Reka Racana

## Pengaruh Jumlah dan Diameter Helix terhadap Daya Dukung Fondasi Helical Pile

## SENA BAYU ADJI FITRIANA, INDRA NOER HAMDHAN
Jurusan Teknik Sipil, Institut Teknologi Nasional, Bandung Email: sena.fitriana@yahoo.com

## ABSTRAK
Fondasi helical pile adalah fondasi tiang baja yang memiliki helix untuk menambah daya  dukung  yang  dihasilkan.  Ada  beberapa  hal  yang  dapat  dilakukan  untuk menentukan kapasitas daya dukung fondasi helical pile seperti, membandingkan metode analitis yang terdiri dari metode cylindrical shear dan metode individual bearing  dengan  metode  elemen  hingga.  Banyak  variasi  yang  dapat  dilakukan untuk meningkatkan daya dukung fondasi helical pile, variasi yang dilakukan untuk mengetahui kapasitas daya dukung fondasi ini seperti menambah jumlah helix dan memvariasikan diameter helix pada helical pile. Hasil perhitungan kapasitas daya dukung  akibat  bertambahnya  jumlah  helix  menunjukan  penambahan  sebesar 9,38% pada tanah lempung dan 5,58% pada tanah pasir dan adanya penambahan ukuran diameter tengah sebesar 50% menambah daya dukung sebesar 19,66% pada tanah lempung dan 10,83% pada tanah pasir.
Kata kunci: helical pile, cylindrical shear, individual bearing, elemen hingga

## ABSTRACT
Helical  pile  foundation  is  a  steel  pile that  has  a  helix  to  increase  the  bearing capacity. There are several things that can be done to determine the bearing capacity of helical pile such as, comparing analytical methods (cylindrical shear and individual bearing) with finite element method. Many variations can be done to increase the bearing capacity of the helical pile foundation, variations were made to determine the bearing capacity such as increasing the number of helix and increasing the diameter helix on the helical pile. The result of the  bearing capacity due to increasing the number of helix shows the addition of 9.38% in the clay soil and 5.58% in the sand soil. By adding 20 cm diameter size of helix, it also increases the bearing capacity 19.66% in clay soil and 10.83% in sand soil.
Keywords : helical pile, cylindrical shear, individual bearing, finite element

## 1. PENDAHULUAN
Fondasi  merupakan  pekerjaan  yang  paling  utama  dalam  suatu  proyek  konstruksi.  Semua bangunan selalu bertumpu pada tanah dan harus didukung oleh suatu fondasi. Fondasi adalah suatu  bagian  struktur  bawah  yang  berfungsi  menyalurkan  beban-beban  yang  bekerja  dari struktur  atas  ( upper  structure)  ke  lapisan  tanah  keras.  Untuk  itu,  suatu  fondasi  harus diperhitungkan  agar  dapat  menjaga  kesetabilan,  menahan  beban-beban  yang  bekerja  dari struktur bagian atas. Salah satu jenis alternatif fondasi yang dapat digunakan pada proyek konstruksi  adalah  fondasi helical  pile.  Fondasi  helical  pile  umumnya  merupakan  fondasi bermaterial baja yang memiliki helix pada bagian ujung atau beberapa helix pada satu tiang fondasi. Fondasi helical pile umumnya banyak digunakan pada bangunan tower dan khususnya pada bangunan yang menghasilkan gaya axial tarik. Di Indonesia fondasi jenis ini masih sangat jarang digunakan, padahal banyak sekali keuntungan menggunakan fondasi helical pile seperti proses pemasangan tiang helical dapat dikerjakan pada berbagai kondisi cuaca, bersahabat dengan lingkungan, proses instalasi yang relatif lebih cepat, tidak menyebabkan kebisingan, tidak  ada  getaran,  dapat  dilepas  dan  dipindahkan,  mudah  untuk  disambung  dan  dapat digunakan untuk memperbaiki bahkan menambah daya dukung fondasi pada struktur yang sudah ada. Banyak sekali variasi jumlah ataupun diameter helix yang dapat digunakan pada satu  tiang  fondasi.  Hal  ini  bertujuan  agar  fondasi  tersebut  dapat  mendukung  struktur diatasnya. Pemilihan jumlah helix dan diameter juga bergantung pada seberapa besar beban yang diterima fondasi tersebut. Selain beban, faktor dari jenis struktur yang ada juga dapat mempengaruhi ukuran dan jumlah helix.

