## PENGARUH KEMIRINGAN TIANG PANCANG BATTER PILE TERHADAP PENURUNAN TANAH
Marvin Saputra Tjandra 1 dan Aniek Prihatingingsih 2
1 Program Studi Sarjana Teknik Sipil, Universitas Tarumanagara, Jl. Letjen S. Parman No.1 Jakarta marvin.325180056@stu.untar.ac.id
2 Program Studi Sarjana Teknik Sipil, Universitas Tarumanagara, Jl. Letjen S. Parman No.1 Jakarta aniekp@ft.untar.ac.id
Masuk: 20-01-2022, revisi: 11-02-2022, diterima untuk diterbitkan: 23-02-2022

## ABSTRACT
One form of foundation engineering that has the purpose to increase the lateral carrying capacity of the foundation when it is needed to withstand excessive lateral loads is the use of Batter Piles. Batter Piles are piles that is designed with a certain angle and Batter Pile piles are rarely seen in buildings in urban/ city areas, it is generally used as the foundation of bridges, and also offshore buildings because this type of foundation can obtain the  maximum lateral foundation carrying capacity. The force that presses axially or laterally can result in soil subsidence, the greater the force or load received by the pile, the greater the soil subsidence that occurs. In this study, we will examine the effect of the slope of the Batter Pile pole design on a slope of 0˚ to 25˚ on the soil subsidence that occurs. Calculation of land subsidence that occurs will be reviewed in a project in Wakatobi Regency, Southeast Sulawesi and will use the help of computer software. Based on the analysis, it is found that the greater the angle of pile driving, the greater the land subsidence that occurs.
Keywords: pile, batter pile, batter angle, soil subsidence, sand.

## ABSTRAK
Salah  satu  bentuk  rekayasa  pondasi  yang  bertujuan  untuk  meningkatkan  daya  dukung  lateral  pondasi  ketika dibutuhkan  untuk  menahan  beban  lateral  yang  berlebih  adalah  penggunaan  tiang  pancang Batter .  Tiang  pancang Batter  Pile adalah  tiang  pancang yang  dipancang  dengan  sudut kemiringan  tertentu dan tiang  pancang Batter  Pile jarang terlihat pada bangunan di daerah perkotaan, pada umumnya digunakan sebagai fondasi dari jembatan, gedung, dan  juga  bangunan  lepas  pantai  dikarenakan  tipe  fondasi  ini  dapat  memperoleh  daya  dukung  fondasi  lateral  yang maksimum. Gaya yang menekan secara aksial maupun lateral dapat mengakibatkan penurunan tanah, semakin besar gaya  atau  beban  yang  diterima  oleh  tiang,  maka  akan  semakin  besar  juga  penurunan  tanah  yang  terjadi.    Dalam penelitian ini, akan melakukan pengecekan pengaruh dari kemiringan pemancangan tiang Batter Pile pada kemiringan 0˚ hingga 25◦ terhadap penurunan tanah yang terjadi. Perhitungan penurunan  tanah yang terjadi akan ditinjau pada suatu proyek di daerah Kabupaten Wakatobi, Sulawsi Tenggara dan akan menggunakan bantuan software komputer. Berdasarkan  analisis  didapatkan  bahwa  semakin  besar  sudut  pemancangan  tiang,  maka  akan  semakin  besar  juga penurunan tanah yang terjadi.
Kata kunci: tiang pancang, batter pile, batter angle , penurunan tanah, tanah pasir.

