## PERILAKU KEGAGALAN KONSTRUKSI JALAN RAYA YANG BERTUMPU PADA FONDASI TIANG DI TANAH CLAY SHALE
Hansel Adisurya 1 dan Chaidir Anwar Makarim 2
1 Program Studi Sarjana Teknik Sipil, Universitas Tarumanagara, Jl. Letjen S. Parman No.1 Jakarta hansel.325180013@stu.untar.ac.id
2 Program Studi Sarjana Teknik Sipil, Universitas Tarumanagara, Jl. Letjen S. Parman No.1 Jakarta chaidir259@gmail.com
Masuk: 18-01-2022, revisi: 11-02-2022, diterima untuk diterbitkan: 22-02-2022

## ABSTRACT
Clay shale has unique mechanical properties compared to other soil types. When dry and undisturbed, clay shale will shrink and resemble hard rock. When the clay shale layer exposes to air and water, it will expand and experience weathering that causes its shear strength to decrease drastically. This research aimed to analyze highway construction that requires strengthening the pile foundation and found a layer of clay shale. The shear strength of clay shale can be reduced by 20% – 80% when exposed to air and water. This study assumes that the clay shale has reduced shear strength due to weathering by 50%. The displacement analysis will use the MIDAS GTS NX program. The results of the axial bearing capacity of the pile with a diameter of 0,8 m and a length of 8 m before the shear strength reduction was 47 tons, while after the shear strength reduction was 33 tons. It needs five piles to carry the design load, whereas if  the  clay  shale's  shear  strength  is  100%,  it only needs  four.  The  results  of  the analysis  of  highway  displacement without pile reinforcement are 50 mm, and it would be 30 mm if the roads are using the pile reinforcement.
Keywords: clay shale; reduction; pile foundation; displacement; bearing capacity.

## ABSTRAK
Clay shale memiliki sifat mekanis yang unik dibandingkan dengan jenis tanah lainnya. Ketika dalam kondisi kering dan tidak terganggu, clay shale akan menyusut dan sifatnya menyerupai batuan yang sangat keras. Ketika lapisan clay shale terekspos oleh udara dan air maka clay shale akan mengembang dan mengalami pelapukan yang menyebabkan kekuatan  gesernya  menurun  secara  drastis.  Penulisan  ini  akan  membahas  konstruksi  jalan  raya  yang  memerlukan perkuatan fondasi tiang dan ditemukan lapisan clay shale . Kuat geser clay shale dapat tereduksi sebesar 20% – 80% bila terekspos udara dan air. Pada studi ini, diasumsikan clay shale mengalami reduksi kuat geser akibat pelapukan sebesar 50%. Analisis displacement akan menggunakan program MIDAS GTS NX. Hasil daya dukung aksial tiang dengan diameter 0,8 m dan panjang 8 m sebelum reduksi kuat geser sebesar 47 ton, sedangkan sesudah reduksi kuat geser sebesar 33 ton. Oleh karena itu diperlukan 5 buah tiang pancang untuk memikul beban rencana, sedangkan jika kuat geser clay shale tidak direduksi akan dibutuhkan hanya 4 buah tiang pancang. Hasil analisis displacement jalan raya tanpa perkuatan tiang pancang sebesar 50 mm dan displacement ketika menggunakan perkuatan tiang pancang sebesar 30 mm.
Kata kunci: clay shale ; reduksi; fondasi tiang; displacement ; daya dukung.

## 1. PENDAHULUAN
Pembangunan  konstruksi  di  Indonesia  terus  meningkat  setiap  tahunnya,  baik  itu  pembangunan  gedung  bertingkat, perumahan,  jembatan,  jalan,  bendungan,  dan  infrastruktur  lainnya  untuk  memenuhi  kebutuhan  masyarakat  yang jumlahnya  juga  terus  meningkat.  Pembangunan  infrastruktur  tersebut  tidak  dapat  terlepas  dari  pemahaman  dalam bidang geoteknik karena sifat dan karakteristik tanah memegang peranan penting dalam perencanaan fondasi.
Permasalahan di bidang geoteknik yang cukup sering ditemukan di Indonesia antara lain, tanah longsor, tanah lunak, tanah  gambut,  tanah  ekspansif,  dan  tanah  lempung  serpih  ( clay  shale ). Clay  shale adalah  batuan  sedimen  yang merupakan hasil sedimentasi dari tanah lempung ( clay ) atau tanah lanau ( silt ). Clay shale merupakan salah satu jenis tanah  yang  sulit  untuk diidentifikasi  melalui  penyelidikan  tanah karena  sifatnya yang  dapat  berubah  secara  drastis ketika terekspos cuaca, yaitu udara dan air. Tanah clay shale ini banyak ditemukan di daerah Jawa Barat, Jawa Tengah, dan Jawa Timur.
Pada  umumnya,  kerusakan  dan  kegagalan  struktur  akibat  tanah clay  shale terjadi  karena  kurang  tepatnya  analisis terhadap  hasil  penyelidikan  tanah. Clay  shale akan  terlihat  seperti  batuan  keras  jika  dilihat  berdasarkan  hasil penyelidikan  tanah  tanpa  menyadari  bahwa  kekuatan  dari clay  shale ini  tidak  stabil  dan  dapat  berubah  drastis . Kekuatan geser dari tanah clay shale dapat turun drastis ketika tanah terekspos cuaca (udara dan air). Lapisan tanah clay  shale yang  menurun  drastis  kekuatannya  akan  sangat  membahayakan  bagi  struktur  bangunan  yang  berada  di atasnya. Daya dukung tanah yang berkurang drastis akan menyebabkan tanah tidak mampu memikul beban konstruksi di atasnya dan dapat memicu penurunan yang besar bahkan keruntuhan dari konstruksi tersebut.
Kasus-kasus  kerusakan  konstruksi  akibat  tanah clay  shale cukup  banyak  ditemukan  di  Indonesia  karena  masih kurangnya  pemahaman  akan  jenis  tanah  ini  dan  menyebabkan  kesalahan dalam  desain.  Beberapa kasus  kerusakan akibat tanah clay shale yang cukup besar di Indonesia, yaitu Konstruksi Pembangkit Listrik Tenaga Air Tulis  pada 1995, Wisma Atlet Hambalang pada 2013, Jalan Tol Penggaron pada 2015, Jalan Tol Cisomang pada 2017, Jalan Tol Cipularang KM 97+500 pada 2006, dan Jalan Tol Semarang – Bawen pada 2015 (Oktaviani et al, 2018).
Penelitian ini memiliki beberapa batasan masalah yang digunakan dalam analisis, yaitu:
1. Parameter tanah yang digunakan berdasarkan korelasi dari nilai N-SPT yang nilainya mendekati kasus nyata.
2. Tanah clay  shale mengalami pelapukan  dan  degradasi  sudut  geser  sebesar 50%  akibat  proses  pembasahan  dan pengeringan yang disebabkan naik turunnya muka air tanah.
3. Muka  air  tanah  pada  musim  hujan  berada  di  kedalaman  -11,00  meter  dan  pada  musim  kemarau  berada  di kedalaman -15,00 meter.
4. Fondasi tiang yang dianalisis adalah fondasi tiang pancang ( driven pile ) dengan jenis spun pile.
5. Tidak memperhitungkan beban lateral dan beban gempa.
6. Kemiringan melintang permukaan jalan diabaikan saat analisis distribusi beban.
Rumusan masalah yang akan dibahas dalam penelitian ini, yaitu:
1. Berapa persen penurunan kuat geser dan daya dukung tiang pada tanah clay shale yang mengalami pelapukan?
2. Berapa daya dukung total tiang tunggal dan tiang kelompok yang bertumpu di atas lapisan tanah clay shale ?
3. Berapa daya dukung total tiang tunggal dan tiang kelompok yang menembus lapisan tanah clay shale ?
4. Berapa jumlah dan ukuran tiang yang paling cocok digunakan untuk menahan beban konstruksi jalan raya?
5. Berapa displacement yang terjadi pada struktur jalan raya ketika diberikan beban rencana sebelum dan sesudah menggunakan perkuatan tiang pancang?
Penelitian ini memiliki beberapa tujuan, antara lain:
1. Mengetahui besar degradasi kekuatan fondasi tiang pancang akibat degradasi kekuatan geser tanah clay shale .
2. Mengetahui  daya  dukung  total  tiang  pancang  pada  lapisan  tanah clay  shale sebelum  dan  sesudah  mengalami degradasi kuat geser.
3. Mengetahui perbandingan daya dukung tiang yang bertumpu di atas tanah clay shale dan daya dukung tiang yang menembus lapisan tanah clay shale . 4. Mengetahui ukuran dan jumlah tiang pancang yang dibutuhkan untuk menahan beban konstruksi jalan raya yang bertumpu pada lapisan tanah clay shale .
5. Mengetahui displacement yang  terjadi  akibat  proses  konstruksi  yang  dilakukan  sebelum  dan  sesudah menggunakan perkuatan tiang pancang.

