perbandingan analisis kapasitas dukung tiang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

PERBANDINGAN ANALISIS KAPASITAS DUKUNG

TIANG TUNGGAL PONDASI MINIPILE

MENGGUNAKAN RUMUS DINAMIK, HASIL UJI SPT

DENGAN HASIL UJI PDA

(The Comparison Of Bearing Capacity Minipile Foundations Using Dynamic

Formula, SPT And Verified by The Results Of PDA Test)

SKRIPSI

Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Menempuh Gelar Sarjana Teknik Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Surakarta

Disusun oleh :

HENDRIK PRAMA ARIANTORO

NIM. I 1112044

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2015


commit to user

ii

HALAMAN PERSETUJUAN

PERBANDINGAN ANALISIS KAPASITAS DUKUNG

TIANG TUNGGAL PONDASI MINIPILE

MENGGUNAKAN RUMUS DINAMIK, HASIL UJI SPT

DENGAN HASIL UJI PDA



SKRIPSI

Disusun Oleh :

HENDRIK PRAMA ARIANTRO

NIM. I 1112044

Telah disetujui untuk dipertahankan di hadapan Tim Penguji Pendadaran Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Persetujuan Dosen Pembimbing

Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II

Yusep Muslih P., ST., MT., Ph.D Ir. Noegroho Djarwanti, MT NIP. 19680702 199502 1 001 NIP. 19561112 198403 2 007


commit to user

iii

PERBANDINGAN ANALISIS KAPASITAS DUKUNG TIANG

TUNGGAL PONDASI MINIPILE MENGGUNAKAN RUMUS

DINAMIK, HASIL UJI SPT DENGAN HASIL UJI PDA



SKRIPSI Disusun Oleh :

HENDRIK PRAMA ARIANTORO NIM. I 1112044

Telah dipertahankan dihadapan Tim Penguji Pendadaran Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta dan diterima guna memenuhi persyaratan untuk mendapatkan gelar Sarjana Teknik.

Pada Hari : Kamis Tanggal : 22 Januari 2015

Tim Penguji : 1. Yusep Muslih P., ST., MT., Ph.D

NIP. 19680702 199502 1 001

2. Ir. Noegroho Djarwanti, MT NIP. 19561112 198403 2 007

3. Dr. Niken Silmi S, ST, MT NIP. 19690903 199702 2 001 4. R. Harya Dananjaya H. I., ST, M.Eng

NIP. 19850917 2014041 001 Mengetahui, Mengesahkan, KetuaJurusanTeknikSipil Ketua Prodi Studi Non-Reguler Fakultas Teknik UNS Jurusan Teknik Sipil

Ir. Bambang Santosa, MT Edy Purwanto, ST., MT. NIP. 19590823 198601 1 001 NIP. 19680912 199702 1 001


commit to user

iv

MOTTO

“Tidakkah Aku (Allah) menciptakan jin dan manusia melainkan agar mereka

beribadah kepada-Ku”

( QS. Adz-Dzariyaat [51]: 56 )


commit to user

v

∙PERSEMBAHAN∙

Alhamdulillah, Puji syukur kehadirat Allah SWT serta teriringkan salawat serta salam

kepada Nabi Muhammad SAW. Skripsi saya persembahkan untuk :

• Kedua orang tua, yang telah mendukung dengan doa, meteri dan

motivasi dalam segala hal serta memberikan kasih sayang yang

teramat besar.

• Keluarga Besar Kakek Marwadi

• Seluruh mahasiswa Non Reguler 2012.


commit to user

vi

ABSTRAK

Hendrik Prama Ariantoro, 2014, Perbandingan Analisis Kapasitas Dukung Tiang Tunggal Pondasi Minipile Menggunakan Rumus Dinamik, Hasil Uji SPT dengan Hasil Uji PDA, Skripsi, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta.

