## ANALISIS EFISIENSI TIANG UJUNG PADA FONDASI TIANG BOR DI PROYEK GADING SERPONG
Nathania Olivia Fernanda 1 dan Alfred Jonathan Susilo 2
1 Program Studi Sarjana Teknik Sipil, Universitas Tarumanagara, Jl. Letjen S. Parman No. 1, Jakarta, Indonesia nathania.325190036@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: 18-01-2023, revisi: 14-02-2023, diterima untuk diterbitkan: 01-03-2023

## ABSTRACT
The  foundation  is  a  building  structure  that  is  below  ground  level  to  support  the  load  above  it.  So  the  foundation selection must be adjusted to the load used and the carrying capacity of the soil that can withstand the foundation used. This is because the selection is adjusted to the carrying capacity with conditions on the soil in the field. There will be two types in the selection of foundation poles end bearing piles and friction piles.  The pole used is a drill pole because  it  is  quite  easy  to  adjust  the  diameter  and  depth  to  be  used.    Research  in  this  journal  will  analyze  the foundation  of  the  drill  pile  using  an  end  bearing  pile,  which  is  a  foundation  pole  occupied  on  hard  ground,  and minimize There will be the decrease in the foundation.  The purpose of analyzing this foundation pile is to find out which end foundation pole is more efficient to use based on the calculation of bearing capacity, settlement, and work cost factors foundation pole.  In the study's results, an efficient and optimum pole was used based on calculations of an end bearing pile with a diameter of 60 cm and a depth of 48 m.
Keywords: foundation; end bearing pile; soil bearing capacity; settlement; cost

## ABSTRAK
Fondasi merupakan struktur bangunan yang  berada dibawah permukaan tanah untuk menumpu beban yang berada diatasnya.  Sehingga  dalam  pemilihan  suatu  fondasi  harus  disesuaikan  dengan  beban  yang  digunakan  serta  daya dukung tanah yang mampu menahan fondasi yang digunakan. Hal ini dikarenakan pemilihan disesuaikan kapasitas daya dukung dengan kondisi pada tanah yang berada di lapangan. Dalam pemilihan tiang fondasi yang akan terdapat dua tipe yaitu tiang ujung ( end bearing pile ) dan tiang gesek ( friction pile ). Tiang yang digunakan merupakan tiang bor dikarenakan cukup mudah untuk mengatur diameter serta kedalaman yang akan digunakan. Dalam penelitian pada jurnal ini akan menganalisis fondasi tiang bor menggunakan tiang ujung ( end bearing pile ) merupakan tiang fondasi yang diduduki pada tanah keras dan meminimalisir akan terjadi penurunan pada fondasi. Tujuan menganalisis tiang fondasi ini untuk mengetahui tiang fondasi ujung yang lebih efisien untuk digunakan berdasarkan perhitungan daya dukung, penurunan, serta faktor biaya pengerjaan tiang fondasi. Dalam hasil penelitian didapat tiang yang efisien dan optimum digunakan berdasakan perhitungan yaitu tiang ujung dengan diameter 60 cm kedalaman 48 m.
Kata kunci: fondasi; tiang ujung; daya dukung; penurunan; biaya

