## ANALISIS EFISIENSI SETTLEMENT TIANG GESEK FONDASI BORED PILE PADA PROYEK DI PROVINSI ACEH
Ratu Balqis Putri Tarfin 1 dan Alfred Jonathan Susilo 2
1 Program Studi Sarjana Teknik Sipil, Universitas Tarumanagara, Jl. Letjen S. Parman No. 1, Jakarta, Indonesia ratu.325190108@stu.untar.ac.id
2 Program Studi Doktor Teknik Sipil, Universitas Tarumanagara, Jl. Letjen S. Parman No. 1, Jakarta, Indonesia alfred@ft.untar.ac.id
Masuk: 09-07-2023, revisi: 02-08-2023, diterima untuk diterbitkan: 02-10-2023

## ABSTRACT
The foundation is a part of the construction to hold up a building and continue the superstructure where the foundation also transmits the load into the ground to determine whether or not the building is sturdy so that it can be said to be stable if the load from the foundation can be stabilized by the supporting soil. In choosing the type of pole, there are 2 types, namely end piles and friction piles where the difference between the two poles is in their placement in the ground, namely poles that are placed at the end or are at the end layer of hard soil for end piles and piles that are placed when hard soil is on the ground. a very deep depth and the pile transmits the load with the frictional force between  the  pile  wall  and  the  surrounding  soil.  In  this  journal  research  what  will  be  analyzed  is  the  drilled  pile foundation using friction pile with the aim of analyzing whether the foundation pile will experience a difference in settlement or not and the bearing capacity obtained from the pile.
Keywords: Foundation; bearing capacity; settlement; friction pile; end pile

## ABSTRAK
Fondasi merupakan suatu bagian konstruksi untuk menahan suatu bangunan dan meneruskan bangunan atas dimana fondasi tersebut juga menyalurkan beban ke dalam tanah untuk mengetahui kokoh atau tidak bangunan tersebut hingga dapat dikatakan stabil jika beban dari fondasi dapat distabilkan oleh tanah pendukung. Dalam pemilihan jenis tiang tersebut  terdapat  2  jenis  yaitu  tiang  ujung dan tiang  gesek  dimana  perbedaan  kedua  tiang  tersebut  berada  di peletakannya di dalam tanah yaitu tiang yang diletakkan pada ujung atau berada di lapisan ujung tanah keras untuk tiang ujung dan tiang yang diletakkan apabila tanah keras berada di kedalaman yang sangat dalam dan tiang tersebut meneruskan beban dengana danya gaya gesek antar dinding tiang dengan tanah disekitarnya. Dalam penelitian jurnal ini yang akan di analisis adalah fondasi tiang bor menggunakan tiang gesek dengan tujuan menganalisis tiang fondasi tersebut akan mengalami perbedaan penurunan atau tidak dan daya dukung yang diperoleh dari tiang tersebut.
Kata kunci: Fondasi; daya dukung; penurunan; tiang gesek ; tiang ujung.

## 1. PENDAHULUAN
Tanah juga merupakan bahan konstruksi tersedia di lapangan yang sangat ekonomis dan tidak sulit didapatkan, tanah juga  harus  di  uji  kualitasnya  sebelum  digunakan  untuk  menghindari  kegagalan  konstruksi  (Bowles,  1986). Permasalahan yang terjadi dalam mendirikan suatu konstruksi pada umumnya yaitu sifat-sifat tanah yang tidak sesuai dengan jenis konstruksi yang akan dibangun atau sifat yang buruk diantara lain dilihat dari kekuatan geser tanah yang terlalu kuat, elastistas tanah dan lainnya. Tanah lempung apabila dalam keadaan basah memiliki daya dukung yang sangat rendah, berbutir halus dan plastis yang tinggi, tanah ini terkonsolidasi sangat lama apabila tanah tersebut dalam keadaan basah. sehingga perencanaan konstruksi harus disesuaikan dengan kondisi tanah di lapangan.
Tanah akan mengalami penurunan ( settlement ) apabila lapisan tanah  yang digunakan  terbebani, maka  yang terjadi adalah tanah akan mengalami penurunan atau tanah mengalami regangan diakibatkan dari proses konsolidasi tanah pendukung. Perencanaan bangunan akan dilakukan analisis penurunan yang dapat ditimbulkan dari beban operasional maupun  permanen  sehingga  dapat  memastikan  stabilitas  bangunan  untuk  membangunnya.  Tiang  dukung  yang digunakan pada proyek ini menggunakan friction pile dimana kapasitas daya dukungnya ditentukan oleh perlawanan gesek antara tanah sekitar dengan dinding tiang namun direalisasikan pada tiang bor bukan tiang pancang sehingga dilakukannya percobaan penyelidikan tanah untuk menghasilkan suatu daya dukung yang sangat akurat. Jenis fondasi
dalam yang ditinjau yaitu bored pile. Fondasi bored pile ini melakukan proses pengeboran dengan sedikit getaran dan kebisingan sehingga dapat meminimalisirkan gangguan efektifitas di lingkungan sekitar gedung.