## 2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Fondasi Helical Pile Fondasi tiang berulir (helical pile) adalah fondasi tiang baja yang memiliki beberapa ulir (helix) dalam satu tiang dimana helix berfungsi untuk menambah daya dukung fondasi tiang. Fondasi jenis ini biasa digunakan pada struktur Menara (tower) dan mercusuar.

## 2.2 Kapasitas Daya Dukung Ujung ( 𝑸 𝒃 )
Kapasitas daya dukung ujung ( 𝑄 𝑏 ) adalah kapasitas yang dihasilkan oleh tahanan ujung helix fondasi. Untuk mencari nilai daya dukung ujung ( 𝑄 𝑏 ) dapat digunakan Persamaan 1 pada jenis tanah pasir dan Persamaan 2 pada jenis tanah lempung.
𝑄 𝑏 = 𝑁 𝑞 . 𝛾 ′ . 𝐻. 𝜋 (𝐷 ℎ 2 −𝑑 2 ) 4 …(1) 𝑄 𝑏 = 𝜋 (𝐷 ℎ 2 −𝑑 2 ) 4 . 𝑁 𝑐 . 𝐶 𝑢 + 𝛾 ′ . 𝐻 …(2)
halmana:
𝑁 𝑞 = faktor kapasitas bearing untuk tanah pasir,
𝛾′
= berat volume tanah [kN/m 3 ],
𝐻 = kedalaman helix di bawah permukaan tanah [m],
𝐷 ℎ = diameter helix [m], 𝑑
= diameter poros tiang [m],
𝑁 𝑐 = faktor kapasitas bearing untuk tanah lempung,
𝐶 𝑢 = kuat geser undrained tanah lempung [kPa].

## Pengaruh Jumlah dan Diameter Helix terhadap Daya Dukung Fondasi Helical Pile
Menurut CFEM (2006) dalam Aryanata (2015), nilai 𝑁 𝑐 pada jenis tanah lempung diambil 9,0 sedangkan nilai 𝑁 𝑞 pada tanah pasir direkomendasikan menggunakan metode Vesic (1963) seperti pada Tabel 1 berikut.
Tabel 1. Bearing Capacity Factor
𝝓 [ ° ] 𝑵 𝒄 𝑵 𝒒 𝑵 𝜸 𝝓 [ ° ] 𝑵 𝒄 𝑵 𝒒 𝑵 𝜸 0 5,14 1,00 0,00 23 18,05 8,66 8,20 1 5,38 1,09 0,07 24 19,32 9,60 9,44 2 5,63 1,20 0,15 25 20,72 10,66 10,88 3 5,90 1,31 0,24 26 22,25 11,85 12,54 4 6,19 1,43 0,34 27 23,94 13,20 14,47 5 6,49 1,57 0,45 28 25,80 14,72 16,72 6 6,81 1,72 0,57 29 27,86 16,44 19,34 7 7,16 1,88 0,71 30 30,14 18,40 22,40 8 7,53 2,06 0,86 31 32,67 20,63 25,99 9 7,92 2,25 1,03 32 35,49 23,18 30,22 10 8,35 2,47 1,22 33 38,64 26,09 35,19 11 8,80 2,71 1,44 34 42,16 29,44 41,06 12 9,28 2,97 1,69 35 46,12 33,30 48,03 13 9,81 3,26 1,97 36 50,59 37,75 56,31 14 10,37  3,59 2,29 37 55,63 42,92 66,19 15 10,98  3,94 2,65 38 61,35 48,93 78,03 16 11,63  4,34 3,06 39 67,87 55,96 92,25 17 12,34  4,77 3,53 40 75,31 64,20  109,41 18 13,10  5,26 4,07 41 83,86 73,90  130,22 19 13,93  5,80 4,68 42 93,71 85,38  155,55 20 14,83  6,40 5,39 43 105,11  99,02  186,54 21 15,82  7,07 6,20 44 118,37  115,31  224,64 22 16,88  7,82 7,13 45 133,88  134,88  271,76 (Sumber: Vesic, 1963 dalam Barbour et al, 2006)