## 1. PENDAHULUAN

## Latar Belakang
Indonesia  adalah  salah  satu  negara  berkembang,  sehingga  pembangunan  insfrastruktur  merupakan  salah  satu  hal penting  yang  dapat  membantu  perkembangan  negara.  Pertumbuhan  jumlah  penduduk  Indonesia  yang  tinggi  juga menjadi  pemicu  dari  meningkatnya  kebutuhan  infrastruktur  seperti  jalan  dan  perumahan.  Oleh  karena  itu,  untuk memenuhi kebutuhan masyarakat, pemerintah terus meningkatkan infrastruktur yang ada.
Fondasi  pada  bangunan  adalah  bagian  paling  penting  pada  konstruksi,  karena  fondasi  berfungsi  sebagai  penyalur/ penerus beban yang berada di atasnya dan gaya-gaya dari luar menuju lapisan tanah pendukung dibawahnya. Pada umumnya fondasi dibagi menjadi dua, yaitu fondasi dalam dan fondasi dangkal. Untuk memikul beban dari gedung bertingkat/ tinggi, fondasi yang digunakan pada umumnya adalah jenis fondasi dalam yaitu fondasi tiang.
Perancangan  konstruksi  di  kawasan  pesisir  pantai,  khususnya  konstruksi  dermaga  dan  pelabuhan,  perlu  mendapat perhatian  lebih  lanjut  dikarenakan  ada  beberapa  faktor  yang  membedakan  perancangan  konstruksi  konvensional dengan perancangan konstruksi di daerah pesisir/pantai, terutama akibat pengaruh geografis. Salah satu faktor paling penting untuk dipertimbangkan adalah efek geografis, yaitu beban lateral yang besar akibat gelombang air laut. Oleh karena itu, dalam konstruksi pondasi, penggunaan tiang pancang batter pile adalah salah satu bentuk upaya adaptasi yang  sesuai  untuk  pengaplikasian  pada  daerah  pesisir.  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.  Penelitian  lebih  lanjut  mengenai  penurunan  tanah  yang  terjadi  akibat  perbedaan kemiringan dari pemancangan tiang batter pile perlu dilakukan, dikarenakan pada umumnya, pondasi tiang pancang batter  pile dirancang/  didesain  berdasarkan  daya  dukung  lateral  maupun  daya  dukung  aksialnya  saja.  Tujuan  dari penelitian ini adalah untuk mengetahui penurunan tanah yang terjadi akibat perbedaan kemiringan pemancangan tiang batter pile yang dilakukan.
Konstruksi Batter  Pile (atau  disebut  juga  tiang  pancang  miring)  adalah  salah  satu  bentuk  rekayasa  fondasi  untuk meningkatkan  daya  tahan  fondasi  terhadap  gaya  lateral  dengan  cara  memancang/  memposisikan  tiang  pada  suatu kemiringan/ sudut tertentu terhadap posisi vertikal.
Menurut  Das  (2016), Batter  Piles adalah  tiang  yang  dipancang  pada  umumnya  dengan  kemiringan  14  sampai  28, Batter Piles dipakai ketika struktur membutuhkan kapasitas daya dukung yang lebih terhadap gaya lateral. Batter Piles dapat dipancang dengan mengebor sebagian tanah terlebih dahulu, lalu memasukkan tiang pancang kedalam lubang dan dipancang sesuai dengan kedalaman yang diinginkan. Menurut Pect et al., (1953) dan McNulty (1956) di dalam Manoppo (2008) tiang pancang miring dapat digunakan untuk menaikkan kapasitas dukung jika tiang pancang vertikal tidak mampu memikul beban lateral yang ada. Oleh sebab itu tiang pancang miring ( batter pile ) biasanya digunakan pada konstruksi yang menerima beban lateral yang besar seperti abutment jembatan, pilar jembatan, struktur lepas pantai, dan dermaga. Tipe-tipe batter pile dapat dilihat pada Gambar 1 dan contoh penggunaan dari batter pile dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 1. Tipe-tipe Batter Pile sesuai dengan kemiringan pemancangannya (Prakash & Subramanyam, 1965)
Gambar 2. Contoh Penggunaan Batter Pile (Tomlinson, 2001)

## 2. METODE PENELITIAN
Dalam penelitian ini, digunakan metodologi analisis dengan software komputer dan analisis dengan perhitungan manual. Tujuan pembuatan diagram alir penelitian adalah untuk menjelaskan langkah-langkah penelitian sehingga dapat ditarik kesimpulan. Diagram alir penelitian dapat dilihat pada Gambar 3.