Untuk mendesainpondasi diperlukan data-data yang diperlukan guna mengetahui jenis tanah yang dapat diperoleh dari penyelidikan tanah sehingga dapat menentukan jenis pondasi yang tepat. Beberapa contoh penyelidikan tanah di lapangan adalah sondir, pemboran dan samplinguntuk uji laboratorium dan Standard Penetration Test (SPT), sertauji beban tiang Pile Driving Analyzer (PDA). Dalam perencanaan pondasi terkadang hasil perhitungan kapasitas dukung pondasi antara metode satu dan lainnya menunjukan hasilyang bebeda. Hal ini dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu jenis tanah yang digunakan, metode perhitungan, dan pengambilan sampel tanah yang berbeda-beda. Oleh karena itu perlu dilakukan studi yang komperhensif guna mengevaluasi hasil perhitungan kapasitas dukung pondasi tiang, pada studi ini akan membandingkan kapasitas dukung pondasi minipile menggunakan rumus dinamik dan hasil uji SPT terhadap hasil uji PDA. Studi ini mengggunakan beberaparumus dinamik, antara lain :Rumus Hiley (1930), Rumus Janbu (1953) yang disempurnakan oleh Mansur-Hunter (1970), Rumus Sandres (1851), Rumus Olsen-Flaate (1967) dan Pasific Coast Uniform Building Code (PCUBC). Dan data SPT dihitung dengan menggunakan beberapa metode, yaitu; Metode Meyerhof dan Metode Poulos Davis (1980). Data yang digunakan untuk penelitian adalah data penyelidikan tanah dengan uji SPT dan uji PDA.

Hasil dari perbandingan kapasitas dukung pondasi minipile dengan rumus dinamik, hasil uji SPT, dan hasil uji PDA mengalami perbedaan antara satu dengan lainnya. Dilihat dari nilai rasio kapasitas dukung menunjukkan Qu-lab, dan Qu-SPT, adalah kurang dari 1 dan lebih dari 1. Hasil yang lebih mendekati dengan kapasitas dukung pondasi minipileyang sudah terpasang adalah berdasarkan hasil uji SPT Metode Meyerhof.

Kata Kunci: Minipile, Kapasitas Dukung, Rumus Dinamik, Pile Driving Analyzer


commit to user

vii

ABSTRACT

Hendrik Prama Ariantoro, 2014, The Comparison of Bearing Capacity Minipile Fondation Using Dynamict Formula, SPT And Verified by TheResults of PDA Test, Thesis, Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, Sebelas MaretUniversity, Surakarta

To design a good foundation, a complete data are needed and it’s necessary to determine the type of soil that can be obtained from the soil investigation so can determine the appropriate type of foundation. Some examples of soil investigations in the field are sondir, drilling and sampling for laboratory testing and Standard Penetration Test (SPT), as well as the load test pile Pile Driving Analyzer (PDA). Sometimes in fondation design, the estimation of foundation bearing capacity between one an other methods shows different results. This is influenced by several factors: the type of soil used, methods of calculation, and different of soil sampling. Therefore it is necessary for a comprehensive study to evaluate the results of the estimation of the carrying capacity of pile foundation, this study will compare foundation bearing capacity minipile using dynamic formula and SPT results than will be verified by the results of PDA test.

This study uses several dynamic formula, among others Hiley formula (1930), Janbu formula (1953) that completed by Mansur-Hunter (1970), Sandres (1851), Formula Olsen-Flaate (1967) and Pacific Coast Uniform Building Code (PCUBC) and SPT data were calculated by several methods, such as; Meyerhof Method and Poulos Davis (1980). And than verifiy with PDA test results.

The results of the comparison minipile foundation bearing capacity with dynamic formula, SPT results and results of PDA test experience the difference with one another. Judging from the value of the ratio of the carrying capacity shows Qulab, and QuSPT, is less than 1 and more than 1. The results are closer to the foundation bearing capacity minipile already installed is based on the results of SPT Meyerhof Method.

