transmitting  the  service  load  from  the superstructure  and  the  load  from  this  foundation  into  the  supporting  soil  below  it.  In  the construction of the ATC tower, it is planned that the depth  of  bored  pile is 10 m, but at the implementation stage is only carried out as deep as 6 m. This study reviews the bearing capacity as a result of changes in depth applied by the contractor, and determines the solution for the underlying  retrofit  solution  due  to  implementation  changes.  The  analysis  is  carried  out  by reviewing received forces originating from the superstructure and deflection’s magnitude using finite element method. The analysis results show that the maximum lateral deflection is 92.2- 26.8 mm and settlement is 42 mm not only occurs due to depth changes but also exceeds the allowable deflection. The solution to reinforce the foundation is adding 2 points to the pile group SW1 and 1 point to the pile group SW2 and SW3. Based on the analysis result of the addition of foundation  reinforcement  can  decrease  settlement  by  22.9%-57.1%  and  lateral  deflection  by 37.5%-42.9%.
Keywords : bored pile, bearing capacity, lateral deflection, finite element method, foundation reinforcement

## 1. PENDAHULUAN
Air  Traffic  Controller  (ATC)  merupakan  profesi  pekerjaan  yang  umumnya  bertujuan  untuk memberikan layanan pemanduan lalu lintas di udara, terutama lalu lintas penerbangan seperti pesawat terbang, helikopter dan sebagainya. Pesawat udara biasanya melalui jalur lalu lintas penerbangan  yang  telah  ditentukan  dan  sama  sekali  tidak  diperkenankan  menyimpang, terkecuali sudah mendapatkan izin dari ATC . Struktur ATC umumnya memiliki tapak bangunan yang kecil, dengan tinggi bangunan yang cukup tinggi [6]. Kestabilan fondasi terhadap beban layan dan beban gempa harus memadai berdasarkan ketentuan SNI [1] [2].
Perancangan struktur ATC ini telah dirancang oleh konsultan perencana. Selain struktur atas, juga dirancang struktur bawah dengan jumlah bored pile seperti diperlihatkan pada Gambar 2 dengan  memiliki  kedalaman  10  meter.  Namun  dalam  pelaksanaannya  oleh  kontraktor dipasang hanya setinggi 6 meter setelah diperiksa oleh konsulan pengawas. Pembangunan dihentikan terlebih dahulu sebelum dilakukan perhitungan ulang atas kejadian ini. Selanjutnya dilakukan  analisis  terhadap  konfigurasi  fondasi  yang  sama  dengan  kedalaman bored  pile adalah 6 meter.
Penelitian ini bertujuan untuk mencari solusi akibat pengurangan kedalaman bored pile oleh kontraktor. Banyak  cara dilakukan untuk meningkatkan kestabilan fondasi bored pile ini, di antaranya dengan melakukan upaya perbaikan tanah dan atau penambahan bored pile [3] [5] [8].  Adapun  solusi  yang  diambil  dalam  penelitian  adalah  dengan  menambahkan bored pile dengan kedalaman 10 meter.
Terkait  hal  ini  peneliti  mengkaji  beberapa  penelitian  yang  dilakukan  pada  tahun-tahun sebelumnya sebagai langkah awal. Kajian terhadap perkuatan fondasi berupa pile yang patah yaitu  penambahan pile  pengganti  sebagai  solusinya  [10].  Penelitian  yang  telah  dilakukan peneliti  lainnya  mengenai  perkuatan  fondasi  adalah  solusi  pasca  pelaksanaan,  dengan mengkaji masalah perkuatan sambungan pile cap dalam rangka penambahan tiang pancang sebagai  perkuatan  [11].  Adapun  penelitian  mengenai  kajian  kapasitas  terhadap  kelompok tiang, menyimpulkan bahwa peningkatan kapasitas tiang dengan penambahan jumlah tiang dari hasil pengamatan tidak setinggi hasil analisis [9] karena terdapat kecenderungan tanah pada kelompok tiang bergerak turun secara bersama-sama, sehingga nilai kapasitas kelompok tiang pada tanah lempung lunak ternyata lebih kecil dibandingkan dengan nilai kapasitas tiang tunggal  yang  dikalikan  dengan  jumlah  tiang  pada  kelompok  tiang.  Penelitian  ini  dilakukan dengan model tiang pancang skala kecil di laboratorium.