## 2.3 Kapasitas Daya Dukung Selimut Tiang ( 𝑸 𝒔 )
Kapasitas daya dukung selimut tiang ( 𝑄 𝑠 ) adalah tahanan yang dihasilkan oleh gesekan antara selimut tiang dengan tanah. Pada perhitungan kapasitas daya dukung selimut tiang, nilai jarak antara helix dapat mempengaruhi besarnya nilai daya dukung selimut tiang. Untuk menghitung kapasitas daya dukung selimut tiang ( 𝑄 𝑠 ) pada tanah pasir dapat menggunakan Persamaan 3 .
𝑄 𝑠 =  𝜋. 𝑑. 𝐻 𝑒𝑓𝑓 . ( 1 2 . 𝛾 ′ . 𝐻 1 . 𝐾 𝑠 . 𝑡𝑎𝑛 𝜙 ) …(3) halmana:
𝐾 𝑠 = koefisien tekanan tanah lateral dalam tekan, 𝜙 = sudut geser tanah [ ° ].
Dimana H eff dapat dinyatakan dengan Persamaan 4 dibawah ini:
𝐻 𝑒𝑓𝑓 = 𝐻 1 − 𝐷 ℎ …(4)
𝐻 1
= kedalaman helix paling atas [m],
𝐷 ℎ = diameter helix [m].
Dalam  menentukan  nilai 𝐾 𝑢 , Mitsch  and  Clemence  (1985)  dalam  Aryanata  (2015) merekomendasikan nilai 𝐾 𝑢 berdasarkan nilai sudut geser tanah seperti yang ditujukan pada Tabel 2 dibawah ini:
Tabel 2. Rekomendasi Nilai 𝑲 𝒖 Sudut Geser Tanah ( 𝝓 ) Koefisien Tarik ( 𝑲 𝒖 ) 25° 0,70 30° 0,90 35° 1,50 40° 2,35 45° 3,20 (Sumber: Mitsch and Clemence, 1985 dalam Aryanata, 2015)
Untuk menghitung nilai koefisien tekan ( 𝐾 𝑠 ) dapat menggunakan Persamaan 5
𝐾 𝑠 = 𝛽 𝑡𝑎𝑛 𝛿 …(5) halmana: 𝛽 = parameter desain gesekan selimut tiang untuk perpindahan tiang   di pasir Tabel  3
(CFEM, 2006 dalam Aryanata, 2015),
𝛿 = sudut geser antara tiang dan tanah, sama dengan 0,6 𝜙 untuk   tiang baja di pasir (Kulhawy, 1984 dalam Aryanata, 2015).
Tabel 3. Parameter Koefisien 𝜷 Soil Type Driven Pile Silt 0,3 – 0,5 Loose sand 0,3 – 0,8 Medium sand 0,6 – 1,0 Dense sand 0,8 – 1,2 Gravel 0,8 – 1,5 (Sumber: CFEM, 2006 dalam Aryanata, 2015)
Sedangkan  untuk  menghitung  kapasitas  daya  dukung  selimut  tiang  pada  tanah lempung dapat menggunakan Persamaan 6.
𝑄 𝑠 = 𝜋. 𝑑. 𝐻 𝑒𝑓𝑓 . 𝐶 𝑢 . 𝛼 …(6)
halmana:
𝑑 = diameter poros tiang [m],
𝐻 𝑒𝑓𝑓 = 𝐻 1 − 𝐷 ℎ [m], 𝐶 𝑢 = kuat geser undrained tanah lempung [kPa],
𝛼 = faktor adhesi.
Pada tanah lempung, nilai faktor adhesi dapat ditentukan menggunakan grafik yang tertera pada Gambar 1 .
Gambar 1. Adhesion factor for driven piles in clay (Sumber: Barbour et al, 2006)