## Fondasi
Fondasi merupakan suatu bagian konstruksi untuk menahan suatu bangunan dan meneruskan bangunan atas dimana fondasi tersebut juga menyalurkan beban ke dalam tanah untuk mengetahui kokoh atau tidak bangunan tersebut hingga dapat dikatakan stabil jika beban dari fondasi dapat distabilkan oleh tanah pendukung. Dalam berdirinya suatu fondasi diperlukannya penyesuaian  terhadap daya  dukung  tanah,  kondisi  tanah  serta  beban  terpikul  di  lapangan  kemudian dalam pemilihan jenis tiang tersebut terdapat 2 jenis yaitu end bearing pile  dan  friction pile dimana perbedaan kedua tiang tersebut berada di peletakannya di dalam tanah yaitu tiang yang diletakkan pada ujung atau berada di lapisan ujung tanah keras untuk end bearing pile dan tiang yang diletakkan apabila tanah keras berada di kedalaman yang sangat  dalam  dan  tiang  tersebut  meneruskan  beban  dengana  danya  gaya  gesek  antar  dinding  tiang  dengan  tanah disekitarnya.

## Tiang gesek (friction pile)
Friction pile biasa digunakan apabila lapisan tanah keras posisinya sangat dalam sehingga dalam merencanakan tiang akan  mengalami  kesulitan  dilaksanakan,  maka  dari  itu friction  pile yang  digunakan  daya  dukungnya  berdasarkan perlekatan antar tiang dan tanah. Karena ini besar gaya perletakan antara tiang dan tanah digunakannya pehitungan tiang daya dukung pada tanah (Sardjono, 1991).

## Tiang bor
Tiang bor bisa digunakan sebagai alternatif lain apabila dalam suatu pelaksanaan konstruksi di lokasi cukup sulit atau susah untuk menggunakan jenis tiang pancang, seperti masalah beberapa peralatan yang dapat menimbulkan gangguan terhadap lingkungan di sekitar lokasi dan dapat mengganggu kondisi yang mempengaruhi pekerjaan di lokasi. Pondasi bored  pile merupakan  suatu  pondasi  tiang  yang  cara  penggunaan  atau  pemasangan  tiang  dilakukan  dengan  cara melakukan pengeboran tanah kemudian Pondasi bored pile yang dipergunakan agar dapat mendukung suatu bangunan pada lapisan tanah kuat tersebut mencapai sangat dalam.

## Daya dukung O’Neil dan Reese (1989)
Perhitungan daya dukung untuk fondasi tiang bor yang diletakkan pada tanah lunak dapat  menggunakan Persamaan 1-2 dengan metode O’Neil dan Reese.
Q 𝑏 = 𝐴 𝑏 𝑓 𝑏 (1)
𝑓 𝑏 = 0,60. σ r . N 60 ≤ 4500 kPa (2)
Untuk tahanan gesek pada tiang bor dinyatakan Persamaan 3-5.
Q s = A s f s (3)
f s = β σ t ′ (4)
β = K tgδ (5)

## Penurunan fondasi
Penurunan yang terjadi pada tiang fondasi dapat dibagi menjadi dua, yaitu tiang tunggal dan tiang kelompok dimana besar  penurunan  itu  sendiri  dipengarhui  oleh  karakteristik  tanah  dan  penyebranan  tekanan  fondasi  dibawahnya (Pamungkas & Harianti, 2013).