## 2. METODE PENELITIAN
Penelitian  dilakukan  dengan  uji  model  menggunakan  bantuan software  struktur  di  Institut Teknologi Nasional Bandung. Metode penelitian adalah sebagai berikut:
a. Model struktur.
b. Perencanaan bored pile 10 m oleh konsultan.
c. Pelaksanaan pancang 6 m oleh kontraktor.
d. Perkuatan bored pile.
e. Analisis dan pembahasan.
f. Kesimpulan.
Metode penelitian yang dilakukan adalah dengan menggunakan alat bantu software, halmana model  struktur  ATC  yang  diteliti  seperti  yang  diperlihatkan  pada Gambar  1 .  Pemodelan struktur  atas  menggunakan  bantuan software ETABS bertujuan untuk mengeluarkan gaya- gaya yang akan diterima oleh fondasi kelompok tiang. Pemodelan berupa jenis open frame,

## Perkuatan Fondasi pada Struktur Tower ATC di Kota Bandar Lampung
dengan menggunakan material utama adalah beton bertulang [7]. Pemodelan struktur atas mengacu pada data desain yang telah dibuat oleh konsultan perencana.
Gambar 1. Model struktur ATC pada software ETABS
Data dan konfigurasi fondasi diperlihatkan pada Tabel 1 dan Gambar 2 , sesuai dengan yang direncanakan oleh konsultan perencana. Material beton bertulang dengan mutu 𝑓 𝑐 ′ = 25 MPa dan bored pile sesuai katalog pabrikasi.
Tabel 1. Data Bored Pile Jenis Bored Pile Panjang bored pile [m] 6 Diameter [m] 0,4 Tipe material Elastic 𝛾 [kN/m 3 ] 24 𝑓 𝑐 ′ [MPa] 25
𝐸 [kN/m 2 ] 23.452.952
Perancangan fondasi diperlihatkan pada Gambar 2 , pile cap diberi tanda SW1 dengan jumlah bored pile sebanyak 12 buah. Pile cap SW2 dan SW3 mempunyai masing-masing 6 buah bored pile.  Kedalaman  rencana  bored  pile  ini  oleh  konsultan  perencana  sebesar  10  meter.  Saat implementasi,  kontraktor  hanya  melaksanakan  kedalaman bored  pile  setinggi  6  meter sehingga perlu dilanjutkan dengan penelitian mengenai perkuatan fondasi agar pembangunan dapat berlangsung. Selain menggunakan alat bantu software ETABS, software PLAXIS 3D juga digunakan untuk mencari besarnya pernurunan dan defleksi arah lateral pada kepala tiang.

## Gambar 2. Model struktur fondasi ATC

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1 Analisis Struktur dengan Bored Pile 6 meter
Pada model bored pile 6 m dilakukan peninjauan deformasi pada setiap kelompok tiang dengan cara  memberi  beban-beban  pada  setiap  sambungan  kolom  dan pile  cap,  beban  yang digunakan adalah beban kombinasi layan, gempa rencana dan gempa kuat yang didapat dari hasil analisis struktur atas. Analisis dilakukan dengan 2 tipe pembebanan yaitu permbebanan aksial dan pembebanan lateral. Pembebanan lateral dilakukan dengan 4 pemodelan arah untuk mencari deformasi yang paling kritis sesuai arah gempa [4]. Pemodelan dan nilai deformasi akisal dan lateral maksimum pada setiap kelompok tiang dapat dilihat pada Gambar 3 .
Gambar 3. Total deformasi UZ, UY, UX akibat kombinasi layan
Deformasi  yang  terjadi  akibat  gempa  kuat,  diperlihatkan  pada Gambar  3 ,  terlihat  gradasi warna  yang  tidak  cukup  kuat  akibat  pengurangan  kedalaman bored  pile,  secara  numerik diperlihatkan pada Tabel 2 dan Tabel 3 .

