Sub Structure Design Condo Balikpapan

Laporan Analisis Geoteknik dan Disain Pondasi Condominium Balikpapan

i

Daftar Isi

BAB 1 PENDAHULUAN 1-1

1.1 Latar Belakang 1-1

1.2 Tujuan 1-4

1.3 Metodologi 1-4

1.4 Lingkup Pekerjaan 1-5

BAB 2 PENYELIDIKAN TANAH 2-1

2.1 Metoda Penyelidikan Tanah 2-1 2.1.1 Pemboran Tanah 2-1 2.1.2 Pengambilan Contoh Tanah Tidak Terganggu 2-1 2.1.3 Standard Penetration Test 2-1

2.2 Lokasi Penyelidikan Tanah 2-2

2.3 Klasifikasi Tanah 2-3

2.4 Profil Lapisan Tanah di Lokasi CONDOMINIUM BALIKPAPAN 2-4

2.5 Interpretasi Hasil Penyelidikan Tanah 2-8 2.5.1 Korelasi Parameter Kuat Geser Tanah untuk Sandy Soil dan Cohesive Soil 2-8 2.5.2 Tinjauan Geoteknik Terhadap Tanah Clay-Shale 2-9 2.5.3 Rekomendasi Parameter Kuat Geser Tanah Berdasarkan Penyelidikan Lapangan 2-12

2.6 Rekomendasi Tipe Pondasi 2-13

BAB 3 ANALISIS PONDASI TIANG BOR 3-1

3.1 Dasar Teori Pondasi Tiang Bor 3-2 3.1.1 Daya Dukung Aksial Tiang Tunggal (Berdasarkan Nilai SPT) 3-2 3.1.1.1 Daya Dukung Selimut 3-2 3.1.1.1.1 Pondasi Tiang pada Lapisan Lempung 3-2 3.1.1.1.2 Pondasi Tiang pada Lapisan Pasir 3-5 3.1.1.2 Daya Dukung Ujung 3-7 3.1.1.2.1 Pondasi Tiang Menembus Lapisan Lempung 3-7 3.1.1.2.2 Pondasi Tiang Menembus Lapisan Pasir 3-7 3.1.1.3 Daya Dukung Cabut 3-7 3.1.1.4 Negative Skin Friction (NSF) 3-7 3.1.1.5 Daya Dukung Aksial Izin Pondasi Tiang (Qall) 3-8 3.1.2 Daya Dukung Lateral Tiang 3-9

3.2 Tinjauan Khusus Pondasi Tiang Bor pada Tanah Shale 3-12 3.2.1 Parameter Kuat Geser Tanah 3-12 3.2.2 Metoda Pelaksanaan 3-12


ii

3.3 Hasil-hasil Analisis Pondasi Tiang 3-13 3.3.1 Pondasi Tiang Tunggal untuk Kolom Bangunan Utama dan Kolom Gateway. 3-14 3.3.2 Pondasi Tiang Group untuk Lift, Main Stairs dan Fire Stairs 3-32

BAB 4 ANALISIS STABILITAS STRUKTUR PENAHAN TANAH 4-1

4.1 Rencana Pekerjaan Tanah 4-1

4.2 Parameter Kuat Geser Tanah 4-2

4.3 Analisis Load-Deformation 4-3 4.3.1 Rekomendasi Struktur Penahan Tanah 4-3 4.3.2 Hasil Analisis 4-6

BAB 5 KESIMPULAN DAN REKOMENDASI 5-1

REFERENSI I


iii

Daftar Gambar

GAMBAR 1.1 DENAH LOKASI CONDOMINIUM GBG CENTER BALIKPAPAN 1-1 GAMBAR 1.2 GAMBAR PERSPEKTIF BANGUNAN CONDOMINIUM 1-2 GAMBAR 1.3 PENAMPANG BANGUNAN 1-2 GAMBAR 1.4 LOKASI TAPAK BANGUNAN. TAMPAK SEBAGIAN BESAR TANAH PERMUKAAN

BERUPA BATU LEMPUNG (CLAY-SHALE) 1-3 GAMBAR 1.5 KELONGSORAN PADA LERENG UTARA AKIBAT PELAPUKAN TANAH CLAY-

SHALE 1-4 GAMBAR 2.1 LOKASI PENYELIDIKAN LAPANGAN DI CONDOMINIUM BALIKPAPAN 2-3 GAMBAR 2.2 PROFIL LAPISAN TANAH PADA LOKASI CONDOMINIUM BALIKPAPAN 2-5 GAMBAR 2.3 POTONGAN MEMANJANG BANGUNAN CONDOMINIUM BALIKPAPAN 2-6 GAMBAR 2.4 POTONGAN MELINTANG BANGUNAN CONDOMINIUM BALIKPAPAN 2-7 GAMBAR 2.5 KORELASI ANTARA N-SPT DAN UNDRAINED SHEAR STRENGTH UNTUK TANAH