## Batuan
Berdasarkan sifat geologisnya, pada umumnya batuan dapat dibagi menjadi 3 (tiga) kelompok utama yaitu: batuan beku  ( igneous  rocks ),  batuan  metamorf  ( metamorphic  rocks ),  dan  batuan  sedimen  ( sedimentary  rocks ).  (Soetojo, 2009). Sedimen membentuk batuan sedimen melalui proses pemadatan dan sementasi. Sebaliknya, batuan  sedimen yang  mengalami  pelapukan  dan  erosi  dapat  menyebabkan  batuan  tersebut  berubah  menjadi  sedimen  kembali. Peristiwa perubahan dari batuan sedimen menjadi sedimen ini yang terjadi pada clay shale .
Pelapukan batuan atau weathering adalah proses pelemahan dan perusakan batuan pada kulit bumi yang disebabkan oleh pengaruh cuaca, seperti suhu, curah hujan, kelembapan, dan angin. Oleh karena itu, batuan yang semula berupa gumpalan besar dapat hancur menjadi butiran kecil bahkan larut dalam air melalui proses  pelapukan ( weathering ). Pelapukan dapat dibagi menjadi tiga macam, yaitu pelapukan fisika, pelapukan kimia, dan pelapukan biologis (Rolls & Bland, 1998).

## Tanah Lempung
Tanah  lempung  merupakan  tanah  yang  butirannya  berukuran  mikroskopis  sampai  dengan  sub  mikroskopis.  Tanah lempung berasal  dari  pelapukan  unsur-unsur  kimiawi  penyusun  batuan,  tanah  lempung akan  menjadi  sangat  keras
dalam keadaan kering dan menjadi bersifat plastis pada kadar air sedang. Pada kadar air lebih tinggi, lempung sangat bersifat lengket (kohesif) dan sangat lunak. (Das & Sobhan, 2014).