## Penurunan segera (immediate settlement)
Penurunan ini terjadi deformasi elastis setelah beban bekerja pada tanah tanpa ada-nya suatu perubahan kadar dari air. Penurunan ini akan terjadi pada volume yang konstan yang di hasilkan dari hasil distorsi massa tanah yang tertekan. Penurunan ini juga terjadi pada tanah berbutir halus hingga kasar yang tidak jenuh atau derajat kejenuhan < 90% dan terjadi  sekitar  0-7  hari.  Besar  penurunan  segera  bergantung  pada  kondisi  dari  jenis  material  dan  fondasi  yang digunakan (Junianto, 2016).
Dalam metode Vesic (1977) yang membagi total penurunan (Persamaan 6) menjadi tiga komponen, sebagai berikut:
1. Penurunan pada batang tiang ( S e (1) ) 2. Penurunan pada ujung tiang akibat beban bekerja ( S e (2) )
3. Penurunan akibat gesekan selimut sepanjang tiang akibat beban bekerja ( S e (3) )
S e = S e (1) + S e (2) + S e (3) (6)
Untuk penurunan pada batang tiang ini dihitung dengan Persamaan 7.
S e (1) = (Q wp + ξQ ws )L A p E p (7)
Kemudian untuk penurunan pada ujung tiang akibat beban bekerja dengan Persamaan 8.
S e (2) = qwp D E s (1 − μ s 2 )I wp = Q wp C p D q p (8)
Kemudian untuk penurunan pada akibat gesekan selimut tiang akibat beban bekerja dengan Persamaan 9.
S e (3) = ( Qws P p L ) ( D E sr ) (1 − μ s 2 )I ws = Q ws C s L q p (9)

## Penurunan konsolidasi
1. Konsolidasi Primer
Penurunan konsolidasi primer terjadi diakibatkan keluar air dari pori yang dapat merubah suatu volume tanah dengan jangka waktu yang diperlukan dan berlangsung lama.
Untuk penurunan konsolidasi normally consolidated σ′ 0 >   σ′ c (Persamaan 10).
S c = r ∑ C c 1 + e o H i log ( σ′ 0 + ∆σ′ σ′ 0 ) (10)
Sedangkan untuk penurunan konsolidasi over consolidated σ′ 0 <   σ′ c sebagai berikut: Persamaan 1 jika σ′ 1 =   σ′ 0 + ∆σ ′ <   σ′ c menjadi Persamaan 11.
S c = r ∑ C c 1 + e o H i log ( σ′ 0 + ∆σ′ σ′ 0 ) (11)
Persamaan 2 jika σ′ 1 =   σ ′ 0 + ∆σ ′ >   σ′ c menjadi Persamaan 12.
S c = r ∑ C r 1 + e o H i log ( σ′ c σ′ 0 ) + C c 1 + e o H i lo g ( σ′ 0 + ∆σ′ σ′ c ) (12)
2. Konsolidasi Sekunder
Penurunan ini terjadi setelah penurunan konsolidasi primer dimana akhir dari penurunan ini tegangan air pori sudah mencapai atau mendekati angka nol.
Penurunan konsolidasi sekunder dihitung dengan Persamaan 13-15.
S s = C α 1 + e p H  log ( t 2 t 1 ) (13)
e p = e 0 − Δe primer (14)
Δe = C c log ( σ′ 0 + ∆σ′ σ′ 0 ) (15)

## Penurunan izin
Berdasarkan SNI 8460: 2017 beda penurunan dan besar penurunan total diizinkan berdasarkan fungsinya dan stabilitas struktur dan bangunan sekitar dengan syarat Persamaan 16.
Penurunan total ijin < 15 cm + b/600
(16)

