## STUDI KEGAGALAN PADA TIANG BOR TERINSTRUMENTASI PADA PROYEK DI KAWASAN SUDIRMAN
Nurdiyanto Surya G.P. 1 , Sunarjo Leman 2 , dan Ali Iskandar 3
1 Program Studi Sarjana Teknik Sipil, Universitas Tarumanagara, Jl. Letjen S. Parman No.1 Jakarta Email: nurdianto12345@gmail.com
2 Program Studi Sarjana Teknik Sipil, Universitas Tarumanagara, Jl. Letjen S. Parman No.1 Jakarta Email: sunarjo@ft.untar.ac.id
3 Program Studi Sarjana Teknik Sipil, Universitas Tarumanagara, Jl. Letjen S. Parman No.1 Jakarta Email: ali.iskandar1999@gmail.com

## ABSTRAK
Fondasi  merupakan  suatu  bagian  struktur  yang  sangat  penting  dan  krusial  dalam  suatu  bangunan konstruksi.  Dalam  perencanaannya  fondasi  tiang  bor  harus  memenuhi  dua  kriteria  yang  sangat penting,  yaitu  penurunan  dan  daya  dukung  tanah.  Suatu  tiang  bor  dapat  dipasang  suatu  instrumen untuk  mengetahui  regangan  atau strain yang  terjadi  pada  saat  tiang  dibebani  dimana  regangan  atau strain yang  dihasilkan  dapat  menghasilkan  nilai  gaya  beban  atau  daya  dukung  yang  dapat dibandingkan  dengan  perhitungan  daya  dukung  secara  teoritis.  Jenis  instrumen  yang  biasa  dipakai adalah VWSG dan Tell Tale Extensometer , yang dibahas dalam karya ilmiah ini adalah VWSG yang merupakan suatu instrumen yang berguna untuk mengetahui distribusi beban dan perilaku tiang pada saat  tiang  dibebani.  Peran  polimer  sangat  penting  dalam  pelaksanaan  pembuatan  fondasi  tiang  bor , karena berguna untuk menstabilisasikan lereng agar tidak longsor. Kegagalan tiang fondasi terkadang masih  dapat  ditemui  dalam  suatu  konstruksi  gedung,  peninjauan  yang  dapat  dilakukan  untuk menganalisis  kegagalan  yang  terjadi  yaitu  dengan  meninjau  kondisi  parameter  tanah  pada  lokasi proyek  tersebut,  memodelkan  kondisi  tiang  dengan    melihat  perilaku interface antara  tanah  dengan polimer dan dengan beton dengan tiga beban normal yang berbeda berdasarkan percobaan praktikum direct  shear  test, dan  menguji  integritas  tiang  tersebut.  Berdasarkan  analisis  yang  dilakukan  didapat suatu kesimpulan mengenai penyebab kegagalan tiang yang ditinjau.
Kata kunci: tiang bor , polimer , VWSG , direct shear, interface