## Gambar 3. Diagram Alir Penelitian

## Parameter Tanah Desain
Parameter tanah desain diperoleh dari grafik hasil plot parameter tanah yang diperoleh dari data penyelidikan tanah di  lapangan,  dan  korelasi  parameter  tanah.  Dari  grafik  tersebut  kemudian  dicari  rata-ratanya  sehingga  diperoleh parameter tanah desain yang dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Parameter tanah desain Elevasi (m) Jenis Tanah Konsistensi  (kN/ 𝒎 𝟑 ) 𝒆 𝟎  (˚) Su (kPa) c’ (kPa) OCR 0-7 Pasir Sangat Lepas-Lepas 17 0,75 24 - - - 7-14 Pasir Sangat Lepas-Lepas 17 0,75 26 - - - 14-21 Pasir Sangat Lepas-Lepas 17 0,75 28 - - - 21-25 Lempung Sangat Rapat 21 0,5 44 215 42 7 25-30 Lempung Sangat Rapat 21 0,5 44 215 42 6
Tabel 1. Parameter tanah desain (lanjutan) Elevasi (m) E (MPa) N- SPT k (cm/s) Poisson Ratio Ψ (˚) 0-7 1 1 1 x 10 −3 0,25 0 7-14 4 2 1 x 10 −3 0,25 0 14-21 6 6 1 x 10 −3 0,25 0 21-25 60 60 1 x 10 −7 0,2 14 25-30 60 60 1 x 10 −7 0,2 14

## Properti Tiang
Data  profil  tiang  terbagi  menjadi  panjang  dan  kemiringan  tiang.  Dalam  penelitian  ini,  tiang  pancang  yang  akan digunakan adalah spun pile WIKA dengan diameter 600 mm dan ketebalan 100 mm. Panjang tiang yang digunakan disesuaikan dengan kemiringan tiang sampai kedalaman 22 m dibawah permukaan tanah dan pile head sepanjang 2 m. Data panjang tiang yang akan digunakan dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Data panjang tiang yang digunakan
Kemiringan Tiang ( Batter Angle ) Panjang Tiang (m) 0˚ 24 5˚ 24,084 10˚ 24,339 15˚ 24,776 20˚ 25,412 25˚ 26,274
Gambar 4. Sketsa permodelan tiang batter pile

## Pemodelan Program Elemen Hingga
Program  elemen  hingga  yang  digunakan  pada  penelitian  ini  adalah  Midas  GTS  NX.  Material  tanah  dimodelkan sebagai Modified Mohr-Coulomb dan material struktur dimodelkan sebagai elastic . Untuk tiang pancang dimodelkan sebagai beam (1D). Beban mati yang akan di-input ke dalam program merupakan berat sendiri struktur, beban vertikal tambahan sebesar 168 ton, dan beban arus sebesar 26,57 kg/m. Hasil pemodelan setiap tahap dalam Midas GTS NX dapat dilihat pada Gambar 5.
(a)
(b)
(c)
(d)
Gambar 5. Pemodelan pada program elemen hingga (a) pemodelan tanah, (b) pemodelan tiang pancang, (c) pemodelan kondisi batas, (d) pemodelan beban.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil  analisis  dari  program  MIDAS  GTS  NX  yang  disajikan  pada  penelitian  ini  adalah displacement arah  X  dan settlement arah Y pada tanah. Hasil analisis akan diberikan dalam bentuk grafik dan tabel setiap kedalaman 1 m pada setiap perbedaan kemiringan pemacangan tiang batter pile (0˚,5˚,10˚,15˚,20˚, dan 25˚).