## Clay Shale
Clay shale merupakan jenis tanah yang sifatnya berada di antara lempung ( clay ) dan batuan ( rock ). Ketika berada di dalam  tanah, clay  shale akan  menyerupai  batuan  yang  sangat  keras. Clay  shale akan  mengalami  pelapukan  ( soil weathering ) menjadi lunak dan mengalami degradasi kekuatan yang drastis apabila terjadi kontak dengan cuaca (udara dan air). Sifat ini yang membedakan jenis tanah clay shale dengan tanah lempung lainnya, di mana tanah lempung lain umumnya tidak mengalami pelapukan dan degradasi kekuatan yang cukup signifikan ketika terpapar cuaca.
Kuat geser clay shale akan berkurang drastis hingga mencapai sangat lunak ( fully softened strength ) apabila dalam kondisi  basah  dan  terendam.  Ketika clay  shale menerima  beban  berulang  ( cyclic  loading ),  kekuatannya  secara bertahap  berkurang  dari  sangat  lunak  hingga  mencapai  kekuatan  sisa  ( residual  strength )  (Stark  &  Duncan, 1991). Karakteristik umum clay shale juga dapat diidentifikasi berdasarkan parameter teknik berikut (Wakim, 2005):
1. Overconsolidated.
2. Durabilitas rendah saat mengalami pembasahan.
3. Tekanan pengembangan ( swelling pressure ) tinggi.
4. Mengalami disintegrasi yang signifikan setelah mengalami kontak dengan air.
Pengujian laboratorium yang dapat dilakukan untuk mengetahui jenis tanah clay shale antara lain, pengujian Index Properties, Direct Shear, Unconfined Compression Test , Slake Durability Test, Disintegration Ratio Test, Scanning Electron Microscope (SEM), dan X-Ray Diffraction Test (XRD). Pengujian index properties (ASTM D-2216), direct shear (ASTM D-3080), dan unconfined compression test (ASTM D-2116) dapat digunakan untuk mengidentifikasi tanah clay shale di mana ketika kadar air dalam tanah meningkat maka kuat geser tanah tersebut akan menurun drastis.
Pengamatan terhadap tanah lempung ditemukan bahwa lempung yang kering dan keras dengan kuat geser tanah yang tinggi  akan  berubah  menjadi  tanah  lunak  dengan  kuat  geser  tanah  yang  rendah  apabila  menyerap  air  yang  cukup banyak. Tanah yang terbuka dan terpapar oleh cuaca juga akan mengalami pelapukan secara berkala sepanjang waktu. Zona  tanah  yang  terpapar  oleh  cuaca  akan  mengalami  pelapukan  dan  mengubah properties tanah.  Selama  proses pelapukan ini, kuat geser tanah berubah drastis dari kondisi semula. Kuat geser dan deformasi yang terjadi tergantung pada waktu awal tanah terekspos, tingat pelapukan, dan stress relieve yang terjadi (Gartung, 1986). Gartung (1986) membagi tanah lempung ke dalam 4 zona berdasarkan tingkat pelapukan seperti yang terlihat pada Gambar 1.
Gambar 1 Zona Kuat Geser Tanah Clay Shale (Sumber: Gartung, 1986)
Pada  zona  1,  tanah clay  shale belum  mengalami  pelapukan  ( weathering )  sedangkan  pada  zona  4  tanah clay  shale sudah mengalami proses akhir pelapukan. Dapat dilihat pada gambar bahwa perubahan yang terjadi pada kuat geser tanah awal sampai ke proses akhir pelapukan terjadi penurunan kuat geser yang sangat besar. Oleh karena itu, perlu memilih parameter tanah yang tepat agar tidak terjadi penurunan berlebih atau kerusakan struktur ketika pelapukan tersebut terjadi.
Dalam pengujian direct shear pada tanah clay shale ditemukan bahwa terjadi penurunan penurunan kuat geser tanah clay shale yang sangat besar ketika dalam kondisi basah/terendam. Pada clay shale yang tersaturasi sebagian, air di dalam  rongga  akan  terkonsentrasi  di  sekitar  partikel  tanah  dan  menghasilkan  ikatan  antar  partikel.  Dalam  kondisi kering  ini, clay  shale akan  menunjukkan  tekanan  prakonsolidasi  semu  yang  terkait  dengan  kekuatan  ikatan  antar
partikel. Merendam clay shale akan menghilangkan tekanan negatif pori dan merusak ikatan antar partikel. Penurunan kuat geser tanah clay shale pada kondisi kering dan terendam dapat dilihat pada Gambar 2 (Stark & Duncan, 1991).
Gambar 2 Penurunan Kuat Geser Tanah Clay Shale (Sumber: Stark dan Duncan, 1991)
Penurunan parameter kohesi dan sudut geser tanah juga terjadi sangat signifikan pada lapisan tanah clay shale seiring dengan  meningkatnya  tingkat  pelapukan  yang  dialami clay  shale .  Semakin  meningkatnya  tingkat  pelapukan  yang terjadi yaitu berdasarkan durasi sampel tanah tersebut lapuk maka akan menghasilkan penurunan sudut geser dalam dan kohesi tanah yang signifikan seperti pada Gambar 3 (Stark & Duncan, 1991).
Gambar 3 Penurunan Kuat Geser Berdasarkan Tingkat Pelapukan Clay Shale (Sumber: Stark dan Duncan, 1991)
Alatas  et  al  (2015)  melakukan  pengujian  untuk  mengetahui  besarnya  penurunan  kuat  geser clay  shale di  jalan  tol Semarang  –  Bawen.  Perilaku  penurunan  kuat  geser clay  shale dilakukan  dengan  cara  mengeringkan clay  shale menggunakan sinar matahari selama 40 hari dan 80 hari agar clay shale mengalami pelapukan. Hasil penurunan kuat geser undrained yang terjadi pada lapisan tanah clay shale dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1 Penurunan Kuat Geser pada Kondisi Tegangan Puncak (Alatas et al, 2015)
Waktu Pengeringan
(hari) Peak Stress Condition Cohesion Undrained Internal Angel Friction Unsat Saturated Unsat Saturated Cu Cu total Cu eff’ ϕu ϕu total ϕu eff kN/m 2 kN/m 2 kN/m 2 ° ° ° 0 700 300 300 59,4 53,2 53,2 40 270 105 107 68,1 24,2 23,7 80 220 70 79 38,1 19,3 19,3 Reduksi (%) 31 10 11 64 32 32
Tantra dan Prihatiningsih (2019) melakukan pengujian Unconfined Compression Test pada sampel tanah clay shale di  Citereup,  Bogor.  Pengujian  dilakukan  dalam  dua  kondisi,  yaitu  pengujian  pada  sampel  yang  terendam  dan pengujian pada sampel yang tidak terendam. Setelah dilakukan percobaan, diperoleh besarnya perbedaan kohesi yang paling besar antara sampel terendam dan tidak terendam adalah sebesar 99,173% pada durasi 5 minggu yang dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2 Nilai Kuat Tekan Sampel Clay Shale Terendam dan Tidak Terendam (Tantra dan Prihatiningsih, 2019)
Kuat Tekan
q u (kN/m 2 ) 0 minggu 1 minggu 3 minggu 5 minggu 7 minggu Tidak Rendam 288.915 570.425 848.755 1133.2275 997.705 Terendam - 11.635 9.42 9.37 9.45
Shale yang  mengalami  siklus  pembasahan  dan  pengeringan  secara  berulang  kali  akan  merusak shale tersebut  dan menyebabkan  parameter  tanahnya  mengalami  penurunan  yang  sangat  signifikan.  Penelitian  yang  dilakukan  oleh Schaefer (2013) pada tanah shale dengan kandungan mineral lempung 48% di kedalaman 63 m, 63,6 m, dan 70,3 m. Sampel tanah clay shale diuji melalui siklus pembasahan dan pengeringan selama 48 hingga 72 jam setiap siklusnya. Hasil penelitian tersebut menunjukkan penurunan pada parameter sudut geser tanah dalam residual yang terjadi cukup signifikan yang dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3 Sudut Geser Residual Clay Shale Setelah Pelapukan (Schaefer, 2013)
Kedalaman (m) Siklus Pelapukan ϕ r ' 63 0 6,8 63 5 5,4 63,6 0 6,1 63,6 5 5,2 70,3 0 6,7 70,3 5 6,6

## Kuat Geser Tanah
Kuat geser tanah adalah gaya perlawanan yang dilakukan oleh butir-butir tanah terhadap desakan/tarikan (Hardiyatmo, 2012). Parameter kuat geser tanah dapat diperoleh menggunakan korelasi dengan nilai N-SPT berdasarkan grafik yang diusulkan oleh Terzaghi dan Peck (1976) pada Gambar 4.
Gambar 4 Grafik Hubungan N-SPT dengan Kuat Geser Undrained (Sumber: Terzaghi dan Peck, 1976)

## Fondasi Tiang
Fondasi tiang merupakan salah satu fondasi dalam yang dapat didefinisikan sebagai fondasi yang meneruskan beban bangunan ke tanah keras atau batuan yang terletak relatif jauh dari permukaan, contohnya fondasi sumuran dan fondasi tiang. (Hardiyatmo, 2011).
Fondasi  tiang  dapat  dibedakan  menjadi  tiga  kategori,  yaitu  tiang  perpindahan  besar  (tiang  pancang  pejal),  tiang perpindahan kecil (tiang pancang berlubang dengan ujung terbuka atau tiang profil baja), dan tiang tanpa perpindahan (tiang bor). (Hardiyatmo, 2008).
Berdasarkan titik tumpunya di dalam tanah, fondasi tiang dapat dibedakan menjadi dua, yaitu tiang yang tertahan pada ujungnya  ( end  bearing  pile atau point  bearing  pile )  dan  tiang  yang  tertahan  oleh  gesekan  antara  tiang  dan  tanah ( friction pile ) (Wesley, 2012).