## 1. PENDAHULUAN
Dalam  merancang  suatu  infrastruktur  terkadang  struktur  yang  direncanakan  memiliki  kapasitas  yang  berlebih, kapasitas atau daya tahan dalam yang berlebih akan mengakibatkan keborosan, maka dari itu dalam perancangan suatu infrastruktur  harus  dirancangankan  secara  efisien  dan  optimum  sehingga  struktur  yang  digunakan  sesuai  dengan kebutuhan. Dalam pembangunan fondasi menjadi hal yang penting karena membantu untuk berdirinya suatu bangunan yang akan dibangun. Menurut Bowles (1997) fondasi merupakan bagian dari sistem yang meneruskan beban yang di topang  oleh  fondasi  dan  beratnya  fondasi  sendiri  kedalam  tanah  atau  batuan  yang  terletak  dibawahnya . Dalam kebutuhannya  fondasi  dirancang/  direncanakan  sesuai  dengan  kebutuhan  yang  diperlukan  sehingga  dalam perancangan menjadi efisien dan optimum dari unsur material maupun biaya. Untuk mengetahui penggunaan fondasi yang  efisien  dan  optimum  yaitu  dengan  daya  dukung,  penurunan,  serta  faktor-faktor  yang  mempengaruhi  suatu fondasi.  Dalam  memikul  beban  yang  berada  diatasnya  fondasi  memiliki  kriteria  yaitu  tanah  dengan  kondisi  baik dengan memiliki daya dukung yang tinggi serta penurunan yang dihasilkan relatif dengan nilai yang kecil, sedangkan apabila tanah dengan kondisi buruk memiliki daya dukung yang relatif rendah serta penurunan yang dialami cukup
besar sehingga perlu adanya usaha untuk memperbaiki daya dukung tanah dengan memilih fondasi yang tepat. Hal ini didapat fondasi yang sesuai untuk memikul beban dengan kondisi tanah yang berada di lapangan.

## Fondasi
Fondasi merupakan bagian terbawah dari suatu struktur bangunan infrastruktur yang bertujuan menyalurkan beban suatu bangunan ke tanah yang berada dibawahnya (Hardiyatmo, 1996). Dalam melakukan perancangan fondasi harus memperhatikan beban yang ditumpu agar beban yang diteruskan ke fondasi tidak melebihi dari kekuatan yang harus ditumpu,  apabila  fondasi  yang  digunakan  melebihi  batas  ijin  dari  kekuatan  tanah  maka  akan  terjadinya  kegagalan terhadap  infrasturuktur  yaitu  menimbulkan  penurunan  sehingga  dapat  beresiko  akan  terjadinya  keruntuhan  pada bangunan.

## Tiang ujung (end bearing pile)
Tiang ujung merupakan tiang yang kapasitas daya dukungnya ditentukan oleh tahanan ujung tiang. Tiang ini dipasang mencapai batuan atau tanah keras yang dapat memberi daya dukung lebih besar sehingga tidak mengalami penurunan yang signifikan pada fondasi (Hardiyatmo, 2002).

## Tiang bor
Pada umumnya proses pelaksanaan fondasi tiang bor dilakukan dengan pengeboran tanah terlebih dahulu, kemudian tanah yang sudah dibor dimasukan tulangan baja yang sudah dirakit lalu memasukan beton segar langsung kedalam lubang yang sudah dibor dan dimasukan tulangan (Septiadi & Prihatiningsih, 2020). Tiang bor biasa dipakai untuk tanah dengan kondisi stabil dan kaku, sehingga pada saat tanah di lubang dengan bor masih dengan keadaan yang stabil. Jika pada tanah terdapat muka air tanah maka dibutuhkan pipa besi untuk menahan dinding lubang dan pipa diangkat  ke  atas  pada  saat  pengecoran  beton.  Penggunaan  tiang  bor  dapat  dijadikan  alternatif  lain  apabila  dalam pelaksanaan lokasi cukup sulit untuk menggunakan tiang pancang, seperti masalah peralatan yang digunakan dapat menimbulkan gangguan terhadap lingkungan sekitar lokasi dan dapat mengganggu kondisi pekerjaan lain yang berada di lokasi.