## Studi kasus
Dalam  pekerjaan  konstruksi  memiliki  beberapa  faktor  yang  diperlukan  agar  bangunan  tersebut  tidak  mengalami kegagalan  konstruksi.  Salah  satu  kegagalan  yang  terjadi  adalah  penurunan  tanah  yang  tidak  merata  yang  bisa disebabkan karena terjadinya konsolidasi.
Pada kasus di banjarmasin, terutama bangunan yang menggunakan friction pile dan berlantai dua (Devina & Reta, 2015)  tetapi  banyak  bagunan  dikawasan  tersebut  berlantai  3  s/d  5  yang  mengalami perbedaan  penurunan jika menggunakan fondasi end bearing pile yang tidak mampu menahan beban diatasnya dan perencanaan daya dukung yang  tidak  sesuai  dengan  kapasistas  limit  (safety  fatori)  dan  biaya  pondasi  tiang  akan  lebih  mahal  apabila dibandingkan dengan biaya konstruksi disebabkan pondasi tiang mencapai tanah keras sedalam 40m. menurut studi kasus dari jurnal ini, solusi yang dilakukan melakukan perencanaan dengan menggunakan pondasi friction pile dengan kondisi tanah lunak yang sangat tebal yang dapat menjamin penurunan merata pada bangunan tingkat 3 s/d 5.

## 2. METODE PENELITIAN
Metodologi penelitian (Gambar 1) yang dilakukan untuk menyelesaikan jurnal ini yaitu sebagai berikut:
1. Pada tahap awal menentukan topik yang akan dibahas pada jurnal ini.
2. Selanjutnya dilakukan pencarian dan pengumpulan dasar teori yang akan dipakai dalam jurnal ini dari buku bacaan, jurnal, artikel yang berhubungan dengan topik yang dibahas.
3. Selanjutnya menganalisis sifat tanah, daya dukung tanah, dan penurunan fondasi. Dan menentukan parameter yang dibutuhkan dalam perhitungan.
4. Mencari tipe fondasi yang cocok digunakan untuk friction pile.
5. Selanjutnya mulai untuk mendesain fondasi sesuai dengan friction pile.
6. Selanjutnya melakukan perhitungan daya dukung tanah dan penurunan fondasi pada friction pile.
7. Selanjutnya melakukan analisis dari hasil daya dukung tiang ujung dan settlement fondasi pada friction pile akan mengalami differential settlement.
8. Memberikan kesimpulan dari dasar teori dan hasil perhitungan yang didapat lalu memberi saran dari hasil penelitian.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Untuk mendapat data parameter tanah (Tabel 1-2) pada analisis ini menggunakan satu titik boring log dari Data tanah yang diteliti pada jurnal ini proyek berada di kawasan Aceh dengan 1 titik borlog.

## Pembebanan bangunan
Bangunan merupakan rumah sakit 6 lantai yang memiliki luas 80 m × 371 m dengan luas setiap lantainya 902 m². untuk perhitungan pembeban dengan menghitung beban mati dan beban hidup seperti pada Tabel 3.

## Daya dukung fondasi
Dari data tanah tersebut bahwa lapisan keras pada kondisi tanah di lapangan berada pada posisi yang sangat dalam sehingga perencanaan desain ukuran untuk tiang bor friction pile terdapat beberapa ukuran diameter yaitu 60 cm, 50 cm, dan 40 cm. Tiang-tiang tersebut akan diperhitungkan dengan rumus O’neil & reese dikarenakan tanah bersifat lunak dan hasil perhitungan terdapat pada Tabel 4.

## Tiang kelompok
Dikarenakan tiang berada di lapisan tanah lunak maka dasar aksi blok pada tiang gesek yaitu dengan kelompok pada tiang sebagai blok. Pada Tabel 5 merupakan hasil perhitungan kelompok tiang gesek.

## Penurunan elastis fondasi tiang
Penuruan  elastis  atau  segera  biasa  disebut  dengan immediate  settlement dimana  penurunan  tersebut  terjadi  setelah beban bekerja yang menyebabkan terjadinya deformasi elastis pada tanah namun tanpa adanya perubahan kadar air. Pada perhitungan penurunan segera dibagi menjadi tiga komponen terdapat pada Tabel 6.