## Daya Dukung Fondasi Tiang
Berdasarkan rumusan yang diusulkan oleh Terzaghi, daya dukung fondasi tiang dihasilkan oleh daya dukung ujung tiang dan friksi yang terjadi antara tanah dan kulit sepanjang tiang. Hasil penjumlahan kedua daya dukung tersebut menghasilkan daya dukung batas ( 𝑄 𝑢 ) fondasi tiang yang dapat dituliskan dalam persamaan berikut (Das, 2014).
𝑄 𝑢 = 𝑄 𝑝 + 𝑄 𝑠 − 𝑊 𝑝 (1)
dengan Q u = daya dukung batas tiang, Q p = daya dukung ujung tiang, Q s = daya dukung selimut tiang, dan W p = berat tiang.
Perhitungan  daya  dukung  tiang  pada  lapisan  tanah clay  shale dilakukan  dengan  menggunakan  persamaan  yang diusulkan  oleh  beberapa  ahli  untuk  menghitung  daya  dukung  tiang  di  lapisan  tanah  lempung.  Daya  dukung  yang didapat akan direduksi karena sifat dari clay shale yang dapat mengalami reduksi kuat geser dalam kondisi terbuka dan terkena air atau udara.

## Daya Dukung Ujung Tiang

## Metode Meyerhof
Meyerhof (1976) mengusulkan persamaan untuk menghitung daya dukung ujung tiang yang berada di tanah lempung tersaturasi dalam kondisi undrained (𝜙 ′ = 0) menggunakan persamaan sebagai berikut.
𝑄 𝑝 = 9𝐴 𝑝 𝑐 𝑢 (2)
dengan c u = kohesi tanah undrained di bagian bawah ujung tiang dan A p = luas penampang tiang.

## Metode Vesic
Vesic (1977) juga mengusulkan sebuah metode untuk menghitung daya dukung ujung tiang yang berada pada lapisan tanah lempung yang tersaturasi (ϕ=0). Persamaan yang diusulkan Vesic adalah sebagai berikut.
𝑄 𝑝 = 𝐴 𝑝 𝑐 𝑢 𝑁 𝑐 ∗ (3)
𝑁 𝑐 ∗ = 4 3 ( ln 𝐼 𝑟𝑟 + 1 ) + 𝜋 2 + 1 (4)
𝐼 𝑟𝑟 = 𝐸𝑠 3𝑐𝑢 (5)
dengan  c u =  kohesi  tanah undrained di  bagian  bawah  ujung  tiang,  A p =  luas  penampang  tiang,  dan  E s =  modulus elastisitas tanah.

## Metode N-SPT
Meyerhof (1976) mengusulkan persamaan untuk menghitung daya dukung ujung tiang menggunakan nilai N-SPT, yaitu sebagai berikut.
𝑄 𝑝 = 40 × 𝑁 60 × 𝐿𝐵 𝐷 × 𝐴 𝑝 ≤ 400 × 𝑁 60 × 𝐴 𝑝 (6)
Briaud (1985) juga mengusulkan sebuah persamaan daya dukung ujung tiang menggunakan N-SPT sebagai berikut.
𝑄 𝑝 = 𝐴 𝑝 (19,7𝑝 𝑎 𝑁 60 0.36 ) (7)
dengan A p = luas penampang tiang, p a = tekanan atmosef (100 kPa), dan N 60 = nilai N-SPT rata-rata 10D di atas sampai 4D di bawah ujung tiang.

## Daya Dukung Selimut Tiang
Daya dukung selimut tiang dapat dihitung menggunakan persamaan yang diusulkan oleh Terzaghi, yaitu:
𝑄 𝑠 = 𝛴𝑝∆𝐿𝑓 (8)
dengan Q s = daya dukung selimut tiang, p = keliling penampang tiang, L = panjang bagian tiang yang ditinjau, dan f = koefisien friksi tiang.

## Metode Lambda
Vijayvergiya dan Focht (1972) mengusulkan metode perhitungan koefisien friksi tiang pada lapisan tanah lempung yang dapat dilihat pada persamaan berikut ini.
𝑓 = 𝜆(𝜎̅ 𝑜 ′ + 2𝑐 𝑢 ) (9)
dengan f = koefisien friksi tiang, λ = koefisien panjang tiang, c u = kohesi tanah undrained , dan 𝜎̅ 𝑜 ′ = tegangan vertikal efektif rata-rata.

## Metode Alfa
Tomlinson (1971) mengusulkan persamaan untuk menghitung koefisien friksi tiang pada lapisan tanah lempung yang dapat dilihat pada persamaan berikut.
𝑓 = 𝛼𝑐 𝑢 (10)
dengan f = koefisien friksi tiang, α = faktor adhesi empiris, dan c u = kohesi tanah undrained .
Tomlinson  dan  Woodward  (2015)  mengusulkan  sebuah  grafik  korelasi  antara  faktor  adhesi  empiris  (α)  dengan perbandingan kuat geser undrained (c u ) dan tegangan vertikal efektif yang dapat dilihat pada Gambar 5.
Gambar 5 Grafik Korelasi α dengan c u /σ o (Sumber: Tomlinson dan Woodward, 2015)

## Metode N-SPT
Meyerhof (1976) dan Briaud (1985)  mengusulkan persamaan untuk menghitung koefisien friksi tiang pada lapisan tanah non-kohesif dengan menggunakan korelasi dengan nilai N-SPT, yaitu sebagai berikut.
𝑓 = 𝑥 𝑚 𝑁 60 (11)
𝑓 = 22,4(𝑁 60 ) 0.29 (12)
dengan X m = 2 untuk tiang perpindahan besar dan 1 untuk tiang perpindahan kecil, N 60 = nilai N-SPT.

## Analisis Displacement Menggunakan Metode Elemen Hingga
Metode  elemen  hingga  merupakan  suatu  metode  perhitungan  numerik  untuk  mempermudah  perhitungan  dalam berbagai kasus rekayasa. Metode elemen hingga membagi struktur menjadi bagian-bagian kecil ( mesh ) dan sederhana untuk mendapatkan solusi perhitungan. Umumnya, metode elemen hingga digunakan untuk perhitungan struktur yang bentuknya tidak beraturan di mana penyelesaian secara eksak tidak dapat dilakukan sehingga dilakukan pendekatan menggunakan metode elemen hingga. Metode elemen hingga untuk analisis bidang geoteknik sedikit berbeda dengan analisis bidang struktur karena dalam  bidang geoteknik terjadi suatu interaksi antar elemen dengan kekakuan yang berbeda, seperti interaksi antara elemen fondasi dan lapisan tanah.