## Daya dukung Reese and Wright
Perhitungan daya dukung untuk fondasi tiang bor yang diletakkan pada tanah lunak dapat menggunakan Persamaan 1-2 dengan metode Reese and Wright.
Q p = q p A p (1)
q p = 9 S u (2)
Untuk tahanan gesek pada tiang bor dinyatakan Persamaan 3-4.
Q s = f s L P (3)
f s = c d = α c u (4)

## Penurunan fondasi
Penurunan  merupakan  perubahan  pada  volume  tanah  saat  diberi  pembeban  diatas  permukaannya  yang  dapat menyebabkan  gerakan  tertentu  pada  suatu  infrastruktur  bangunan.  Umumnya  suatu  penurunan  yang  terjadi  tidak seragam lebih membahayakan bangunan dibandingkan penurunan total yang terjadi. Hal yang perlu diketahui dalam terjadi nya suatu proses penurunan terjadi yaitu besar penurunan dan kecepatan penurunan (Muhshi et al., 2020).

## Penurunan segera (immediate settlement)
Penuruan segera terjadi setelah diberi pembebanan sehingga menyebabkan deformasi elastis pada tanah tanpa adanya perubahan kadar air. Penurunan segera diakibatkan oleh distorsi massa tanah yang tertekan dan terjadi pada volume konstan.
Dalam buku Das & Sivakugan (2017) terdapat metode Vesic yang membagi total penurunan (Persamaan 5) menjadi tiga komponen, sebagai berikut:
1. Penurunan batang tiang ( S e (1) )
2. Penurunan 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) (5)
Untuk penurunan batang tiang dapat dihitung dengan Persamaan 6.
S e (1) = (Q wp + ξQ ws )L A p E p (6)
Kemudian untuk penurunan ujung tiang akibat beban bekerja dengan Persamaan 7.
S e (2) = qwp D E s (1 − μ s 2 )I wp = Q wp C p D q p (7)
Kemudian untuk penurunan akibat gesekan selimut sepanjang tiang akibat beban bekerja dengan Persamaan 8.
S e (3) = ( Qws P p L ) ( D E sr ) (1 − μ s 2 )I ws = Q ws C s L q p (8)

## Penurunan konsolidasi primer
Penurunan  konsolidasi  primer  terjadi  akibat  kenaikan  tegangan  yang  disebabkan  oleh  pembebanan  yang mengakibatkan keluar nya air dari pori-pori tanah. Pada proses ini akan berlangsung sampaiair pori dalam keadaan seimbang dengan tekanan hidrostatis di sekitarnya.
Persamaan 9 untuk penurunan konsolidasi normally consolidated σ′ 0 >   σ′ c .
S c = r ∑ C c 1 + e o H i log ( σ′ 0 + ∆σ′ σ′ 0 ) (9)
Sedangkan untuk penurunan konsolidasi over consolidated σ′ 0 <   σ′ c sebagai berikut:
Persamaan 10 jika σ′ 1 =   σ′ 0 + ∆σ ′ <   σ′ c S c = r ∑ C c 1 + e o H i log ( σ′ 0 + ∆σ′ σ′ 0 ) (10)
Persamaan 11 jika σ′ 1 =   σ′ 0 + ∆σ ′ >   σ′ c S c = r ∑ C r 1 + e o H i log ( σ′ c σ′ 0 ) + C c 1 + e o H i log ( σ′ 0 + ∆σ′ σ′ c ) (11)

## Penurunan ijin
Berdasarkan SNI 8460:2017, besar penurunan total dan beda penurunan yang diijinan berdasarkan toleransi masing- masing fungsi dan stabilitas struktur atas dan bangunan sekitarnya. Syarat dihitung dengan Persamaan 12.
Penurunan total izin < 15 cm + 𝑏 600 ⁄ (12)

## 2. METODE PENELITIAN
Metodologi penelitian yang dilakukan dapat dilihat pada Gambar 1. Untuk penjelasan diagram alir jurnal:
1. Pada tahap awal penelitian melakukan pencarian dan pengumpulan dasar teori yang akan digunakan melalui buku bacaan, jurnal, artikel yang berhubungan dengan topik yang dibahas.
2. Kemudian pengumpulan data proyek berupa data tanah yang akan diteliti
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 tiang ujung (end bearing pile).
5. Selanjutnya mulai untuk mendesain fondasi tiang ujung (end bearing pile).
6. Selanjutnya  melakukan  perhitungan  daya  dukung  tanah,  penurunan  fondasi,  dan  faktor  biaya  pengerjaan tiang pada tiang ujung end bearing pile dengan berbagai diameter yang digunakan.
7. Selanjutnya  melakukan  perbandingan  dari  hasil  daya  dukung,  penurunan  fondasi,  dan  faktor  biaya  tiang ujung (end bearing pile) yang lebih efisien digunakan.
8. Memberikan kesimpulan dari dasar teori dan hasil perhitungan yang didapat lalu memberi saran dari hasil penelitian
Gambar 1. Diagram alir