Key words : Minipile, Bearing Capacity, Pile Driving Analyzer


commit to user

viii

KATA PENGANTAR

Dengan nama Allah yang Maha Pengasih lagi Maha Penyayang, penulis

panjatkan puji syukur kehadirat-Nya atas rahmat dan karunia-Nya penulis dapat

menyelesaikan skripsi ini dengan baik. Adapun judul dari penyusunan skripsi ini

yaitu “Perbandingan Analisis Kapasitas Dukung Tiang Tunggal Pondasi Minipile

Menggunakan Rumus Dinamik, Hasil Uji SPT dengan Hasil Uji PDA” yang

merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada

Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Pada kesempatan ini

penyusun ingin menyampaikan ucapan terimakasih kepada semua pihak yang

telah membantu penyusunan skripsi ini sehingga dapat terselesaikan. Adapun

ucapan terimakasih tersebut penulis tujukan kepada :

1. Allah SWT petunjuk dan kenikmatan yang tidak berujung, Maha Mulia

Engkau Ya Allah.

2. Nabi Muhammad SAW atas suri tauladan beliau.

3. Kedua orang tua, terutama Mama tersayang. Ma, ini sebagai wujud kecil

bakti putramu. Sehat terus ya mah.

4. Pimpinan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Surakarta.

5. Pimpinan Program S1 Swadana Transfer Jurusan Teknik Sipil Fakultas

Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

6. Yusep Muslih P., ST., MT., PhD., selaku dosen Pembimbing I Skripsi.

7. Ir. Noegroho Djarwanti, MT., selaku dosen Pembimbing II Skripsi.

8. Dr. Niken Silmi S, ST, MT., selaku dosen Penguji I Skripsi.

9. R. Harya Dananjaya H. I, ST, M.Eng., selaku dosen Penguji II Skripsi.

10. Ir. Suryoto, MT., selaku dosen Pembimbing Akademik.

11. Rekan-rekan mahasiswa Teknik Sipil Transfer S1 Non-Reguler Angkatan

2012

12. Seluruh pihak yang telah membantu penyusunan skripsi ini yang tidak dapat

disebutkan satu persatu.

Penulis menyadari masih banyak kekurangan dan keterbatasan ilmu dalam

penyusunan skripsi ini. Akhir kata semoga penyusunan Skripsi ini dapat


commit to user

ix

bermanfaat untuk menambah pengetahuan bagi penulis khususnya dan pembaca

pada umumnya. Aamiin

Surakarta, Desember 2014i

2014

Penyusun


commit to user

x

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ................................................................................................. i

HALAMAN PERSETUJUAN .................................................................................. ii

HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................... iii

MOTTO ..................................................................................................................... iv

PERSEMBAHAN ..................................................................................................... v

ABSTRAK ................................................................................................................ vi

ABSTRACT .............................................................................................................. vii

KATA PENGANTAR ............................................................................................... viii

DAFTAR ISI ........................................................................................................... x

DAFTAR GAMBAR .............................................................................................. xiii

DAFTAR TABEL ................................................................................................... xiv

DAFTAR NOTASI ................................................................................................. xvi

DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................... xviii

BAB 1 PENDAHULUAN ....................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang Masalah .................................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah ............................................................................................ 2

1.3 Batasan Masalah ................................................................................................ 2

1.4 Tujuan Studi ...................................................................................................... 3

1.5 Manfaat Studi .................................................................................................... 3

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................. 4

2.1 Tinjauan Pustaka ................................................................................................ 4

2.2 Dasar Teori ......................................................................................................... 5


commit to user

x

2.2.1 Kapsitas Dukung Pondasi Tiang Pancang .................................................... 5

2.2.2 Kapasitas Dukung Ultimit Cara Dinamik ...................................................... 7

2.2.2.1 Hiley (1930) .................................................................................................. 8

2.2.2.2 Janbu (1953), Mansur dan Hunter (1970) .................................................... 10

2.2.2.3 Sandres (1851) .............................................................................................. 11

2.2.2.4 Olsen dan Flaate (1967) ................................................................................ 12

2.2.2.5 Pasific Coast Uniform Building Code (PCUBC) ......................................... 12

2.2.3 Kapasitas Dukung Ultimit Hasil Uji Penetrasi Strandar (SPT) ..................... 13

2.2.3.1 Meyerhof (1976) ........................................................................................... 13

2.2.3.2 Poulos dan Davis (1980) .............................................................................. 17

2.2.4 Kapasitas Dukung Tiang Ultimit Hasil Uji PDA (Pile Driving Analyzer) .... 19

2.2.4.1 CAPWAP (Case Pile Wave Analysis Program) ........................................... 21

2.2.4.2 Data dan Parameter Pengujian PDA Test ...................................................... 21

BAB 3 METODE PENELITIAN .......................................................................... 23

3.1 Tinjauan Umum........................................................................................ 23

3.2 Metode Pengumpulan Data ................................................................................ 23

3.3 Lokasi Studi ........................................................................................................ 25