## 2. METODE PENELITIAN
Penelitian ini memiliki beberapa tahapan, yaitu sebagai berikut.
1. Tahapan awal penelitian ini merupakan studi literatur melalui jurnal dan buku yang berhubungan dengan penelitian ini sehingga dapat memahami permasalahan yang akan dibahas dan metode yang digunakan dalam penelitian.
2. Tahap selanjutnya adalah mengumpulkan data-data yang  diperlukan untuk analisis dalam penelitian ini, seperti data tanah, hasil pengujian SPT, dan spesifikasi teknis tiang pancang.
3. Lengkah  berikutnya  merupakan  pengolahan  data  dengan  melakukan  korelasi  dari  nilai  N-SPT  pada borlog sehingga diperoleh parameter tanah yang diperlukan untuk analisis.
4. Langkah berikutnya perhitungan daya dukung fondasi tiang dan menentukan degradasi kuat geser lapisan tanah clay  shale dengan  mempertimbangkan  kondisi  jalan  yang  dimodelkan,  seperti  kedalaman  muka  air  tanah  saat musim kemarau dan musim hujan.
5. Langkah berikutnya adalah menentukan besarnya beban rencana yang akan dipikul oleh tiang pancang sebagai perkuatan tanah untuk konstruksi jalan raya. Beban yang digunakan berdasarkan nilai tipikal berat jenis lapisan perkerasan dan muatan sumbu terberat kendaraan sesuai kelas jalan yang direncanakan.
6. Langkah berikutnya memodelkan kondisi struktur jalan raya sebelum dan sesudah menggunakan perkuatan tiang pancang pada program MIDAS GTS NX untuk melakukan analisis perpindahan ( displacement ). Parameter tanah, elevasi muka air tanah, properti tiang pancang dan pile cap , serta beban dimodelkan dan dilakukan analisis. 7. Langkah terakhir adalah analisis dan pembahasan desain tiang pancang yang akan digunakan, yaitu ukuran tiang pancang  dan  jumlah  tiang  pancang  yang  akan  dipakai  sebagai  perkuatan  tanah.  Lalu,  dilakukan  perbandingan displacement yang terjadi apakah dengan menggunakan perkuatan tiang pancang dapat mengurangi displacement yang terjadi dan bagaimana pengaruh degradasi kuat geser clay shale terhadap desain yang digunakan. Setelah itu, dapat ditarik kesimpulan dari analisis dan pembahasan yang telah dilakukan.
Metode analisis yang digunakan pada penelitian ini adalah metode statis untuk perhitungan daya dukung ujung dan daya dukung selimut tiang yang diusulkan oleh ahli berdasarkan beberapa literatur. Nilai daya dukung akan dipilih yang paling konservatif agar diperoleh desain yang paling aman. Analisis perpindahan ( displacement ) yang terjadi sebelum dan sesudah menggunakan perkuatan tiang pancang dilakukan menggunakan metode elemen hingga ( finite element method ) dengan bantuan program MIDAS GTS NX.
Diagram alir penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 6.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## Summary Parameter Tanah Desain
Sebelum  memulai  analisis  daya  dukung  tiang  dan  analisis displacement ,  diperlukan  untuk  mengetahui  parameter lapisan tanah yang akan dianalisis. Pada penelitian ini parameter tanah diperoleh berdasarkan korelasi dengan nilai N- SPT yang diperoleh dari borlog . Hasil korelasi nilai N-SPT dan parameter tanah yang akan digunakan untuk analisis dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4 Summary Parameter Tanah Kedalaman (m) Jenis Tanah N-SPT γ (kN/m 3 ) S u (kN/m 2 ) c (kN/m 2 ) 𝜙′ (°) 𝐸 𝑠 (MPa) υ 0.00 – 2.00 Silty Clay 7 17 42 8,4 25,2 12,6 0,35 2.00 – 4.00 Sandy Clay 8 18 48 9,6 26,0 14,4 0,35 4.00 – 6.00 Silty Clay 7 17 42 8,4 25,2 12,6 0,35 6.00 – 8.00 Silty Clay 10 19 60 12 27,2 18 0,3 8.00 – 10.00 Clay Shale 30 21 180 36 30,0 35 0,3 10.00 – 12.00 Clay Shale 50 21 300 60 30,9 50 0,3 12.00 – 14.00 Clay Shale 55 21 330 66 31,1 50 0,3 14.00 – 16.00 Clay Shale 55 21 330 66 31,1 50 0,3 16.00 – 18.00 Clay Shale 60 21 360 72 31,2 50 0,3 18.00 – 20.00 Clay Shale 60 21 360 72 31,2 50 0,3

## Penurunan Kuat Geser Clay Shale
Berdasarkan perilaku penurunan kuat geser tanah clay shale yang dibahas pada Bab 1, dapat dilihat bahwa besarnya penurunan kuat geser tanah clay shale cukup bervariasi.
Pengujian  yang  dilakukan  oleh  Alatas  et  al  (2015)  ditemukan  bahwa clay  shale yang  telah  mengalami  pelapukan setelah  dikeringkan  di bawah  sinar  matahari  selama  80  hari  akan  mengalami  penurunan kohesi undrained sebesar 31%, sedangkan penurunan sudut geser dalamnya bisa mencapai 64%.
Pengujian yang dilakukan oleh Tantra dan Prihatiningsih (2019) ditemukan bahwa kohesi antara sampel terendam dan tidak terendam mengalami penurunan hingga 99,173%.
Gartung (1986) melakukan penelitian pada tanah clay shale dan ditemukan penurunan kuat geser yang terjadi antara kuat geser desain dengan kuat geser residual clay shale sebesar 57% yang dapat dilihat pada Gambar 1.
Pengujian yang dilakukan Stark dan Duncan (1991) menemukan bahwa penurunan kuat geser tanah clay shale antara sampel terendam dan tidak terendam sebesar 36% yang dapat dilihat pada Gambar 2.
Penelitian yang dilakukan oleh Schaefer (2013) pada tanah shale menunjukkan penurunan sudut geser sebesar 21%.
Reduksi pada clay shale ini dapat terjadi seiring berjalannya pelapukan yang terjadi, semakin lama suatu tanah clay shale mengalami  pelapukan  maka  kuat  gesernya  juga  akan  turun  hingga  mencapai  kuat  geser  residual  seperti penelitian  yang dilakukan  oleh  Stark  dan  Duncan  (1991). Reduksi  pada clay  shale ini  dapat  terjadi  selama  proses pelapukan  itu  terjadi  dan  kemungkinan  tanah clay  shale tersebut  untuk  kembali  ke  kondisi  semula  membutuhkan waktu yang cukup lama karena perlu melalui proses sementasi dan mengalami tekanan di dalam tanah. Cukup sulit untuk menentukan berapa lama waktu yang dibutuhkan oleh clay shale untuk mengalami reduksi paling besar dan mencapai kuat geser tanah paling rendahnya karena bergantung pada siklus pelapukan yang terjadi dan seberapa lama tanah clay shale tersebut terekspos atau terganggu. Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Alatas et al pada tahun 2015  kuat  geser clay  shale mencapai  kuat  geser  residualnya  ketika  mengalami  proses  pelapukan  selama  80  hari. Metode pelapukan yang digunakan adalah mengeringkan tanah clay shale di bawah sinar matahari selama 80 hari.
Pada penelitian ini penurunan kuat geser tanah clay shale diambil sebesar 50% dengan pertimbangan bahwa fondasi yang  digunakan  adalah  tiang  pancang  dan  tidak  dilakukan  proses  pengeboran  sehingga clay  shale yang  berada  di dalam tanah tidak rusak. Selain itu, clay shale yang menumpu ujung tiang tidak mengalami proses pembasahan dan pengeringan yang signifikan akibat air tanah karena muka air tanah musim hujan berada di kedalaman -11,00 m. Oleh
karena  itu,  diharapkan penurunan  kuat  geser  sebesar  50%  sudah  cukup  aman dan  dapat digunakan  meskipun clay shale mengalami pelapukan. Meskipun  lapisan clay  shale yang  menumpu  tiang  tidak  mengalami  pembasahan dan pengeringan berulang, kuat gesernya tetap direduksi 50% dengan pertimbangan untuk antisipasi jika terjadi kenaikan muka air tanah suatu saat dan terjadi rembesan air tanah dari daerah sekitar yang dapat menyebabkan clay shale lapuk.