## Penurunan konsolidasi primer fondasi tiang
Penurunan  Konsolidasi  primer  ini  menyebabkan  keluar  air dari  pori  akibat  kenaikan  tegangan  sehingga  proses  ini berlangsung  hingga  dalam  keadaan  keseimbangan  dengan  tekanan  hidrostatis  disekitarnya.  Beban  luar  yang digunakan sebesat 3128 kN. Berikut untuk perhitungan tiang ujung diameter 60 cm pada Tabel 7.
Gambar 1. Diagram alir Tabel 1. Parameter data tanah Elevation (m) Depth (m) Type of Soil Consistency γ (kN/m 3 ) e0 Cc Cs 0-5 5 Lempung Silt Soft 15 1,2 0,38 0,18 5-11 6 Lempung Silt Soft 15 1,2 0,38 0,18 11-21 10 Silt Pasir Very stiff 20 0,6 0,14 0,09 21-26 5 Lempung Silt Pasir Stiff 19 0,6 0,14 0,09 26-33 7 Lempung Silt Stiff 19 0,6 0,14 0,09 33-42 9 Lempung Silt Stiff 19 0,6 0,14 0,09 42-47,5 5,5 Lempung Silt Very Stiff 20 0,6 0,14 0,09 47,5-50 2,5 Silt Hard 20 0,6 0,14 0,09 Tabel 2. Parameter data tanah (lanjutan) Elevation (m) φ' (⁰) Su (kPa) c’ (kPa) Pc (kPa) Eu & E’ (MPa) N-SPT 0-5 20 14 3 91 3 4 5-11 20 11 4 43 4 2 11-21 28 70 14 387 21 29 21-26 25 28 5 103 7 9 26-33 25 32 6 117 10 10 33-42 25 35 7 132 15 12 42-47,5 28 84 17 363 25 24 47,5-50 35 154 31 766 46 44
Mulai Penentuan Topik Analisis Pengumpulan Studi Literatur Pengolahan Data Kesimpulan dan Saran Analisis Hasil dan Pembahasan Selesai Perhitungan daya dukung ttiang ujung dan settlement
Tabel 3. Perhitungan pembebanan bangunan Beban Nilai (kN) Beban Mati 208,608 Beban Hidup 312,72 Beban per lantai 521,328 Beban terpusat pada kolom 3128
Tabel 4. Perhitungan daya dukung fondasi
Tabel 5. Perhitungan tiang kelompok
Tabel 6. Penurunan elastis fondasi tiang
Kedalaman (m)  Diameter (m) 𝐧 𝐭𝐢𝐚𝐧𝐠 (tiang) 𝐒 𝐞 (𝟏) (mm) 𝐒 𝐞 (𝟐) (mm) 𝐒 𝐞 (𝟑) (mm) 𝐒 𝐞 (mm) 𝐒 𝐞,𝐠 (mm) 21 0,6 8 0,7195 2,1769 0,6131 3,5095 7,0190 26 0,5 9 2,611 1,5470 0,7339 5,9420 8,2229 33 0,4 10 4,4094 0,8288 0,8133 6,0515 12,1030
Tabel 7. Penurunan tiang kelompok konsolidasi primer pada friction pile diameter 60 cm kedalaman 50 m
Elevasi (m)   P'o (z)  + P'o Cek e0 Cc  sc (mm) 14 21 7 25,5404 140 165,5404 NC 1,2 0,38 87,9926 21 26 5 51,9785 95 146,9785 NC 0,6 0,14 82,9195 26 33 7 13,0204 133 146,0204 NC 0,6 0,14 24,8441 33 42 9 6,4117 171 177,4117 NC 0,6 0,14 12,5890 42 47,5 5,5 4,9118 110 114,9118 NC 0,6 0,14 9,1303 47,5 50 2,5 4,6342 50 54,6342 NC 0,6 0,14 8,4206 Total Penurunan Konsolidasi Primer 116,0394

## Penurunan total
Penurunan total tiang kelompok yang terjadi pada  tiang ujung dengan diameter  sebesar 60 cm,  50 cm, dan  40 cm tertera di Tabel 8.
Tabel 8. Penurunan fondasi total Diameter (m) Kedalaman (m) S e,g (mm) S c (mm) S total (mm) S total (cm) 0,6 21 7,0190 116,0394 123,0585 12,3058 0,5 26 8,2229 120,2226 128,4455 12,8445 0,4 33 12,1030 125,8962 137,9992 13,7999