## Analisis Displacement Arah X dan Settlement Arah Y dengan software komputer
Displacement arah  X  dan settlement arah  Y  maksimum  pada  tanah  berada  di  kedalaman  0  m/  permukaan  tanah. Besaran displacement dan settlement maksimum dapat dilihat pada Tabel 3 dan Tabel 4. Kurva perbandingan hasil displacement arah X dan settlement arah Y di setiap kemiringan pemancangan terhadap tiang dengan kemiringan 5˚ dapat dilihat pada Gambar 6 dan Gambar 7.
Tabel 3. Displacement maksimum arah X Kondisi Tiang Displacement(mm) 0˚ 2,47 5˚ 84,27 10˚ 202,56 15˚ 353,25 20˚ 509,01 25˚ 710,31 Tabel 4. Settlement maksimum arah Y Kondisi Tiang Settlement(mm) 0˚ 7,73 5˚ 53,00 10˚ 171,00 15˚ 324,00 20˚ 430,00 25˚ 589,00
Tabel 5. Perbedaan Displacement Arah X pada Tanah Sekitar Tiang dengan Kondisi Tiang Tertentu Terhadap Kondisi Tiang 5˚
Kedalaman (m) Kondisi Tiang (mm) 10˚ 15˚ 20˚ 25˚ 0 118,30 268,98 424,74 626,04 -1 107,57 245,06 389,13 573,81 -2 96,96 221,48 353,71 522,90 -3 86,62 198,57 318,78 464,72 -4 76,68 176,50 284,58 413,08 -5 67,27 155,45 251,40 358,64 -6 58,47 135,67 219,41 313,97 -7 50,36 117,06 189,07 271,70 -8 42,98 99,66 160,96 233,89 -9 36,23 83,64 135,15 197,46 -10 30,00 69,34 111,91 160,05 -11 24,29 56,41 90,86 129,18 -12 19,15 44,75 72,05 98,94 -13 14,62 34,75 55,72 75,11 -14 10,74 26,23 41,57 56,43 -15 7,59 18,99 29,92 41,46 -16 5,13 13,03 20,39 29,28 -17 3,22 8,44 13,26 18,31 -18 1,70 4,85 7,89 10,20 -19 0,59 2,04 3,86 3,08 -20 0,18 0,10 0,79 1,94 -21 0,68 1,18 1,69 5,33 -22 0,99 1,93 3,36 4,66
Tabel 6. Perbedaan Settlement Arah Y pada Tanah Sekitar Tiang dengan Kondisi Tiang Tertentu Terhadap Kondisi Tiang 5˚
Kedalaman (m) Kondisi Tiang (mm) 10 ˚ 15˚ 20˚ 25˚ 0 26,91 85,84 175,79 322,44 -1 23,50 77,22 159,96 294,18 -2 21,25 69,78 145,17 269,10 -3 18,88 62,41 130,53 237,98 -4 16,57 55,30 116,22 211,21 -5 14,33 48,35 102,27 182,24 -6 12,23 41,89 88,82 160,36 -7 10,30 35,69 75,97 137,65 -8 8,60 30,26 64,51 118,48 -9 7,04 25,15 53,98 100,64 -10 5,64 20,71 44,55 80,72 -11 4,37 16,65 35,96 64,96 -12 3,24 12,90 28,13 49,36 -13 2,64 10,17 21,79 38,08 -14 1,44 6,99 15,49 27,99 -15 0,82 4,94 11,04 20,58 -16 0,36 3,12 7,28 14,74 -17 0,00 1,83 4,53 8,68 -18 0,29 0,75 2,38 4,79 -19 0,50 0,12 0,78 1,30 -20 0,62 0,64 0,32 1,20 -21 0,71 1,10 1,32 2,55 -22 0,52 0,96 1,60 1,14
Gambar 6. Perbandingan Deformasi/ Displacement Arah X Setiap Kemiringan Pemancangan Tiang pada Tanah di Sekitar Tiang Batter Pile
Gambar 7. Perbandingan Settlement Arah Y Setiap Kemiringan Pemancangan Tiang pada Tanah di Sekitar Tiang Batter Pile
Pada  Tabel  5,  perbedaan  deformasi/ displacement arah  X  paling besar  jika  dibandingkan  dengan  kondisi  tiang  5˚ adalah ketika kondisi tiang 25˚ di kedalaman permukaan tanah (626 mm) dan paling kecil adalah ketika kondisi tiang 15˚ di kedalaman 20 m (0,0964 mm), dan pada Tabel 6, perbedaan settlement arah Y paling besar jika dibandingkan dengan kondisi tiang 5˚ adalah ketika kondisi tiang 25˚ di permukaan tanah (322 mm) dan paling kecil adalah ketika kondisi tiang 10˚ di kedalaman 17 m (0,0043 mm).