## Perkuatan Fondasi pada Struktur Tower ATC di Kota Bandar Lampung
Tabel 2. Rekapitulasi Maksimum Untuk Defleksi Lateral pada Setiap Kelompok Bored Pile Kombinasi Beban SW1 SW2 SW3 UX [mm] UY [mm] UX [mm] UY [mm] UX [mm] UY [mm] Layan 4,80 12,50 7,30 9,70 12,10 9,80 Gempa Kuat 9,20 26,80 26,80 21,30 19,90 26,70 Layan dan Gempa Rencana Izin adalah 12 mm dan Gempa Kuat Izin adalah 25 mm Tidak Terpenuhi Tidak Terpenuhi Tidak Terpenuhi Tidak Terpenuhi Tidak Terpenuhi Tidak Terpenuhi Tabel 3. Rekapitulasi Defleksi Lateral Maksimum pada Setiap Kelompok Bored Pile Kombinasi Beban SW1 SW2 S3 UZ [mm] UZ [mm] UZ [mm] Layan 22,50 16,00 18,20 Gempa Kuat 42,00 37,00 35,00
Gempa Kuat Izin adalah 25 mm  Tidak Terpenuhi  Tidak Terpenuhi  Tidak Terpenuhi
Hasil analisis defleksi terhadap beban rencana dapat dilihat pada Tabel 2 dan Tabel 3 bahwa seluruh  kelompok  tiang  mengalami  defleksi  maksimum  yang  melebihi  izin  pada  kombinasi pembebanan gempa kuat. Pada Gambar 3 menunjukan terjadi differential settlement untuk semua kelompok bored pile. Terjadi Penurunan yang tidak merata pada kelompok bored pile, hal ini disebabkan oleh adanya beban yang bekerja tidak terdistribusi secara baik ke seluruh fondasi, terjadi defleksi maksimum pada bagian tertentu kelompok bored pile yang menderita beban terbesar.
Seluruh  kelompok  tiang  membutuhkan  perkuatan  untuk  meningkatkan  daya  dukung  agar defleksi maksimum yang terjadi tidak melebihi defleksi izin. Perkuatan direncanakan adalah menambah jumlah bored pile pada masing-masing pile cap.

## 3.2 Analisis Struktur dengan Perkuatan
Bored Pile Salah satu cara perkuatan berupa penambahan jumlah bored pile pada masing-masing pile cap dengan diameter tiang 0,40 m dan sejauh 12 m sampai tanah keras. Tujuan ditambahnya jumlah tiang adalah untuk meningkatkan daya dukung dan memperkecil deformasi maksimum yang terjadi. Akan tetapi juga diiringi pelebaran pile cap bersamaan dengan menambahkan tiang. Konfigurasi penambahan bored pile dapat dilihat pada Gambar 5 , dengan menentukan posisi  penambahan bored  pile  mengacu  pada  bagian  fondasi  yang  menderita  deformasi maksimum.
Tabel 4 dan Tabel 5 memperlihatkan perkuatan pondasi dengan menambah 2 buah bored pile  di  SW1  dan  1  titik  bored  pile  pada  masing-masing  SW2  dan  SW3  akan  mampu menghasilkan penurunan nilai defleksi sehingga terjadi di bawah defleksi izin.
Gambar 3. Grafik pengaruh kedalaman kolom kapur terhadap penurunan Tabel 4. Rekapitulasi Maksimum Untuk Defleksi Lateral pada Setiap Kelompok
Perkuatan Bored Pile Kombinasi Beban SW1 SW2 SW3 UX [mm] UY [mm] UX [mm] UY [mm] UX [mm] UY [mm] Layan 3,70 7,80 5,00 7,20 7,30 7,20 Gempa Kuat 8,70 16,50 11,50 16,30 14,20 16,80 Layan dan Gempa Rencana Izin adalah 12 mm dan Gempa Kuat Izin adalah 25 mm Terpenuhi  Terpenuhi  Terpenuhi  Terpenuhi  Terpenuhi  Terpenuhi Tabel 3. Rekapitulasi Defleksi Lateral Maksimum pada Setiap Kelompok Perkuatan Bored Pile Kombinasi Beban SW1 SW2 S3 UZ [mm] UZ [mm] UZ [mm] Layan 13,70 10,00 10,90 Gempa Kuat 25,00 21,70 20,00 Gempa Kuat Izin adalah 25 mm  Terpenuhi  Terpenuhi  Terpenuhi
Berdasarkan Tabel 6 dan Tabel 7 perbedaan defleksi dengan adanya penambahan bored pile sebanyak 2 buah titik pada kelompok bored pile SW1 dan penambahan 1 buah titik untuk SW2 dan SW3 dapat menghasilkan pengurangan 22,9% - 57,1% dari penurunan maksimum serta akan mereduksi sekitar 37,5% - 42,9% defleksi lateral maksimum. Hal ini diakibatkan adanya penambahan perkuatan pada setiap kelompok tiang.
Tabel 6. Penurunan Defleksi Setelah Diperkuat pada Setiap Kelompok Bored Pile Kombinasi Beban SW1 [%] SW2 [%] SW3 [%] UX [mm] UY [mm] UX [mm] UY [mm] UX [mm] UY [mm] Layan 22,92  37,60  31,51  25,77  39,67  26,53 Gempa Kuat 5,43 38,43  57,09  23,47  28,64  37,08