## 2.4 Kapasitas Daya Dukung Silinder ( 𝑸 𝒄 )
Kapasitas daya dukung silinder adalah tahanan yang dihasilkan oleh setiap helix pada satu tiang helical pile. Tahanan yang dihasilkan dari helix dianggap menerus mulai dari helix paling atas menuju helix bawah. Untuk menghitung nilai daya dukung silinder dapat menggunakan Persamaan 7 untuk jenis tanah pasir dan Persamaan 8 untuk jenis tanah lempung.
𝑄 𝑐 =  𝜋. 𝐷 ℎ . 1 2 . 𝛾 ′ . 𝐾 𝑠 . 𝑡𝑎𝑛∅. (𝐻 𝑛 2 − 𝐻 1 2 ) …(7) 𝑄 𝑐 =  𝜋. 𝐷 ℎ . 𝐶 𝑢 . 𝛼. (𝐻 𝑛 − 𝐻 1 ) …(8)
halmana:
𝐻 𝑛 = kedalaman helix paling bawah [m], 𝐻 1 = kedalaman helix paling atas [m].

## 2.5 Metode Individual Bearing
Metode individual  bearing  mengasumsikan  bahwa  pada  setiap  pelat  helix  memiliki  daya dukung  ujung  dan  menurut  CFEM  (2006)  dalam  Aryanata  (2015)  metode  ini  biasanya digunakan jika pile memiliki rasio jarak ( 𝑆 𝐷 ℎ ≥ 3 ). Untuk menentukan kapasitas daya dukung ultimate  ( 𝑄 𝑢𝑙𝑡 )  menggunakan  metode individual  bearing  dapat  dilakukan  dari  penjumlahan daya dukung ujung ( 𝑄 𝑏 ) dari setiap helix ditambah dengan kapasitas daya dukung  selimut tiang ( 𝑄 𝑠 ) seperti pada Persamaan 9 .
𝑄 𝑢𝑙𝑡 = 𝑄 𝑏 + 𝑄 𝑠 …(9)
Dimana  nilai 𝑄 𝑏 didapatkan  dari  penjumlahan  daya  dukung  ujung  dari  setiap  helix  yang biasanya dinyatakan dengan 𝑄 𝑏1 , 𝑄 𝑏2 , 𝑄 𝑏𝑛 sesuai dengan jumlah helix yang ada, sehingga persamaan untuk mencari daya dukung ultimate seperti pada Persamaan 10 .
𝑄 𝑢𝑙𝑡 = 𝑄 𝑏1 + 𝑄 𝑏2 + 𝑄 𝑏𝑛 + 𝑄 𝑠 …(10)

## 2.6 Metode Cylindrical Shear
Metode cylindrical shear adalah metode yang mengasumsikan helix paling atas sampai dengan helix  yang  paling  bawah  sebagai  daya  dukung  silinder  dan  menurut  CFEM  (2006)  dalam Aryanata (2015), metode ini biasanya digunakan jika pile memiliki rasio jara ( 𝑆 𝐷 ℎ < 3 ). Untuk menghitung  kapasitas  daya  dukung ultimate  ( 𝑄 𝑢𝑙𝑡 )  menggunakan  Metode cylindrical  shear dapat  dilakukan  dari  penjumlahan  kapasitas  daya  dukung  ujung  ( 𝑄 𝑏 )  ditambah  dengan kapasitas daya dukung selimut tiang ( 𝑄 𝑠 ) ditambah kapasitas daya dukung silinder ( 𝑄 𝑐 ) seperti pada Persamaan 11 di bawah ini.
𝑄 𝑢𝑙𝑡 = 𝑄 𝑏 + 𝑄 𝑠 + 𝑄 𝑐 …(11)

## 2.7 Metode Elemen Hingga
Metode Elemen Hingga adalah suatu metode numerik yang bertujuan untuk memperoleh suatu pendekatan  dari  suatu  persamaan  diferensial  parsial.  Untuk  menggunakan  metode  ini dibutuhkan perangkat lunak dalam proses perhitungannya. Perangkat lunak yang digunakan adalah PLAXIS.