## 1. PENDAHULUAN

## Latar Belakang
Keadaan  suatu  kondisi  tanah  di  suatu  daerah  pasti  akan  selalu  berbeda-beda,  dan  jenis  setiap  tanah  akan  sangat bervariasi dan tidak mungkin akan sama setiap parameter-parameternya. Suatu tanah dapat dikatakan bersifat keras, sedang, maupun lunak harus berdasarkan data-data penyelidikan tanah yang jelas. Maka dari itu suatu data kondisi tanah  akan  sangat  dibutuhkan  dalam  merancang  suatu  bangunan.  Dari  data-data  yang  telah  didapat,  data  tersebut akan berguna untuk menghitung daya dukung tanah. Sehingga akan dapat diketahui kekuatan yang dapat diberikan atau dibebankan pada tanah tersebut.
Dalam perencanaan fondasi suatu bangunan, fondasi tersebut harus memenuhi 2 kriteria, yaitu penurunan dan daya dukung  tanah.  Pada  prinsipnya  fondasi  tiang  digunakan  untuk  memindahkan  beban  aksial  ke  lapisan  tanah dibawahnya pada suatu kedalaman tertentu, dan fondasi tiang digunakan untuk memberikan perlawanan gaya lateral (horisontal).  Pemeriksaan  dengan  menguji  dan  melakukan  percobaan  pembebanan  dapat  digunakan  untuk memastikan bahwa fondasi dapat memikul beban tersebut.
Kegagalan pada tiang fondasi masih dapat ditemui di suatu bangunan konstruksi gedung. Pada suatu proyek gedung di Sudirman, tiang fondasi boredpile mengalami kegagalan yaitu loosening pada friksi tiang boredpile yang dimana nilai hasil loading test di lapangan yang didapatkan berbeda drastis dengan hasil perilaku tiang bor sebenarnya. Pengujian  dengan  instrumen  pada  tiang  berguna  untuk  mengetahui  perilaku  distribusi  beban  dari  tiang  fondasi terhadap tanah.  Suatu  analisis  parameter  tanah  akan  diperlukan  dalam  penulisan  karya  ilmiah  ini,  yang  dimana parameter-parameter yang telah dianalisis dapat digunakan untuk mencari dan menganalisis kondisi tiang boredpile terinstrumen dan menduga mengapa tiang boredpile tersebut dapat drop pada proyek tersebut. Untuk mempermudah penulis  dalam  menganalisis  kondisi  fondasi  tiang  tersebut,  penulis  menggunakan  program  untuk  menganalisis  dan mensimulasikan lapisan-lapisan tanah pada fondasi tiang secara efisien dan baik.

## Batasan masalah
Adapun batasan masalah yang akan dibahas adalah:
1. Lokasi dari proyek yang akan dianalisis dalam skripsi ini berkawasan di Sudirman, DKI Jakarta.
2. Analisis parameter-parameter tanah dari data proyek.
3. Hasil instrumentasi dari VSWG.
4. Fondasi tiang bor pada konstruksi bangunan ini memiliki diameter 1200 mm.
5. Polimer yang digunakan  120MEV.
6. Kedalaman pengeboran tiang bor ada yang 72.7 meter
7. Analisa dan pemodelan tiang bor sebagai tiang tunggal dengan bantuan program.
8. Pengujian laboratorium berupa direct shear Consolidated Drained dengan multistages untuk 4 macam kondisi sampel.

## Rumusan Masalah
Rumusan masalah yang akan dibahas adalah:
1. Bagaimana interpretasi hasil bacaan instrumentasi VWSG pada tiang bor dalam kasus ini?
2. Bagaimana kondisi tiang dengan melakukan pengujian laboratorium?
3. Apakah penyebab kegagalan pada tiang bor pada kasus ini berdasarkan analisis-analisis yang dilakukan?

## Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini antara lain:
1. Dapat meginterpretasi hasil bacaan instrumentasi pada tiang bor pada kasus ini.
2. Dapat mengetahui bagaimana kondisi tiang dengan melakukan pengujian laboratorium.
3. Dapat menduga penyebab kegagalan tiang bor pada kasus ini berdasarkan analisis-analisis yang dilakukan.

## 2. TINJAUAN PUSTAKA

## Vibrating Wire Strain Gauges (VWSG)
VWSG  merupakan  instrumentasi  yang  dipasang  pada  tiang  uji  yang  bertujuan  untuk  mengukur  regangan  yang dimana  regangan  yang  didapatkan  dapat  mengetahui  besar  distribusi  beban  pada  setiap  kedalaman  tiang  (Ayal, 2015). Gaya beban yang didapatkan dari regangan dapan menggunakan persamaan
Q VWSG = A x E x ε (1)
dengan Q VWSG = beban (ton), A = luas penampang (m²), E = modulus elastisitas beton (Kpa), ε = regangan