## Potongan Melintang Desain Rencana
Potongan melintang desain rencana perkuatan tanah untuk memikul beban jalan raya dapat dilihat pada Gambar 7.

## Gambar 7 Potongan Melintang Desain Rencana

## Spesifikasi Teknis Tiang
Setelah  memperoleh  parameter  tanah  desain,  perhitungan  selanjutnya  adalah  analisis  daya  dukung  tiang  pancang. Spesifikasi  teknis  tiang  pancang  yang  digunakan  dapat  dilihat  pada  Tabel  5.  Spesifikasi  teknis  tiang  pancang  ini diperoleh dari PT. Jaya Beton Indonesia, penampang spun pile dapat dilihat pada Gambar 8.
Tabel 5 Spesifikasi Teknis Tiang Pancang
Parameter Data Teknis Tipe Fondasi Spun Pile Panjang Fondasi 8 m Diameter Luar 0,8 m Tebal Dinding 0,12 m Berat Tiang 5,13 ton Gambar 8  Penampang Spun Pile

## Analisis Beban Rencana
Beban rencana yang akan digunakan dalam analisis ini adalah beban lapisan perkerasan, beban median, dan beban kendaraan  yang  diubah  menjadi  beban  terpusat  untuk  menentukan  jumlah  tiang  yang  akan  digunakan  sebagai perkuatan tanah. Beban sumbu kendaraan terberat yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebesar 10 ton untuk jalan  kelas  II.  Beban  sumbu  kendaraan  tersebut  kemudian  didistribusikan  sebagai  beban  merata  dengan  sudut  45° hingga lapisan tanah dasar dan besarnya beban merata ini digunakan di seluruh potongan melintang jalan.
Hasil perhitungan beban rencana yang akan digunakan dalam analisis dapat dilihat pada Tabel 6.
Tabel 6 Perhitungan Beban Rencana Keterangan Material Berat Isi (kN/m 3 ) Panjang (m) Ketebalan (m) q (kN/m) P (kN) Median Beton 22 0,5 1,1 24,2 12,1 Perkerasan Aspal Beton 22 18 0,1 2,2 39,6 Batu Pecah 14,5 18 0,2 2,9 52,2 Pasir Batu 18 18 0,2 3,6 64,8 Pile Cap Beton Bertulang 24 14 0,4 9,6 134,4 Beban Kendaraan (MST = 10 ton) (kN) 49,05 882,9 Tanah Timbunan Setebal 1 m (kN) 360 Total Beban (kN) 1546 Total Beban (ton) 157,6

## Analisis Daya Dukung Aksial Tiang
Perhitungan daya dukung tiang dapat dilakukan menggunakan persamaan yang diusulkan oleh Terzaghi. Perhitungan daya dukung tiang dilakukan dalam dua kondisi, yaitu kondisi clay shale tidak direduksi kuat gesernya dan kondisi ketika clay  shale direduksi  kuat  gesernya  sebesar  50%.  Daya  dukung  ujung  tiang  pada  penelitian  ini  dihitung menggunakan  metode  Meyerhof  (1976),  metode  Vesic  (1977),  dan  metode  N-SPT  (Meyerhof  (1976)  dan  Briaud (1985)). Daya dukung selimut tiang pada penelitian ini menggunakan metode Alfa (1971), metode Lambda (1972) dan metode N-SPT (Meyerhof (1976) dan Briaud (1985)). Faktor keamanan untuk perhitungan daya dukung izin tiang dalam SNI 8460:2017 minimum sebesar 2,5, pada penelitian ini faktor keamanan yang digunakan sebesar 3.
Pada penelitian ini akan dilakukan analisis daya dukung tiang ketika tiang bertumpu di atas tanah clay shale (panjang tiang 8 m) dan ketika tiang menembus lapisan tanah clay shale sedalam 2 m (panjang tiang 10 m). Analisis pada dua keadaan ini dan menggunakan dua ukuran diameter tiang dilakukan untuk membandingkan daya dukung izin yang diperoleh dan jumlah tiang pancang yang akan digunakan sehingga dapat dipilih ukuran dan panjang tiang pancang yang cocok digunakan untuk penelitian ini. Hasil perhitungan daya dukung dapat dilihat pada Tabel 7 – Tabel 9.
Tabel 7 Daya Dukung Ujung Tiang Panjang tiang (m) Diameter (m) Daya dukung ujung Data Lab Data N-SPT Metode Meyerhof Qp (kN) Metode Vesic Qp (kN) Metode Meyerhof Qp (kN) Metode Briaud Qp (kN) 8 0,8 Clay shale sebelum reduksi 814,30 856,479 2814,87 2560,6 Clay shale setelah reduksi 407,15 454,396 1809,56 2184,054 0,6 Clay shale sebelum reduksi 458,0442 481,77 1583,36 1440,34 Clay shale setelah reduksi 229,0221 255,598 1017,88 1228,53 10 0,8 Clay shale sebelum reduksi 1357,168 1396,47 3015,929 2625 Clay shale setelah reduksi 678,584 757,327 1809,557 2184,05 0,6 Clay shale sebelum reduksi 763,407 785,515 1696,46 1476,56 Clay shale setelah reduksi 381,703 425,996 1114,817 1269,43

## Tabel 8 Daya Dukung Selimut Tiang
Panjang tiang (m) Diameter (m) Daya dukung selimut Data Lab Data N-SPT Metode Alfa Qs (kN) Metode Lambda Qs (kN) Metode Meyerhof Qs (kN) Metode Briaud Qs (kN) 8 0,8 728,0452 937,794 321,6691 821,2644 0,6 546,0339 703,346 241,2743 615,9483 10 0,8 Clay shale sebelum reduksi 1180,4346 1460,56 542,8672 1097,2081 Clay shale setelah reduksi 1103,5284 1238,893 432,2831 1046,9593 0,6 Clay shale sebelum reduksi 885,326 1095,42 407,15 822,9061 Clay shale setelah reduksi 827,646 929,170 324,212 785,2195 Tabel 9 Daya Dukung Izin Tiang Panjang tiang (m)  Diameter (m) Daya dukung ujung Data Lab Qall (kN) Data N-SPT Qall (kN)
8
0,8 Clay shale sebelum reduksi  463,7901 910,442 Clay shale setelah reduksi 328,0733 660,094 0,6 Clay shale sebelum reduksi 308,614 528,459 Clay shale setelah reduksi 226,273 387,639 10 0,8 Clay shale sebelum reduksi  782,9846 993,0746 Clay shale setelah reduksi 531,1546 684,3979 0,6 Clay shale sebelum reduksi 509,5529 587,879 Clay shale setelah reduksi 363,0918 439,6515