## 3. METODE PENELITIAN

## 3.1 Metode Penelitian
Metode penelitian tergambar pada Gambar 2 di bawah ini.
Mulai Perumusan Masalah Tinjauan Pustaka Analisis Daya Dukung Helical Pile Pengumpulan Data Data Parameter Tanah Data Spesifikasi Tiang 1 Gambar 2. Bagan alir penelitian

## Pengaruh Jumlah dan Diameter Helix terhadap Daya Dukung Fondasi Helical Pile
Metode Individual Bearing Metode Cylindrical
Shear Metode Elemen Hingga Pembahasan Kesimpulan dan Saran Selesai Analitis Numerik 1
Gambar 2. Bagan alir penelitian (lanjutan)

## 3.2 Pengumpulan Data
Data parameter tanah pasir dan lempung diasumsikan seperti pada Tabel 4 dan data spesifikasi tiang helical yang digunakan seperti pada Tabel 5 .
Tabel 4. Data Parameter Tanah
Data Tanah Jenis Tanah Pasir Lempung 𝜸 unsat [KN/m 3 ] 17 16 𝜸 sat [KN/m 3 ] 20 18 𝝂 ΄ 0,2 0,15 𝑪𝒖 [KN/m 2 ] 1 35 𝝓 [°] 35 25 𝝍 [°] 2 0 (Sumber : PLAXIS 2D Reference Manual, 2016) Tabel 5. Data Spesifikasi Tiang Helical No. Tiang 𝑯 [m] 𝑯 𝟏 [m] 𝑫 Helix Setiap Ujung [m] 𝑫 Helix Tengah [m] 𝑫 Shaft [m] 𝒏 Helix 1 5 2 0,4 - 0,1 2 2 5 2 0,4 0,4 0,1 3 3 5 2 0,4 0,4 0,1 4 4 5 2 0,4 0,4 0,1 5 5 5 2 0,4 0,6 0,1 3 6 5 2 0,4 0,6 0,1 4 7 5 2 0,4 0,6 0,1 5