## Daya Dukung Tiang Secara Teoritis
Daya  dukung  secara  teoritis  dapat  berdasarkan  parameter-parameter  tanah  yang  sudah  didapatkan.  Untuk  fondasi tiang  bor,  nilai Alpha yang  sering  digunakan  adalah  yang  direkomendasikan  oleh  Rahardjo  (2005).  Nilainya umunnya berkisar antara 0.55-0.4. Dalam studi yang dilakukan penulis kali ini digunakan Alpha yaitu sama dengan 0.55. Untuk tanah non kohesif, Rahardjo mengusulkan nilai qp yang digunakan berdasarkan korelasi antara N-SPT dengan qp. Untuk tanah kohesif nilai qp dapat diperoleh dari 9 kali kuat geser tanah. Untuk tanah non kohesif nilai fs  yang  digunakan  dapat  diperoleh  berdasarkan  korelasi  antara  N-SPT  dengan  fs.  Sedangkan  untuk  tanah  kohesif nilai fs didapat dai nilai alpha dikalikan dengan kuat geser tanah.
Rahardjo merumuskan tahanan selimut tiang dengan menggunakan persamaan
𝐟𝐬 =  𝐱 𝐒𝐮 (2)
Rahardjo merumuskan daya dukung ujung tiang dengan menggunakan persamaan
𝐐𝐩 = 𝐀𝐩 𝐱 𝐪𝐩 (3) Rahardjo merumuskan daya dukung selimut tiang dengan menggunakan persamaan Qs = 𝐴𝑠 𝑥 𝑓𝑠 (4)
dengan fs = tahanan selimut (ton/m²),  = faktor adhesi, Su = kuat geser tanah (ton/m²), Qp = daya dukung ujung (ton), Ap = luas penampang tiang (m²), qp = tahanan ujung tiang (ton/m²), As = luas selimut tiang (m²).

## Direct Shear Test
Pada saat penggalian lubang bor, digunakan suatu polimer untuk memudahkan pengeboran dan menstabilkan lubang dari  potensi  longsor.  Perilaku  polimer  dapat  diuji  dengan  uji  laboratorium direct  shear. Polimer  yang  disarankan menurut  brosur  yang  tertera  pada  lampiran  adalah  0.05-0.2%  dari  volume  air,  sedangkan  menurut  para  kontraktor disarankan  polimer  yang  dipakai  setidaknya  60s,  dan  tidak  lebih  dari  100s  (Carlos  dan  Stephen,  2015).  Untuk menaikan  ph  dari  polimer,  digunakan soda  ash untuk  membuat  polimer  menjadi  basa  dengan  volume  0.5  gram berdasarkan brosur.

## 3. METODOLOGI PENELITIAN

## Metode Pengumpulan Data
Metode  yang  digunakan  dalam  pengumpulan  data-data  yang  akan  dipakai  adalah  dengan  pengumpulan  data  dari protek. Pada studi ini, data tanah yang dianalisis berlokasi di kawasan Sudirman Jakarta Selatan, DKI Jakarta. Data tanah berupa 13 boring log sedalam 100 meter, data 24 sondir, dan hasil tes laboratorium.

## Metode Analisis Data
Sebelum dilakukannya analisis data, dilakukan pembelajaran atau studi tentang teori-teori dasar yang berhubungan dengan  topik  pembahasan  dalam  penelitian  yang  akan  dilakukan.  Teori  dasar  yang  digunakan  sebagai  acuan pembelajaran  dapat  dicari  berdasarkan  berbagai  macam  sumber,  seperti  jurnal,  karya  ilmiah,  buku  referensi  yang akan berguna untuk mendapatkan rumus-rumus atau persamaan dalam menghitung daya dukung pondasi tiang bor dan tata cara praktikum direct shear . Dalam melakukan analisis untuk daya dukung pondasi, metode analisis yang digunakan  adalah  dengan  perhitungan  manual  yang  mengacu  pada  parameter-parameter  data  tanah  yang  sudah didapatkan. Pengujian laboratorium direct shear mengacu pada ASTM D-3080-04.