## Analisis Jumlah Tiang yang Diperlukan
Total beban rencana yang akan dipikul oleh tiang pancang adalah sebesar 158 ton. Hasil perhitungan daya dukung tiang kelompok yang akan digunakan sebagai desain dapat dilihat pada Tabel 10.
Tabel 10 Daya Dukung Total Panjang tiang (m) Diameter (m) Daya dukung izin Qall (kN) Tiang tunggal Jumlah tiang Qall (kN) Tiang kelompok 8 0,8 Clay shale sebelum reduksi 463,7901 4 1855,1602 Clay shale setelah reduksi 328,0733 5 1640,3663 0,6 Clay shale sebelum reduksi 308,614 6 1851,684 Clay shale setelah reduksi 226,273 7 1583,911 10 0,8 Clay shale sebelum reduksi 782,9846 2 1565,9692 Clay shale setelah reduksi 531,1546 3 1593,4638 0,6 Clay shale sebelum reduksi 509,5529 4 2038,2116 Clay shale setelah reduksi 363,0918 5 1815,459
Pada Tabel 10 dapat dilihat bahwa terjadi perbedaan jumlah tiang yang dibutuhkan ketika clay shale tidak direduksi dan ketika clay shale kuat gesernya direduksi sebesar 50%. Hal ini menunjukkan bahwa reduksi kekuatan geser clay shale memberikan  perbedaan  yang  sangat  signifikan  dan  dapat  menyebabkan  kegagalan  konstruksi  jika  tidak dianalisis dengan tepat.
Tiang  pancang  yang  menembus  tanah clay  shale sedalam  2  m  akan  menghasilkan  daya  dukung  yang  lebih  besar sehingga jumlah tiang pancang yang diperlukan akan lebih sedikit. Namun, dalam pelaksanaannya tiang pancang ini tidak dapat dipancang menggunakan diesel hammer untuk menembus tanah clay shale yang menyerupai batuan karena dikhawatirkan tiang akan patah dan tidak dapat digunakan. Tiang pancang yang akan menembus lapisan batuan clay shale harus dilakukan dengan metode pre-boring di mana dilakukan proses pengeboran pada lapisan tanah clay shale tersebut  sedalam  2  m.  Metode  ini  berisiko  akan  menyebabkan  friksi  yang  terjadi  pada  tiang  pancang  menjadi berkurang karena proses  pengeboran  serta  akan  menyebabkan  biaya dan  waktu  yang  diperlukan  jadi  lebih  banyak untuk proses pelaksanaannya. Oleh karena itu, pada penelitian ini dipertimbangkan untuk menggunakan tiang pancang dengan diameter 80 cm dan panjang 8 m agar tiang bertumpu di atas lapisan tanah clay shale agar lebih ekonomis dengan panjang tiang yang juga lebih pendek dibandingkan harus menembus lapisan tanah clay shale . Jumlah tiang pancang yang diperlukan untuk memikul beban rencana sebesar 158 ton adalah 5 buah tiang pancang diameter 80 cm dan panjang 8 m.

## Analisis Displacement
Analisis  perpindahan  ( displacement )  pada  penelitian  ini  menggunakan  bantuan program MIDAS  GTS  NX  dengan cara memodelkan seluruh lapisan tanah, elevasi muka air tanah, tiang pancang, pile cap , dan beban rencana yang akan dianalisis. Displacement yang  akan  dianalisis  dalam  penelitian  ini  adalah displacement yang  terjadi  sebelum menggunakan perkuatan tiang pancang dan displacement yang terjadi setelah menggunakan perkuatan tiang pancang. Lapisan tanah clay shale dimodelkan dengan asumsi kuat geser tanah mengalami degradasi kuat geser sebesar 50%. Beban rencana yang dimodelkan adalah beban merata dari lapisan perkerasan dan beban kendaraan dengan total 57,75 kN/m 2 . Beban median yang terbuat dari bahan beton dimodelkan sebagai beban terpusat di tengah potongan melintang jalan sebesar 12,1 kN. Berat sendiri lapisan tanah juga dimodelkan sebagai self-weight . Lapisan tanah dimodelkan sebagai elemen plane strain dengan jenis material isotropic-mohr coulomb , sedangkan tiang pancang dan pile cap dimodelkan  sebagai  elemen beam dengan  jenis  material isotropic-elastic .  Tiang  pancang dan pile  cap dimodelkan sesuai dengan dimensi dan panjang yang telah direncanakan. Muka air tanah dimodelkan pada elevasi -11,00 m ketika melakukan input tahapan konstruksi untuk analisis.
Hasil analisis displacement dari kedua pemodelan dapat dilihat pada Gambar 9.
Gambar 9 Hasil Analisis Displacement Sebelum dan Sesudah Perkuatan Tiang
Berdasarkan  hasil  analisis displacement menggunakan  program  MIDAS  GTS  NX  dapat  diketahui  bahwa  ketika struktur jalan raya tidak menggunakan perkuatan tiang pancang akan mengalami displacement paling tinggi sebesar 50 mm yang terletak di tengah potongan melintang jalan. Ketika struktur jalan raya menggunakan perkuatan tiang pancang, displacement paling tinggi sebesar 30 mm yang terletak di bahu jalan. Hal ini disebabkan bagian bahu jalan tidak diperkuat dengan tiang pancang juga dengan pertimbangan bahu jalan hanya digunakan dalam kondisi darurat dan cenderung kendaraan tidak berhenti terlalu lama atau beban yang terjadi tidak menerus seperti pada bagian lajur jalan.  Hal  tersebut  juga  dilakukan  agar  biaya  yang  diperlukan  untuk  proses  perkuatan  tanah  menjadi  lebih  efisien dengan pile cap yang lebih pendek jika bahu jalan tidak diperkuat.
Jika diasumsikan bahwa beban kendaraan hanya bekerja pada lajur jalan, sedangkan bahu jalan hanya memikul beban lapisan perkerasan maka hasil analisis displacement nya dapat dilihat pada Gambar 10.
Gambar 10 Displacement Sebelum dan Sesudah Perkuatan Tiang
Struktur jalan raya tanpa perkuatan tiang mengalami displacement paling besar di tengah potongan melintang jalan sebesar 49 mm. Setelah menggunakan perkuatan tiang pancang, displacement paling besar terjadi di tengah potongan melintang jalan sebesar 25 mm.