## Tabel perbandingan
Dari hasil perhitungan didapat perbandingan hasil penggunaan tiang gesek dengan diameter sebesar 60 cm, 50 cm, dan 40 cm pada Tabel 9.
Diameter (m) Kedalaman (m) 𝐐 𝐩 (kN) 𝐐 𝒔 (kN) 𝐐 𝐮𝐥𝐭 (kN) 𝐐 𝐚𝐥𝐥,𝐬 (kN) 𝐐 𝐚𝐥𝐥 (ton) 0,6 21 178,128 866,703 1044,831 348,277 36 0,5 26 49,480 689,894 739,374 246,458 32 0,4 33 36,191 829,380 865,572 288,524 29 Diameter (m) Kedalaman (m) 𝐐 𝐩 (kN) 𝐐 𝒂𝒍𝒍,𝒔 (kN) 𝐧 𝐭𝐢𝐚𝐧𝐠 (kN) 𝐐 𝐚,𝐠 (kN) 0,6 21 3128 348,277 8 2596,7148 0,5 26 246,458 9 2818,1215 0,4 33 288,524 10 3134,4927
Tabel 9. Perbandingan tiang ujung Kategori Friction Pile 0,6 m 0,5 m 0,4 m Daya Dukung (ton) 36 32 29 Penurunan (cm) 12,3058 12,8445 13,7999

## 4. KESIMPULAN DAN SARAN

## Kesimpulan
1. Pada fondasi tiang gesek hasil perhitungan menghasilkan bahwa semakin besar diameter tiang akan semakin kecil  nilai settlement yang  terjadi  yaitu  sebesar  25  cm  karena  penggunaan  tiang  kelompok  yang  semakin sedikit yaitu 8 tiang.
2. Berdasarkan hasil perhitungan didapat daya dukung pada tiang bor diameter 60 cm kedalaman 21 m sebesar 36 ton, tiang bor diameter 50 cm kedalaman 26 m sebesar 32 ton, dan tiang bor diameter 40 kedalaman 33 m sebesar 29 ton bahwa semakin besar daya dukung maka settlement yang terjadi akan semakin kecil.
3. Berdasarkan hasil perhitungan untuk bangunan rumah sakit 6 lantai dengan ukuran bangunan 80 m × 371 m dengan luas setiap lantainya 902 m² memiliki beban perkolom sebesar 3128 kN.
4. Berdasarkan  hasil  perhitungan settlement kedalaman  tanah  dan  diameter  tiang  menggunakan friction  pile dengan tiang bor diameter 60 cm sebesar 12,3 cm, tiang bor diameter 50 cm sebesar 12,8 cm, dan tiang bor diameter 40 cm sebesar 13,7 cm yang diletakkan ditanah keras lempung sehingga tiang gesek yang optimum dan efisien berada pada diameter 60 cm di kedalaman 21m.

## Saran
1. Hasil dari settlement pada tiang gesek friction pile pada proyek masih cukup besar meskipun masi dalam kategori normally consolidated disarankan untuk memperbesar diameter dari tiang bor tersebut agar lebih efisien dan optimum.
2. Dilakukan perhitungan dengan tiang ujung end bearing pile agar dapat membandingkan hasil daya dukung dan settlement yang terjadi apakah lebih optimum dan efisien dalam penggunaannya meskipun tanah keras berada sangat dalam yaitu 47,5 m

## DAFTAR PUSTAKA
Badan Standardisasi Nasional. (2017). Persyaratan perancangan geoteknik (SNI 8460: 2017) . Bowles, J. E. (1986). Sifat-sifat fisis dan geoteknis tanah. PT Erlangga. Devina,  s.,  &  Reta.  (2015). Analisis  perbandingan  perencanaan  pondasi  tiang  pancang  menggunakan  metode konvensional  dan  metode  P-Y  curve  pada  lapisan  tanah  lunak  yang  tebal:  Studi  kasus  kota  banjarmasin dengan kedalaman tanah keras 40 meter. Institut Teknologi Sepuluh Nopember. Junianto, E. (2016). Analisa kapasitas daya dukung pondasi tiang bor (bored pile) studi kasus pembangunan rumah sakit pendidikan Universitas Andalas. Abstract of Undergraduate Research, Faculty of Civil and Planning Engineering, Bung Hatta University , 2 (3). https://ejurnal.bunghatta.ac.id/index.php/JFTSP/issue/view/531 Pamungkas, A., & Harianti, E. (2013). Desain pondasi tahan gempa. ANDI Yogyakarta. Sardjono. (1991). Pondasi tiang pancang jilid I. Sinar Wijaya.