SHALE 2-8 GAMBAR 2.6 KORELASI ANTARA N-SPT DAN SUDUT GESER DALAM(TERZAGHI) 2-9 GAMBAR 2.7 SUSUNAN KIMIAWI MINERAL MONTMORILLONITE 2-9 GAMBAR 2.8 TINGKAT SWELLING UNTUK BERBAGAI MINERAL 2-10 GAMBAR 2.9 KUAT GESER RESIDUAL DARI GARTUNG 2-11 GAMBAR 2.10 KUAT GESER RESIDUAL DARI DUNCAN 2-11 GAMBAR 2.11 KUAT GESER RESIDUAL DARI SKEMPTON 2-11 GAMBAR 2.12 REKOMENDAI PARAMETER KUAT GESER TANAH PADA ANALISISI

STABILITAS TIMBUNAN/GALIAN 2-13 GAMBAR 3.1 TAHAPAN PERHITUNGAN PONDASI 3-1 GAMBAR 3.2 DAYA DUKUNG AKSIAL PONDASI TIANG 3-2 GAMBAR 3.3 HUBUNGAN FAKTOR ADHESI TERHADAP TAHANAN GESER UNDRAINED

UNTUK TIANG BOR 3-3 GAMBAR 3.4 HARGA FAKTOR ADHESI (Α) MENURUT REESE DAN KULHAWY. 3-4 GAMBAR 3.5 KURVA P-Y UNTUK TIANG DENGAN BEBAN LATERAL 3-9 GAMBAR 3.6 PENENTUAN BENTUK DARI KURVA P-Y PADA LEMPUNG LUNAK HINGGA

KAKU (MATLOCK) 3-10 GAMBAR 3.7 PENENTUAN KEDALAMAN KRITIS UNTUK TIANG DENGAN BEBAN LATERAL

PADA TANAH NON-KOHESIF (REESE, COX, DAN COOP) 3-11 GAMBAR 3.8 PENENTUAN BENTUK KURVA P-Y CURVE PADA PASIR

(REESE, COX, DAN COOP) 3-12 GAMBAR 3.9 PEKERJAAN PEMBUATAN PONDASI PADA TANAH CLAY-SHALE DI JEMBATAN

CIUJUNG, PROYEK PEMBANGUNAN JALAN TOL CIPULARANG TAHAP II 3-13

GAMBAR 3.10 KERUNTUHAN (CAVING) DINDING LOBANG BOR PADA TANAH CLAY-SHALE 3-13

GAMBAR 3.11 GAYA-GAYA YANG BEKERJA PADA PONDASI TIANG TUNGGAL 3-15 GAMBAR 3.12 KAPASITAS DAYA DUKUNG AKSIAL PONDASI TIANG TUNGGAL DI LOKASI