## 4. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

## 4.1 Hasil Penelitian
Hasil perhitungan nilai daya dukung ultimate dengan menggunakan metode cylindrical shear pada tanah lempung dapat dilihat pada Tabel 6 dan pada tanah pasir pada Tabel 7 .
Tabel 6. Data Kapasitas Ultimate Metode Cylindrical Shear pada Tanah Lempung
No. Tiang 𝑫 Helix Setiap Ujung [m] 𝑫 Helix Tengah [m] 𝒏 Helix 𝑸 𝒃𝟏 [kN] 𝑸 𝒔 [kN] 𝑸 𝒄 [kN]
𝑸 𝒖𝒍𝒕 [kN] 1 0,4 0,4 2 49,612 17,584 131,880  199,076 2 0,4 0,4 3 49,612 17,584 131,880  199,076 3 0,4 0,4 4 49,612 17,584 131,880  199,076 4 0,4 0,4 5 49,612 17,584 131,880  199,076 5 0,4 0,6 3 49,612 17,584 197,820  265,016 6 0,4 0,6 4 49,612 17,584 197,820  265,016 7 0,4 0,6 5 49,612 17,584 197,820  265,016 Tabel 7. Data Kapasitas Ultimate Metode Cylindrical Shear pada Tanah Pasir No. Tiang 𝑫 Helix Setiap Ujung [m] 𝑫 Helix Tengah [m] 𝒏 Helix 𝑸 𝒃𝟏 [kN] 𝑸 𝒔 [kN] 𝑸 𝒄 [kN]
𝑸 𝒖𝒍𝒕 [kN] 1 0,4 0,4 2 355,510 9,340 245,290  610,150 2 0,4 0,4 3 355,510 9,340 245,290  610,150 3 0,4 0,4 4 355,510 9,340 245,290  610,150 4 0,4 0,4 5 355,510 9,340 245,290  610,150 5 0,4 0,6 3 355,510 9,340 367,940  732,790 6 0,4 0,6 4 355,510 9,340 367,940  732,790 7 0,4 0,6 5 355,510 9,340 367,940  732,790
Hasil perhitungan nilai daya dukung ultimate dengan menggunakan metode individual bearing pada tanah lempung dapat dilihat pada Tabel 8 dan pada tanah pasir pada Tabel 9 .
Tabel 8. Data Kapasitas Ultimate Metode Individual Bearing pada Tanah Lempung
No. Tiang 𝑫 Helix Setiap Ujung [m] 𝑫 Helix Tengah [m] 𝒏 Helix 𝑸 𝒃𝟏 [kN] 𝑸 𝒃𝟐 [kN] 𝑸 𝒃𝟑 [kN] 𝑸 𝒔 [kN]
𝑸 𝒖𝒍𝒕 [kN] 1 0,4 0,4 2 49,612  46,511 - 17,584  113,707 2 0,4 0,4 3 49,612  46,511 46,511 17,584  160,218 3 0,4 0,4 4 49,612  46,511 46,511 17,584  206,729 4 0,4 0,4 5 49,612  46,511 46,511 17,584  253,241 5 0,4 0,6 3 49,612  46,511  108,526  17,584  222,233
Tabel 8. Data Kapasitas Ultimate Metode Individual Bearing pada Tanah Lempung lanjutan No. Tiang 𝑫 Helix Setiap Ujung [m] 𝑫 Helix Tengah [m] 𝒏 Helix 𝑸 𝒃𝟏 [kN] 𝑸 𝒃𝟐 [kN] 𝑸 𝒃𝟑 [kN]
𝑸 𝒔 [kN] 𝑸 𝒖𝒍𝒕 [kN] 6 0,4 0,6 4 49,612  46,511  108,526  17,584 330,759 7 0,4 0,6 5 49,612  46,511  108,526  17,584 439,286 Tabel 9. Data Kapasitas Ultimate Metode Individual Bearing pada Tanah Pasir No. Tiang 𝑫 Helix Setiap Ujung [m] 𝑫 Helix Tengah [m] 𝒏 Helix 𝑸 𝒃𝟏 [kN] 𝑸 𝒃𝟐 [kN] 𝑸 𝒃𝟑 [kN] 𝑸 𝒔 [kN]
𝑸 𝒖𝒍𝒕 [kN] 1 0,4 0,4 2 355,511  333,291 - 9,344 698,147 2 0,4 0,4 3 355,511  333,291  333,291  9,344  1.031,438 3 0,4 0,4 4 355,511  333,291  333,291  9,344  1.364,729 4 0,4 0,4 5 355,511  333,291  333,291  9,344  1.698,021 5 0,4 0,6 3 355,511  333,291  777,680  9,344  1.475,827 6 0,4 0,6 4 355,511  333,291  777,680  9,344  2.253,506 7 0,4 0,6 5 355,511  333,291  777,680  9,344  3.031,186
Hasil perhitungan nilai daya dukung ultimate dengan menggunakan metode elemen hingga pada tanah lempung dapat dilihat pada Tabel 10 dan pada tanah pasir pada Tabel 11 .
Tabel 10. Data Kapasitas Ultimate Metode Elemen Hingga pada Tanah Lempung
No. Tiang 𝑫 Helix Setiap Ujung [m] 𝑫 Helix Tengah [m] 𝒏 Helix Beban
[ 𝐤𝐍 𝐦 𝐦 ] Luas Area [m 2 ] 𝑸 𝒖𝒍𝒕 [kN] 1 0,4 0,4 2 26.000 0,00785 203,439 2 0,4 0,4 3 37.000 0,00785 268,054 3 0,4 0,4 4 37.000 0,00785 277,409 4 0,4 0,4 5 40.000 0,00785 279,280 5 0,4 0,6 3 45.000 0,00785 323,181 6 0,4 0,6 4 48.000 0,00785 351,864 7 0,4 0,6 5 50.000 0,00785 352,528
Tabel 11. Data Kapasitas Ultimate Metode Elemen Hingga pada Tanah Pasir
No. Tiang 𝑫 Helix Setiap Ujung [m] 𝑫 Helix Tengah [m] 𝒏 Helix Beban
[ 𝐤𝐍 𝐦 𝐦 ] Luas Area [m 2 ] 𝑸 𝒖𝒍𝒕 [kN] 1 0,4 0,4 2 40.000 0,00785 212,596 2 0,4 0,4 3 40.000 0,00785 236,817 3 0,4 0,4 4 40.000 0,00785 251,605 4 0,4 0,4 5 40.000 0,00785 253,260 5 0,4 0,6 3 40.000 0,00785 254,403 6 0,4 0,6 4 40.000 0,00785 282,281 7 0,4 0,6 5 45.000 0,00785 296,960
Hasil perhitungan nilai daya dukung ultimate dari setiap metode yang digunakan pada tanah lempung dan tanah pasir dapat dilihat pada Tabel 12 .
Tabel 12. Rekapitulasi Hasil Daya Dukung Ultimate Jenis Tanah 𝑫 Helix Setiap Ujung [m] 𝑫 Helix Tengah [m] 𝒏 Helix 𝑸 𝒖𝒍𝒕 Metode Cylindrical Shear [kN] 𝑸 𝒖𝒍𝒕 Metode Individual Bearing [kN] 𝑸 𝒖𝒍𝒕 Metode Elemen Hingga [kN] Tanah Lempung 0,4 0,4 2 199,076 113,707 203,439 0,4 0,4 3 199,076 160,218 268,054 0,4 0,4 4 199,076 206,729 277,409 0,4 0,4 5 199,076 253,241 279,280 0,4 0,6 3 265,016 222,233 323,181 0,4 0,6 4 265,016 330,759 351,864 0,4 0,6 5 265,016 439,286 352,528 Tanah Pasir 0,4 0,4 2 610,150 698,147 212,596 0,4 0,4 3 610,150 1.031,438 236,817 0,4 0,4 4 610,150 1.364,729 251,605 0,4 0,4 5 610,150 1.698,021 253,260 0,4 0,6 3 732,790 1.475,827 254,403 0,4 0,6 4 732,790 2.253,506 282,281 0,4 0,6 5 732,790 3.031,186 296,960
Tabel 13. Persentase Kenaikan Nilai Daya Dukung akibat Penambahan Jumlah Helix
Jenis Tanah Kenaikan Jumlah Helix Metode Cylindrical Shear [%] Metode Individual Bearing [%] Metode Elemen Hingga [%] Tanah Lempung 2 ke 3 0 29,03 24,11 3 ke 4 0 22,50 3,37 4 ke 5 0 18,37 0,67 Rata -rata 0 23,30 9,38 Tanah Pasir 2 ke 3 0 32,31 10,23 3 ke 4 0 24,42 5,88