## 4. KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan yang dapat diambil dari penelitian ini adalah sebagai berikut.
1. Clay shale adalah jenis tanah yang memiliki kuat geser tanah yang tidak stabil. Ketika clay shale dalam kondisi kering dan tidak terganggu di dalam lapisan tanah maka sifatnya seperti batuan yang sangat keras, namun ketika mengalami pembasahan dan pengeringan serta dalam kondisi terbuka maka sifatnya akan mengalami pelapukan dan menjadi sangat lunak. Penurunan kuat geser clay shale berkisar 20% – 80% dari kondisi awal. Pada penelitian ini dipilih penurunan kuat geser clay shale sebesar 50%. 2. Tiang pancang yang digunakan dalam analisis ini adalah tiang pancang jenis spun pile dengan diameter 0,8 meter dan  panjang  8  meter.  Tiang  pancang  tidak  didesain  menembus  lapisan clay  shale karena  perlu  menggunakan metode pre-boring untuk menghindari tiang pancang mengalami patah. Hal ini dapat meningkatkan biaya yang dikeluarkan dan waktu pelaksanaan sehingga dipilih desain tiang pancang bertumpu di atas clay shale . 3. Berdasarkan perhitungan daya dukung tiang metode statis jika kuat geser clay shale tidak direduksi diperoleh daya dukung total tiang tunggal sebesar 47 ton. Ketika clay shale mengalami reduksi kekuatan sebesar 50% diperoleh daya dukung total tiang tunggal sebesar 33 ton.
4. Beban  rencana  yang  digunakan  dalam  analisis  adalah  beban  lapisan  perkerasan,  beban roda  kendaraan  dengan muatan sumbu terberat sebesar 10 ton, dan beban median yang terbuat dari beton. Total beban rencana yang akan dipikul oleh tiang pancang adalah sebesar 158 ton.
5. Jumlah tiang yang digunakan ketika lapisan clay shale tidak direduksi adalah 4 buah tiang dengan daya dukung total tiang kelompok sebesar 189 ton. Ketika lapisan clay shale direduksi sebesar 50% maka dibutuhkan 5 buah tiang dengan daya dukung total tiang kelompok sebesar 167 ton. Jika tiang pancang didesain menembus lapisan tanah clay shale sehingga ujung tiang bertumpu di kedalaman  -10,00 m, maka akan menghasilkan desain tiang dengan  diameter  yang  lebih  kecil  yaitu  60  cm  namun  dalam  pelaksanaannya  akan  membutuhkan  metode pre- boring agar tiang dapat menembus clay shale . 6. Berdasarkan analisis displacement yang dilakukan dengan bantuan program MIDAS GTS NX, struktur jalan yang tidak diperkuat dengan tiang pancang mengalami displacement terbesar sebesar 50 mm. Struktur jalan yang sudah diperkuat dengan tiang mengalami displacement terbesar sebesar 30 mm.
Saran yang dapat diberikan untuk penelitian selanjutnya adalah sebagai berikut.
1. Parameter  tanah  yang  digunakan  dalam  penelitian  akan  lebih  baik  jika  menggunakan  beberapa  borlog  dan menggunakan hasil pengujian laboratorium agar hasil perhitungan menjadi lebih akurat.
2. Besarnya penurunan kuat geser clay shale pada penelitian ini berdasarkan data-data penelitian lain terhadap sampel clay shale dan dipilih penurunan yang paling cocok untuk digunakan. Pengujian terhadap sampel tanah clay shale dapat dilakukan untuk mengetahui besarnya degradasi kuat geser ketika clay shale mengalami pelapukan. 3. Sebaiknya dilakukan analisis daya dukung lateral dan penurunan fondasi tiang pancang pada lapisan tanah clay shale serta memperhitungkan beban lateral dan gempa yang dapat terjadi agar didapatkan hasil yang detail.
4. Analisis displacement dapat menggunakan beberapa program sebagai pembanding agar diperoleh hasil yang lebih akurat dan hasil perhitungan daya dukung dapat dibandingkan dengan hasil analisis menggunakan program.
5. Jika beban yang direncanakan lebih besar dari beban rencana penelitian ini, maka dapat dipertimbangkan untuk menggunakan tiang bor untuk menembus lapisan tanah clay shale ataupun menggunakan alternatif tiang pancang metode pre-boring agar tiang pancang dapat menembus tanah clay shale dan jumlah tiang yang dibutuhkan tidak terlalu banyak.

## DAFTAR PUSTAKA
Alatas,  I.  M.,  Kamaruddin,  S.  A.,  Nazir,  R.,  Irsyam,  M.,  &  Himawan,  A.  (2015).  Shear  Strength  Degradation  of Semarang Bawen Clay Shale Due to Weathering Process. Jurnal Teknologi (Sciences & Engineering) , 109- 118.
Das, B. M. (2014). Principles of Foundation Engineering (8th ed.). Boston: Cengage Learning. Das, B. M., & Sobhan, K. (2014). Principle of Geotechnical Engineering (8th ed.). Stamford: Global Engineering. Gartung,  E.  (1986).  Excavation  in  hard  clays  of  the  Keuper  Formation. Proceedings  of  Symposium,  Geotechnical Engineering Division .
Hardiyatmo, H. C. (2008). Teknik Fondasi 2 (4th ed.). Hardiyatmo, H. C. (2011). Analisis dan Perancangan Fondasi (2nd ed.). Yogyakarta: Gadjah Mada University Press. Meyerhof,  G.  G.  (1976).  Bearing  Capacity  and  Settlement  of  Pile  Foundations. Journal  of  the  Geotechnical Engineering Division, 102 , 197-228.
Nasional, B. S. (2017). SNI 8460:2017 Persyaratan Perancangan Geoteknik. Jakarta: Badan Standarisasi Nasional. Oktaviani,  R.,  Raharjo,  P.  P.,  &  Sadisun,  I.  A.  (2018).  Kajian  Ketahanan  Batuan  Clay  Shale  Formasi  Jatiluhur  di Sentul City. Promine Journal , 26-32.
Rolls, D., & Bland, W. (1998). Weathering: An Introduction to Scientific Principles (1st ed.). London: Hodder Arnold. Schaefer, V. R., & Birchmier, M. A. (2013). Mechanisms of Strength Loss during Wetting and Drying of Pierre Shale. Paris: Proceedings of the 18th International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering. Soetojo, M. (2009). Teknik Pondasi pada Lapisan Batuan. Surabaya: ITS Press.
Stark, T. D., & Duncan, J. M. (1991). Mechanism of strength loss in stiff clays. Journal of Geotechnical Engineering, Vol. 117, No. 1 . Tantra, H., & Prihatiningsih, A. (2019). Analisis Kuat Geser Tanah Clay Shale yang Terendam dan Tidak Terendam dengan Unconfined Compression Test. Jurnal Mitra Teknik Sipil , 77-85.
Terzaghi, K., Peck, R. B., & Mesri, G. (1967). Soil Mechanics in Engineering Practice. New York: John Willey. Tomlinson, M., & Woodward, J. (2015). Pile Design and Construction Practice. Boca Raton: Taylor & Francis Group. Wakim, J. (2005). Effect of water on the mechanical behaviour of shales. Post-Mining . Wesley, L. D. (2012). Mekanika Tanah untuk Tanah Endapan dan Residu (1st ed.). Yogyakarta: Penerbit ANDI.