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Untuk mendapat data parameter tanah pada analisis ini menggunakan satu titik boring log sedalam 50 meter dari kawasan Gading Serpong, kemudian diolah meggunakan korelasi rumus empiris sehingga menghasilkan parameter tanah dan disusun seperti pada Pembebanan bangunan
Bangunan merupakan apartemen 24 lantai yang memiliki luas 60 m × 24 m dengan luas setiap lantainya 1440 m². untuk perhitungan pembeban dengan menghitung beban mati dan beban hidup seperti pada Tabel 2.
Pengumpulan data proyek Mulai Pengumpulan Studi Literatur Pengolahan Data Kesimpulan dan Saran Analisis Hasil dan Pembahasan Perhitungan daya dukung tanah, penurunan fondasi, dan faktor biaya pengerjaan tiang fondasi ujung Selesai
Tabel 1.

## Pembebanan bangunan
Bangunan merupakan apartemen 24 lantai yang memiliki luas 60 m × 24 m dengan luas setiap lantainya 1440 m². untuk perhitungan pembeban dengan menghitung beban mati dan beban hidup seperti pada Tabel 2.
Tabel 1. Parameter data tanah Kedalaman (m) Tipe Tanah Konsistensi γ (kN/m³) e0 Cc Cs Su (kPa) c' (kPa) Pc (kPa) E' (MPa) N- SPT 7 Lempung Silt Lunak 20 1,2 0,38 0,18 25 3 60 6 3 6 Silt Lempung Lunak 19,5 1,32  0,44 0,2 20 4 70 9 8 12 Silt Lempung Kaku 19 1,08  0,16 0,1 35 6 90 10 8 10 Silt Lempung Kaku 19 0,6 0,14  0,0911 50 8 140 14 11 7 Lempung Silt Sangat Kaku 20 0,5 0,1 0,0761 80 13 270 24 18 8 Silt Sangat Kaku 19 0,5 0,1 0,0761 115 18 380 34 25 Tabel 2. Perhitungan pembebanan bangunan Beban Nilai (kN) Beban Mati 196,13 Beban Hidup 60 Beban per lantai 256,13 Beban terpusat pada kolom 6147

## Daya dukung fondasi
Dari  data  tanah  yang  didapat  bahwa  lapisan  tanah  keras  berada  diposisi  yang  dalam  sehingga  dalam  perencanaan didapat  beberapa  desain  ukuran  diameter  yaitu  tiang  ujung  dengan  menggunakan  beberapa  ukuran  diameter  yang berbeda yaitu diameter 60 cm, 80 cm, dan 100 cm . Tiang-tiang akan dihitung daya dukung, untuk perhitungan daya dukung  menggunakan  metode  Reese  and  Wright  dikarenakan  tanah  bersifat  lunak  serta  tiang  yang  digunakan merupakan tiang bor terdapat pada Tabel 3.
Tabel 3. Perhitungan daya dukung fondasi
Kedalaman (m) Diameter (m) Q p (kN) Q 𝑠 (kN) Q all (kN) Q all (ton) 48 0,6 292,64 2555,53 949,39 97 0,8 520,25 3407,62 1309,21 134 1 812,89 4259,21 1690,7 172