## Pengaruh Jumlah dan Diameter Helix terhadap Daya Dukung Fondasi Helical Pile

## Tabel 13. Persentase Kenaikan Nilai Daya Dukung akibat Penambahan Jumlah Helix
Lanjutan Jenis Tanah Kenaikan Jumlah Helix Metode Cylindrical Shear [%] Metode Individual Bearing [%] Metode Elemen Hingga [%] Tanah Pasir 4 ke 5 0 19,63 0,65 Rata -rata 0 25,45 5,59 Pada Tabel 13 , dapat dilihat bahwa metode cylindrical shear tidak terjadi kenaikan kapasitas daya dukung akibat penambahan jumlah helix yang dilakukan baik pada tanah lempung dan tanah pasir. Pada metode individual bearing tanah lempung dan tanah pasir kenaikan kapasitas yang  paling  besar  terjadi  pada  saat  jumlah  helix  pada  tiang  helical  ditambah  yang  semula memiliki 2 helix menjadi 3 helix kemudian pada penambahan jumlah helix yang selanjutnya juga terjadi peningkatan pada kapasitas daya dukung yang dihasilkan, tetapi peningkatan yang terjadi  tidak  sebesar  sebelumnya.  Pada  metode  elemen  hingga,  kenaikan  kapasitas  daya dukung yang cukup signifikan juga terjadi pada saat jumlah helix di tambah yang semula 2 helix menjadi 3 helix, sedangkan pada penambahan helix selanjutnya kenaikan kapasitas daya dukung  yang  dihasilkan  sangatlah  kecil.  Nilai  persentase  rata-rata  yang  dihasilkan  akibat penambahan jumlah helix pada tanah lempung adalah 9,38% dan pada tanah pasir sebesar 5,59%.