3.4 Tahapan Studi ..................................................................................................... 26

3.5 Diagram Alir Tahapan Penelitian ....................................................................... 29

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN .................................................................. 31

4.1 Analisis Kapasitas Dukung Pondasi Minipile dengan Rumus Dinamik ............ 31

4.2 Analisis Kapasitas Dukung Pondasi Minipile dari Hasil SPT

(Standard Penetration Test) ............................................................................... 34


commit to user

x

4.3 Rekapitulasi ................................................................................................... 40

4.3.1 Rekapitulasi dan Perbandingan Hasil Analisis Kapasitas Dukung Pondasi

Minipile dengan Rumus Dinamik dengan Hasil Uji PDA.... ................ ........ 40

4.3.2 Rekapitulasi dan Perbandingan Hasil Analisis Kapasitas Dukung Pondasi

Minipile dengan Hasil Uji SPT (Standard Penetration Test) dengan Hasil Uji

PDA CAPWAP..................................................................................... ........ 41

4.4 Pembahasan ................................................................................................... 42

4.4.1 Perbandingan Kapasitas Dukung Pondasi Minipile Dengan Rumus Dinamik,

Hasil Uji SPT dan Hasil Uji PDA.............................................................42

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................... 49

5.1 Kesimpulan ........................................................................................................ 49

5.2 Saran .................................................................................................................. 50

DAFTAR PUSTAKA .............................................................................................. 51


commit to user

xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Skema pembebanan tiang pancang .......................................................... 6

Gambar 2.2 Skema pemukul tiang ................................................................... ....... 7

Gambar 2.3 Skema pembebanan tiang pancang Meyerhof ..................................... 14

Gambar 2.4 Hubungan Nq dan ϕ’ (Berezantsev, 1961) ............................................. 18

Gambar 2.5 Hubungan Kd tg δ dan zc/d (Poulos dan Davis, 1980) ........................... 19

Gambar 2.6 Pemasangan instrumen straintransducer dan accelerometer ............... 20

Gambar 2.7 Contoh Grafik Hubungan F dan V pada pengujian PDA ..................... 21

Gambar 3.1 Lokasi studi .......................................................................... 26

Gambar 3.2 Denah minpile ............................................................................................. 28

Gambar 3.3 Diagram alir tahapan studi ........................................................................ 30

Gambar 4.1 Penampang pondasi minipile dengan hasil SPT .................................... 35



Gambar 4.1 Penampang pondasi minipile dengan hasil SPT .................................... 35

Gambar 4.2 Barchart perbandingan hasil analisis rumus dinamis dan hasil uji

PDA ............................................................................................................... 41

Gambar 4.3 Bar chart perbandingan hasil analisis SPT dan hasil uji PDA

CAPWAP ..................................................................................................... 42

Gambar 4.4 Bar chart perbandingan hasil kapasitas dukung kedalaman 6 m ......... 43

Gambar 4.5 Bar chart perbandingan hasil kapasitas dukung kedalaman 10 m ....... 44

Gambar 4.6 Bar chart hubungan Qudinamis dan QuPDA berdasarkan Nilai Rasio

Kapasitas Dukung (BCR) ........................................................................... 47

Gambar 4.7 Bar chart hubungan QuSPT dan QuPDA berdasarkan Nilai Rasio Kapasitas

Dukung (BCR) ............................................................................................. 48


commit to user

xiv

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Beberapa penelitian mengenai kapasitas dukung tiang rumus dinamik . 4

Tabel 2.2 Nilai-nilai k1 (Chellis, 1961) ................................................................... 9

Tabel 2.3 Nilai efisiensi eh ...................................................................................... 9