## 4. KESIMPULAN DAN SARAN

## Kesimpulan
Berdasarkan analisis yang telah dilakukan, dapat ditarik beberapa kesimpulan
1. Deformasi/ displacement arah X pada tanah di sekitar tiang akan semakin besar dengan meningkatnya sudut kemiringan tiang dikarenakan adanya beban tambahan dari tanah di atas tiang.
2. Settlement arah Y pada tanah di sekitar tiang akan semakin besar dengan meningkatnya sudut kemiringan tiang di karenakan adanya beban tambahan dari tanah di atas tiang.
3. Perbedaan deformasi/ displacement arah X paling besar jika dibandingkan dengan kondisi tiang 5˚ adalah ketika kondisi tiang 25˚ di kedalaman permukaan tanah (626 mm) dan paling kecil adalah ketika  kondisi tiang 15˚ di kedalaman 20 m (0,0964 mm) yang menandakan semakin besar sudut kemiringan tiang, maka semakin besar juga deformasi arah X yang terjadi pada tanah.
4. Perbedaan settlement arah Y paling besar jika dibandingkan dengan kondisi tiang 5˚ adalah ketika kondisi tiang 25˚ di permukaan tanah (322 mm) dan paling kecil adalah ketika kondisi tiang 10˚ di kedalaman 17 m (0,0043 mm) yang menandakan semakin besar sudut kemiringan tiang, maka semakin besar juga settlement arah Y yang terjadi pada tanah.

## Saran
Berdasarkan hasil penelitian dan kesimpulan yang telah dirumuskan, saran yang dapat diberikan antara lain;
1. Selain  dari  deformasi/  displacement  dan  settlement  akibat  kemiringan  pemancangan  tiang,  pengaruh penurunan maupun peningkatan daya dukung akibat kemiringan sudut tiang juga perlu diperhatikan.
2. Perlu dilakukannya uji laboratorium agar didapatkan parameter dan karakteristik tanah yang lebih akurat
3. Melakukan analisis dengan aplikasi/ program lain sebagai pembanding dan untuk melengkapi kekurangan- kekurangan pada program yang digunakan.
4. Perlu dilakukannya analisis menggunakan permodelan 3 dimensi, dikarenakan penurunan tanah dapat terjadi ke semua arah.
5. Penelitian  lebih  lanjut  diperlukan  untuk memahami pengaruh  kemiringan  sudut  tiang  terhadap penurunan tanah lempung, dikarenakan jenis tanah pada penelitian ini adalah tanah pasir.

## DAFTAR PUSTAKA
Das, B. M. (2016). Principles of Foundation Engineering. Boston: Global Engineering. Hannigan,  P.  J.,  Rausche,  F.,  Likins,  G.  E.,  Robinson,  B.  R.,  &  Becker,  M.  L.  (2016). Geotechnical  Engineering Circular  No.  12  -  Volume  I  Design  and  Construction  of  Driven  Pile  Foundations. U.S.  Department  of Transportation Federal Highway Administration.
Manoppo,  F.  J.  (2008). Pengaruh  Kemiringan  Tiang  pada  Kapasitas  Dukung  Tiang  Pancang  Kelompok  di  Tanah Lempung Lunak Akibat Beban Aksial .
Prakash, S., & Subramanyam, G. (1965). Indian J. of Soil Mech. and Found Eng. New Delhi. Tomlinson, M. (2001). Foundation Design and Construction Seventh Edition. England: Pearson Education Ltd.