## Tabel 14. Persentase Kenaikan Nilai Daya Dukung akibat Penambahan Ukuran Diameter
Helix Tengah Sebesar 20 cm Jenis Tanah 𝒏 Helix Metode Cylindrical Shear [%] Metode Individual Bearing [%] Metode Elemen Hingga [%] Tanah Lempung 3 24,88 27,91 17,06 4 24,88 37,50 21,16 5 24,88 42,35 20,78 Rata -rata 24,88 35,92 19,67 Tanah Pasir 3 16,74 30,11 6,91 4 16,74 39,44 10,87 5 16,74 43,98 14,72 Rata -rata 16,74 37,84 10,83
Pada Tabel  14 metode cylindrical  shear  di  tanah  lempung  dan  pasir  kenaikan  nilai  daya dukung akibat penambahan ukuran diameter tengah sebesar  50% nilainya sama karena pada metode cylindrical shear daya dukung yang dihasilkan dari jumlah helix yang berbeda memiliki daya dukung yang sama. Pada metode individual bearing persentase yang dihasilkan ketika jumlah helix ditambah maka persentase kenaikan daya dukungnya juga semakin meningkat, hal  ini  disebabkan  pengaruh  penambahan  ukuran  diameter  helix  yang  cukup  besar.  Pada metode elemen hingga pengaruh kenaikan diameter terbesar terjadi pada saat ada 4 buah helix di tanah lempung dan nilai rata-rata yang dihasilkan akibat penambahan ukuran diameter tengah sebesar 50% adalah 19,67% sedangkan pada tanah pasir sebesar 10,83%.

## 5. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil perhitungan analisis daya dukung menggunakan metode cylindrical shear, individual bearing, dan elemen hingga maka diperoleh kesimpulan sebagai berikut:
1. Penambahan jumlah helix pada tiang helical menambah kapasitas daya dukung sebesar 9,382% pada tanah lempung dan 5,586% pada tanah pasir.
2. Penambahan  ukuran  diameter  sebesar  50%  meningkatkan  kapasitas  fondasi  sebesar 19,66% pada tanah lempung dan 10,83% pada tanah pasir.
3. Terdapat  perbedaan  hasil  daya  dukung  antara  metode cylindrical  shear  dan  individual bearing Karena pada metode cylindrical shear dari ujung helix paling atas sampai helix paling bawah dianggap menghasilkan satu daya dukung silinder saja dimana helix yang berada  di  tengah  tidak  berpengaruh  dan  menambah  daya  dukung,  sedangkan  pada metode individual  bearing  masing-masing  helix  yang  berada  pada  tiang  helical menghasilkan daya dukung sendiri.
4. Pada  tanah  lempung  hasil  analisis  daya  dukung  dengan  metode cylindrical  shear  lebih mendekati  hasil  dari  metode  elemen  hingga,  sedangkan  pada  tanah  pasir  metode cylindrical shear maupun individual bearing hasil daya dukung yang didapat kurang relevan dengan daya dukung yang dihasilkan oleh metode elemen hingga.
5. Metode individual bearing lebih cocok digunakan pada tiang helical yang memiliki jumlah helix sebanyak 3, 4, dan 5 karena nilai daya dukung ultimate yang dihasilkan cenderung sama dengan nilai daya dukung dari metode elemen hingga. Pada tiang yang memiliki 2 helix, metode ini kurang cocok untuk digunakan karena jarak antar helix yang terlalu jauh sehingga ada daya dukung selimut tiang yang seharusnya ada tetapi tidak diperhitungkan.
6. Metode cylindrical shear kurang cocok apabila jarak antar helix terlalu jauh. Metode ini lebih cocok pada  tiang helical yang memiliki banyak helix dan dengan jarak antar helix yang lebih dekat.

## DAFTAR RUJUKAN
Aryanata,  A.,  &  Hamdhan,  I.  N.  (2015). Analisis  Daya  Dukung  Helical  Pile  Menggunakan Metode Elemen Hingga. Reka Racana, 20 (10), 2-6.
Barbour, S. L., Batrhurst, R. J., Boone, S., Brachman, R. W., Brockbank, B., Diederichs, M., Shang, J. (2006). Canadian Foundation Engineering Manual 4 th Edition. Fredericton:
Canadian Geotechnical Society.
PLAXIS 2D Reference Manual. (2016).