Tabel 2.4 Koefisien restitusi n ................................................................................ 9

Tabel 2.5 SPT hammer efficiencies ( Clayton, 1990) ............................................ 15

Tabel 2.6 Borehole, Sampler and Rod correction factors (Skempton, 1986) .......... 15

Tabel 2.7 Data dan parameter pengujian PDA Test ................................................ 22

Tabel 3.1 Hasil Pengujian SPT dan Laboratorium ................................................. 24

Tabel 3.2 Sepesifikasi tiang, hasil PDA dan hasil CAPWAP) ............................... 25

Tabel 3.3 Penamaan tiang sebagai sampel studi ..................................................... 27

Tabel 4.1 Hasil perhitungan kapasitas dukung minipile dengan rumus dinamik.... 34

Tabel 4.2 Nilai N-SPT titik bore hole 1 (BH 1) ...................................................... 35

Tabel 4.3 Nilai C1 (koreksi berdasarkan cara pengujian) ....................................... 36

Tabel 4.4 Nilai tekanan overburdern (po) dan tekanan overburdern rata-rata (po’) 37

Tabel 4.5 Nilai N SPT setelah dikoreksi dengan cara pengujian dan faktor

overburdern) ........................................................................................... 37

Tabel 4.6 Kapasitas dukung ultimit menggunakan SPT Meyerhof ........................ 40

Tabel 4.7 Perbandingan kapasitas dukung pondasi minipile dengan rumus dinamik

dan PDA Test .......................................................................................... 40

Tabel 4.8 Hasil perhitungan kapasitas dukung pondasi minipile hasil uji SPT ...... 41

Tabel 4.9 Perbandingan kapasitas dukung pondasi minipile hasil uji SPT dan hasil

uji beban (PDA Test CAPWAP) ............................................................ 42

Tabel 4.10 Perbandingan hasil analisis kapasitas dukung kedalaman 6 meter ....... 43

Tabel 4.11 Bar chart perbandingan hasil kapasitas dukung kedalaman 10 m ........ 44


commit to user

xv

Tabel 4.12 Hubungan Qudinamis dan QuPDA berdasarkan Nilai Rasio Kapasitas Dukung

(BCR) ..................................................................................................... 46

Tabel 3.2 Hubungan QuSPT dan QuPDA berdasarkan Nilai Rasio Kapasitas Dukung

(BCR) ..................................................................................................... 47


commit to user

xvi

DAFTAR NOTASI

A = tampang melintang tiang (L2)

E = modulus elastisitas bahan tang (FL-2)

eh = efisiensi pemikul (hammer efficiency)

Eh = besaran energi pemikul dari pabrik (LF)

g = gravitasi (LT2)

h = tinggi jatuh pemukul (L)

I = jumlah impuls yang menyebabkan kompresi/perubahan momentum (FT)

k1 = kompresi elastis blok penutup (capblok) dan pile cap, yaitu QuL/AE (L)

k2 = kompresi elastis tiang, yaitu QuL/AE (L)

k3 = kompresi elastis tanah (L)

L = panjang tiang (L)

m = massa (berat/gravitasi) (FT2L-1)

Mr = momentum ram (ram momentum) = mrv (FT)

n = koefisien restitusi

nl = jumlah impuls yang menyebabkan restitusi (FT)

Qu = kapasitas tiang ultimit

s = penetrasi per pukulan (L)

vce = kecepatan tiang dan ram pada akhir periode kompresi (LT1)


commit to user

xvii

vi = kecepatan ram pada saat benturan (LT1)

vr = kecepatan ram pada saat akhir periode restitusi (LT1)

vp = kecepatan tiang pada saat akhir periode restitusi (LT1)

Wp = berat tiang termasuk berat penutup tiang (pile cap), driving shoe dan blok

penutup (cap block) (juga termasuk anvil untuk pemukul uap aksi dobel) (F)


commit to user

xviii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran A Data Penyelidikan Tanah

Lampiran B Final set

Lampiran C Data Hasil Uji PDA

Lampiran D Surat-surat

perbandingan analisis kapasitas dukung tiang

Documents