## Tiang kelompok
Dikarenakan tiang berada dilapisan tanah lunak maka daya dukung tiang kelompok didasarkan pada aksi blok yaitu dengan kelompok pada tiang sebagai blok. Tabel 4 merupakan hasil perhitungan kelompok tiang ujung.
Tabel 4. Perhitungan tiang kelompok Kedalaman (m) Diameter (m) P (kN) Q all,s (kN) n tiang (tiang) Q all,g (kN) 48 0,6 6147 949,39 7 8544,50 0,8 1309,21 5 11782,86 1 1690,7 4 15216,30

## Penurunan elastis fondasi tiang
Penurunan segera atau biasa disebut dengan penurunan elastis atau immediate settlement merupakan penurunan yang terjadi setelah beban bekerja, hal ini mengakibatkan deformasi elastis pada tanah tanpa adanya perubahan kadar air. Pada perhitungan penurunan segera dibagi menjadi tiga komponen terdapat pada Tabel 5.
Tabel 5. 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) 48 0,6 7 4,47 4,36 0,7 9,52 22,03 0,8 5 3,57 5,9 0,97 10,43 22,18 1 4 2,89 7,1 1,19 11,21 20,97

## Penurunan konsolidasi primer fondasi tiang
Penurunan  konsolidasi  primer  terjadi  akibat  kenaikan  tegangan  yang  dipengaruhi  oleh  pembebanan  yang menyebabkan  keluar  air  dari  pori  -pori  tanah.  Pada  proses  ini  akan  berlangsung  sampai  air  pori  dalam  keadaan seimbang  dengan  tekanan  hidrostatis  disekitarnya.  Beban  luar  yang  digunakan  sebesat  6147  kN.  Berikut  untuk perhitungan  tiang  ujung diameter  60  cm pada Tabel 6,  tiang ujung diameter  80 cm pada  Tabel 7, dan  tiang ujung diameter 100 cm pada Tabel 8 .
Tabel 6. Penurunan tiang kelompok konsolidasi primer pada end bearing pile diameter 60 cm kedalaman 48 m
Elevasi (m)   P'o (z)  + P'o Cek e0 Cc  sc (mm) 32 35 3 39,42 400,32 439,74 NC 0,6 0,14 10,71 35 42 7 25,62 471,65 497,27 NC 0,5 0,1 10,72 42 50 8 15,37 545,17 560,54 NC 0,5 0,1 6,44 Total Penurunan Konsolidasi Primer D = 60 cm 27,87
Tabel 7. Penurunan tiang kelompok konsolidasi primer pada end bearing pile diameter 80 cm kedalaman 48 m
Elevasi (m)   P'o (z)  + P'o Cek e0 Cc  sc (mm) 32 35 3 27,56 400,32 427,88 NC 0,6 0,14 7,59 35 42 7 18,02 471,65 489,67 NC 0,5 0,1 7,6 42 50 8 10,88 545,17 556,05 NC 0,5 0,1 4,58 Total Penurunan Konsolidasi Primer D = 80 cm 19,77
Tabel 8. Penurunan tiang kelompok konsolidasi primer pada end bearing pile diameter 100 cm kedalaman 48 m
Elevasi (m)   P'o (z)  + P'o Cek e0 Cc  sc (mm) 32 35 3 13,94 400,32 414,26 NC 0,6  0,14 3,9 35 42 7 9,09 471,65 480,74 NC 0,5 0,1 3,87 42 50 8 5,48 545,17 550,65 NC 0,5 0,1 2,32 Total Penurunan Konsolidasi Primer D = 100 cm 10,09
Penurunan total tiang kelompok yang terjadi pada tiang ujung dengan diameter sebesar 60 cm, 80 cm, dan 100 cm tertera di Tabel 9.
Tabel 9. Penurunan fondasi total Kedalaman (m) Diameter (m) n tiang (tiang) S e,g (mm) S c (mm) S total (mm) S total (cm) 48 0,6 7 22,03 27,87 49,89 5 0,8 5 22,18 19,77 41,95 4,2 1 4 20,97 10,09 31,06 3,1