## Perkuatan Fondasi pada Struktur Tower ATC di Kota Bandar Lampung
Tabel 7. Penurunan Defleksi Lateral Setelah Diperkuat pada Setiap Kelompok Bored Pile
Kombinasi Beban SW1 SW2 S3 UZ [mm] UZ [mm] UZ [mm] Layan 39,11  37,50  40,11 Gempa Kuat 40,48  41,35  42,86

## 4. KESIMPULAN
Nilai defleksi lateral maksimum berdasarkan kombinasi gempa rencana pada kelompok tiang SW1  sebesar  12,5  mm  melebihi  nilai  defleksi  izin  yaitu  12  mm;  dan  nilai  defleksi  lateral maksimum berdasarkan kombinasi gempa kuat untuk setiap kelompok bored pile sebesar 9,2 – 26,8 mm dan kelompok bored pile SW3 sebesar 26,7 mm melebihi nilai defleksi izin yaitu 25 mm. Penurunan maksimum berdasarkan kombinasi gempa kuat untuk kelompok bored pile SW1 adalah 42,0 mm; untuk kelompok bored pile SW2 adalah 37,0 mm; dan pada kelompok bored pile SW3 adalah 35 mm melebihi nilai penurunan izin yaitu 25 mm. Metode penambahan bored pile sebanyak 2 buah titik untuk kelompok bored pile SW1 dan penambahan 1 titik pada SW2 dan SW3 mampu menurunkan 22,9% - 57,1% dari penurunan maksimum serta mampu menurunkan 37,5% - 42,9% dari defleksi lateral maksimum.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  Badan  Standardisasi  Nasional.  (2012). SNI  1726:2012  tentang  Tata  Cara  Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung. Jakarta: Badan Standardisasi Nasional.
[2]  Badan  Standardisasi  Nasional.  (2013). SNI  1727:2013  tentang  Beban  Minimum  untuk Perancangan  Bangunan  Gedung  dan  Struktur  Lain.  Jakarta:  Badan  Standardisasi Nasional.
[3] Bowles, J.E. (1997). Analisis dan Desain Pondasi Edisi Keempat Jilid 1. Jakarta: Erlangga.
[4] Hanidah, K.M. (2018). Analisis Faktor Efisiensi dan Perilaku Kelompok Tiang Akibat Beban Lateral  Menggunakan  Metode  Finite  Difference  dan  Metode  Elemen  Hingga.  Tugas Akhir.  Yogyakarta:  Jurusan  Teknik  Sipil  Fakultas  Teknik  Sipil  dan  Perencanaan Universitas Islam Indonesia.
[5] Hardiyatmo, H.C. (2010). Analisis dan Perancangan Pondasi Bagian I. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.
[6]  Haryati,  E.  (2008). Perancangan  Pondasi  Tiang  Bor  pada  Menara  Pemancar  di  Jakarta Barat. Tugas Akhir. Jakarta: Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Universitas Mercu Buana.
[7]  Imran,  I.  &  Hendrik,  F.  (2010). Perencanaan  Struktur  Gedung  Beton  Bertulang  Tahan Gempa. Bandung: ITB Press.
[8] Look, B.G. (2007). Handbook of Geotechnical Investigation and Design Tables. London: Taylor Francis Group.
[9] Naibaho, A.G. & Waruwu, A. (2021). Kajian Kapasitas Kelompok Tiang pada Tanah Lunak Menggunakan  Skala  Kecil  Laboratorium. Media Komunikasi Teknik Sipil, 27(2), 179- 186.
[10] Selfiana, Hadiwidjaja, M. & Diana, N.A. (2018, Maret). Evaluasi Perkuatan Pondasi pada Apartemen The City Square. GeSTRAM (Jurnal Perencanaan dan Rekayasa Sipil), 1(1), 45-51.
[11] Shouman, M., Hendry, Yuswandono, M. & Febriansya, A. (2018). Perancangan Perkuatan Fondasi Tiang Pasca Pelaksanaan Jembatan Kalanggeta, Kabupaten Serang, Provinsi Banten. 9th Industrial Research Workshop and National Seminar Peran Peneliti dan
Inovasi di Era Industri 4.0 dalam Mewujudkan Pembangunan Berkelanjutan Menuju Kemandirian Bangsa (pp. 454-462). Bandung: Polban.