## 4. ANALISIS DAN PEMBAHASAN

## Daya Dukung Tiang Bor Secara Teoritis
Sebelum  mencari daya dukung tiang, penentuan parameter  tanah adalah  hal penting  yang harus dilakukan terlebih dahulu.  Parameter  tanah  yang  didapatkan  berdasarkan  korelasi  (Budhu,  2015),  pendekatan  sesuai  data boring  log, sondir,  dan  data  hasi  pengujian  laboratorium  tersaji  dalam  tabel  1.  Hasil  daya  dukung  untuk  tiang  72,7  meter  dan diameter  1,2  meter  tersaji  dalam  tabel  2  dan  untuk  grafik  hubungan  antara  daya  dukung  dan  kedalamannya  dapat dilihat pada gambar 1.
Tabel 1. Resume Parameter Tanah Kedalaman (m) Jenis Tanah N Konsistensi Tanah Simbol Su (kN/m 2 )  sat (kN/m³)    PI (%) Lapisan 1 0-10 Silty Clay 5 Medium stiff CH 70 18 23 38 Lapisan 2 10-20 Silty Sand 30 Medium SM 250 19 35 38 Lapisan 3 20-25 Silty Sand 20 Medium SM 210 20 35 38 Lapisan 4 25-40 Silty Clay 20 Very stiff CH 210 20 23 38 Lapisan 5 40-60 Silty Clay 25 Very stiff CH 300 20 23 31 Lapisan 6 60-80 Silty Clay 25 Very stiff CH 300 20 23 31 Lapisan 7 80-100 Silty Clay 32 Hard CH 275 20 23 31 Lapisan 8 100-120 Silty Clay 25 Very stiff CH 250 21 23 31

## Tabel 2. Daya Dukung Tiang Bor 72.7m Diameter 1.2m
Depth (m) Titik   Segmen  Jenis Tanah  L (m)  As (m²)  Su (ton/m²)  fs (ton/m²)  Qs (ton) Q (ton) 1.9 A A-B Silty Clay 14.85 55.98 7 3.85 215.54 3175.93 16.75 B B-C Silty Sand 14.05 52.97 25 6.4583 342.08 2960.40 30.8 C C-D Silty Clay 2 7.54 21 11.55 87.08 2618.32 32.8 D D-E Silty Clay 4 15.08 21 11.55 174.17 2531.23 36.8 E E-F Silty Clay 4 15.08 21 11.55 174.17 2357.06 40.8 F F-G Silty Clay 4 15.08 30 16.5 248.81 2182.89 44.8 G G-I Silty Clay 8 30.16 30 16.5 497.63 1934.08 52.8 I I-J Silty Clay 4 15.08 30 16.5 248.81 1436.45 56.8 J J-K Silty Clay 4 15.08 30 16.5 248.81 1187.64 60.8 K K-M Silty Clay 8 30.16 30 16.5 497.63 938.82 68.8 M M-N Silty Clay 3.9 14.70 30 16.5 242.59 441.19 72.7 N 198.60
Gambar 1. Grafik Hubungan Kedalaman dan Load Transfer Tiang Bor 72.7m Berdiameter 1.2m

## Daya Dukung Tiang Bor Berdasarkan Bacaan VWSG
Hasil daya dukung yang ditinjau berasal dari bacaan 3 test pile yaitu PTP 01, PTP 02, dan PTP 05. Masing-masing dilakukan pengetesan beban sebanyak 5 siklus. Data regangan yang didapat dari VWSG dan hasil dari gaya beban VWSG-nya (diambil contoh beban tertinggi) dan  gambar  grafik  hubungan antara  gaya  beban  dan kedalaman pada PTP 01 masing-masing tersaji pada tabel 3 dan gambar 2.
Tabel 3. QVWSG Cycle 5 1862 ton PTP 01
Depth (m) Titik Pemasangan VWSG Strain QVWSG (ton) 1.9 A 584 1700.3 16.75 B 308 896.73 30.8 C 256 745.33 32.8 D 244 710.4 36.8 E 209 608.5 40.8 F 193 561.91 44.8 G 155 451.28 52.8 I 100 291.15 57 J 83 241.65 60.8 K 96 279.5 68.8 M 96 279.5 72.7 N 146 425.07
Gambar 2. Grafik Hubungan Antara Gaya Beban VWSG Cycle 5 1862 ton PTP 01 dan Kedalaman
Setelah didapatkan hasil beban VWSG untuk PTP 01, 02, dan 05, beban tersebut dibandingkan dengan grafik beban secara teoritis manual yang tersaji pada gambar 3.
Gambar 3. Grafik Perbandingan Antara Load Transfer vs Depth Secara Teoritis dengan Load Transfer vs Depth Berdasarkan Test Pile Terinstrumen PTP 01, 02, dan 05