## Biaya pekerjaan fondasi
Tabel 10 adalah perhitungan anggaran biaya yang diperlukan dalam melakukan pekerjaan tiang bor pada tiang ujung.
Tabel 10. Biaya pekerjaan fondasi tiang ujung
Kedalaman (m) Diameter (m) n tiang (tiang) Biaya 1 Tiang Bor Biaya per 1 meter Tiang Bor 48 0,6 7 Rp          66.211.248,52    Rp         1.379.401,01 0,8 5 Rp          97.134.108,55    Rp         2.023.627,26 1 4 Rp        107.658.021,01    Rp         2.242.875,44

## Tabel perbandingan
Dari hasil perhitungan didapat perbandingan hasil penggunaan tiang ujung dengan diameter sebesar 60 cm, 80 cm, dan 100 cm pada Tabel 11.
Tabel 11. Perbandingan tiang ujung Kategori Tiang Ujung ( end bearing pile ) 0,6 m 0,8 m 1 m Daya Dukung (ton) 97 134 172 Penurunan (cm) 5 4,2 3,1 Biaya per 1 Tiang Bor (Rp) 66.211.248 97.134.108 107.658.021 Biaya per 1 meter (Rp) 1.379.401 2.023.627 2.242.875

## 4. KESIMPULAN DAN SARAN

## Kesimpulan
1. Berdasarkan hasil perhitungan didapat beban perkolom bangunan apartemen 24 lantai dengan ukuran 60×24 meter yaitu sebesar 627 ton atau 6147 kN.
2. Untuk fondasi tiang ujung dari hasil perhitungan didapat semakin besar diameter yang digunakan maka daya dukung yang didapat semakin besar dan jumlah tiang kelompok yang digunakan semakin sedikit begitu pula dengan dengan penurunan yang dialami fondasi semakin kecil, tetapi untuk faktor biaya pengerjaan tiang bor semakin  besar  diameter  yang  digunakan  semakin  mahal  dikarena  pengaruhi  oleh  volume  pengerjaan  dan kebutuhan material yang digunakan.
3. Didapat yang efisien dan optimum merupakan tiang bor ujung dengan diameter 60 cm dengan kedalaman 48 m, karena harga lebih ekonomis dibandingkan dengan diameter end bearing maupun friction pile yang sudah diperhitungkan.

## Saran
1. Karena  menggunakan  tiang  ujung  (end  bearing  pile)  rawan  terjadinya  longsor,  aka  nada  biaya-biaya pengaman diluar biaya pengerjaan tiang bor yang biaya nya cukup besar.
2. Dicoba melakukan perhitungan tiang gesek friction pile supaya dapat membandingkan efisiensi tiang yang dapat digunakan

## DAFTAR PUSTAKA
Badan Standardisasi Nasional. (2017). Persyaratan Perancangan Geoteknik (SNI 8460:2017) . Bowles, J. E. (1997). Analisis dan Desain Pondasi Jilid 1 (Edisi keempat). Erlangga. Das, B., & Sivakugan, N. (2017). Principles of Geotechical Engineering (Edisi kesembilan). Global Engineering. Hardiyatmo, H. C. (1996). Teknik Pondasi 1 . Gramedia Pustaka Utama. Hardiyatmo, H. C. (2002). Mekanika Tanah 1. Universitas Gadjah Mada. Muhshi, M., Putra, A. I., & Nugroho, S.  A.  (2020). Pemetaan  Penurunan  Elastis Fondasi Tiang Berdasarkan Data Sondir Kota Pekanbaru. Indonesian Journal Of Civil Engineering Education , 6 (1), 34-49. Septiadi, K., & Prihatiningsih, A. (2020). Studi Manfaat Daya Dukung Belled Pile dan Multi Belled Pile. Jurnal Mitra Teknik Sipil , 3 (4), 1113-1124. https://doi.org/10.24912/jmts.v3i4.8394