## Percobaan Direct Shear
Pengambilan  sampel  di  lokasi  proyek  pada  saat  sedang  dilakukannya  pengeboran,  diambil  sampel  tanah  di kedalaman  31  meter.  Sampel  tanah  di  cetak  dengan  alat  CBR  sesuai  dengan  tegangan  di  kedalaman  tersebut. Kemudian sampel tanah disimpan dalam plastik agarkadar air tidak berubah.
Polimer  yang  digunakan  untuk  diuji  adalah  polimer  dengan  viskositas  165MEV,  viskositas  dari  polimer  diukur dengan menggunakan marsh funnel dan didapatkan waktu 165 detik untuk polimer tersebut habis melewati lubang. Kemudian  sampel  tanah  tadi  agar  tidak  berantakan  saat  ditekan  dengan  pipa  pencetak,  sampel  di  tekan  kembali dengan alat CBR agar mudah dicetak  ke dalam pipa yang seukuran dengan mold direct shear. selanjutnya polimer dituang  kedalam  pipa  yang  berisi  sampel  tanah  kemudian  diamkan  semalaman,  keesokan  harinya  suntik  beton kedalam  polimer,  atur  hingga  selang  bersentuhan  dengan  tanah  kemudian  mulai  menyuntik  hingga  sesuai  dengan ketinggian beton yang diinginkan. Setelah beton mengering terlihat bahwa beton menjadi berkapur, rapuh dan retak-
retak  yang  akhirnya  menjadi  hancur  sebelum  sampel  dilakukan  pengetesan  direct  shear  dimana  foto  sampel  dapat dilihat pada gambar 4.
Gambar 4. Hasil Beton Pada Sampel Dengan Polimer 165MEV yang Menjadi Retak-Retak dan Terlihat Rapuh

## 5. KESIMPULAN
Berdasarkan analisis yang dilakukan, didapatkan beberapa kesimpulan sebagai berikut:
1. Berdasarkan  resume  parameter  yang  didapatkan,  data  tanah  pada  lokasi  proyek  kasus  ini  terbagi  menjadi delapan lapisan, dengan jenis tanah silty clay untuk lapisan 1, 4-8, dan silty sand untuk lapisan 2 dan 3.
2. Berdasarkan  grafik  perbandingan  antara load  transfer  vs  depth secara  teoritis  dengan load  transfer  vs  depth berdasarkan test pile VWSG, terlihat daya dukung menurut bacaan VWSG yang lebih kecil.
3. Dapat diduga  kemungkinan penyebab drop-nya tiang bor pada proyek ini adalah akibat dari pelaksanaan nya karena  pemakaian  polimer  di  atas  batas  yang  disarankan,  karena  berdasarkan  pengujian  lab  yang  dilakukan dengan polimer yang tinggi, beton menjadi rapuh dan rusak. Polimer bersifat basa dapat kembali lagi menjadi air  karena  mengambil  sebagian  kalsium  dari  beton,  akibatnya  mutu  beton  menjadi  menurun  karena  kalsium merupakan unsur penting dalam beton.

## DAFTAR PUSTAKA
Ayal, M.E. (2015). Studi Mekanisme Transfer Beban Pada Tiang Bor Berinstrumen Berdasarkan Uji Laboratorium Dan Data Lapangan. Jurnal Teknologi. Vol. 12. No. 2 (Oktober 2015): 2087-2096. Budhu, M. (2015). Soil Mechanics Fundamentals Imperial version. New York: John Wiley & Sons. Carlos, L. dan Stephan A.J. (2015). Performance of Bored Piles Construction  Using Polymer Fluids: Lesson from European Experience. Journal of Performance of Constructed Facilities (Juli 2015). Rahardjo, P.P. (2005). Manual Pondasi Tiang Edisi 3. Bandung: Publikasi GEC, Universitas Katolik Parahyangan.