BLOK 1 3-16 GAMBAR 3.13 KAPASITAS DAYA DUKUNG LATERAL PONDASI TIANG TUNGGAL DI LOKASI

BLOK 1 3-17 GAMBAR 3.14 KAPASITAS DAYA DUKUNG AKSIAL PONDASI TIANG TUNGGAL DI LOKASI

BLOK 2 BASEMENT 1 3-18 GAMBAR 3.15 KAPASITAS DAYA DUKUNG LATERAL PONDASI TIANG TUNGGAL DI LOKASI

BLOK 2 BASEMENT 1 3-19 GAMBAR 3.16 KAPASITAS DAYA DUKUNG AKSIAL PONDASI TIANG TUNGGAL DI LOKASI

BLOK 2 BASEMENT 2 3-20 GAMBAR 3.17 KAPASITAS DAYA DUKUNG LATERAL PONDASI TIANG TUNGGAL DI LOKASI

BLOK 2 BASEMENT 2 3-21 GAMBAR 3.18 KAPASITAS DAYA DUKUNG AKSIAL PONDASI TIANG TUNGGAL DI LOKASI

BLOK 3 3-22


iv

GAMBAR 3.19 KAPASITAS DAYA DUKUNG LATERAL PONDASI TIANG TUNGGAL DI LOKASI BLOK 3 3-23

GAMBAR 3.20 KAPASITAS DAYA DUKUNG AKSIAL PONDASI TIANG TUNGGAL DI LOKASI BLOK 4 3-24

GAMBAR 3.21 KAPASITAS DAYA DUKUNG LATERAL PONDASI TIANG TUNGGAL DI LOKASI BLOK 4 3-25

GAMBAR 3.22 KAPASITAS DAYA DUKUNG AKSIAL PONDASI TIANG TUNGGAL DI LOKASI BLOK 5 BASEMENT 1 3-26

GAMBAR 3.23 KAPASITAS DAYA DUKUNG LATERAL PONDASI TIANG TUNGGAL DI LOKASI BLOK 5 BASEMENT 1 3-27

GAMBAR 3.24 KAPASITAS DAYA DUKUNG AKSIAL PONDASI TIANG TUNGGAL DI LOKASI BLOK 5 BASEMENT 2 3-28

GAMBAR 3.25 KAPASITAS DAYA DUKUNG LATERAL PONDASI TIANG TUNGGAL DI LOKASI BLOK 5 BASEMENT 2 3-29

GAMBAR 3.26 KAPASITAS DAYA DUKUNG AKSIAL PONDASI TIANG TUNGGAL DI LOKASI GATEWAY 3-30

GAMBAR 3.27 KAPASITAS DAYA DUKUNG LATERAL PONDASI TIANG TUNGGAL DI LOKASI GATEWAY 3-31

GAMBAR 3.28 APLIKASI GAYA-GAYA STRUKTUR ATAS PADA PONDASI TIANG BOR 3-33 GAMBAR 3.29 KONFIGURASI TIANG GROUP TIPE 1 3-35 GAMBAR 3.30 KONFIGURASI TIANG GROUP TIPE 2 3-36 GAMBAR 3.31 KONFIGURASI TIANG GROUP TIPE 3 3-36 GAMBAR 3.32 KONFIGURASI TIANG GROUP TIPE 4 3-37 GAMBAR 3.33 HASIL PERHITUNGAN KAPASITAS DAYA DUKUNG AKSIAL PONDASI TIANG

BOR DI LOKASI LIFT 1 DAN MAIN STAIRS 1 3-38 GAMBAR 3.34 HASIL PERHITUNGAN KAPASITAS DAYA DUKUNG AKSIAL PONDASI TIANG

BOR DI LOKASI FIRE STAIRS 1 3-39 GAMBAR 3.35 HASIL PERHITUNGAN KAPASITAS DAYA DUKUNG AKSIAL PONDASI TIANG

BOR DI LOKASI LIFT 2, MAIN STAIRS 2, DAN FIRE STAIRS 2 3-40 GAMBAR 3.36 HASIL PERHITUNGAN KAPASITAS DAYA DUKUNG AKSIAL PONDASI TIANG



BOR DI LOKASI LIFT 5 DAN MAIN STAIRS 5 3-43 GAMBAR 3.39 HASIL PERHITUNGAN KAPASITAS DAYA DUKUNG AKSIAL PONDASI TIANG

BOR DI LOKASI FIRE STAIRS 5 3-44 GAMBAR 3.40 HASIL PERHITUNGAN KAPASITAS DAYA DUKUNG AKSIAL PONDASI TIANG

BOR DI LOKASI FIRE STAIRS 6 3-45 GAMBAR 3.41 HASIL PERHITUNGAN GAYA-GAYA TIANG BOR UNTUK PONDASI LIFT 1 3-46 GAMBAR 3.42 HASIL PERHITUNGAN GAYA-GAYA TIANG BOR UNTUK PONDASI LIFT 2 3-46 GAMBAR 3.43 HASIL PERHITUNGAN GAYA-GAYA TIANG BOR UNTUK PONDASI LIFT 3 3-46 GAMBAR 3.44 HASIL PERHITUNGAN GAYA-GAYA TIANG BOR UNTUK PONDASI LIFT 4 3-47 GAMBAR 3.45 HASIL PERHITUNGAN GAYA-GAYA TIANG BOR UNTUK PONDASI LIFT 5 3-47 GAMBAR 3.46 HASIL PERHITUNGAN GAYA-GAYA TIANG BOR UNTUK PONDASI MAIN STAIRS

1 3-47 GAMBAR 3.47 HASIL PERHITUNGAN GAYA-GAYA TIANG BOR UNTUK PONDASI MAIN STAIRS




5 3-49 GAMBAR 3.51 HASIL PERHITUNGAN GAYA-GAYA TIANG BOR UNTUK PONDASI FIRE STAIRS

1 3-49 GAMBAR 3.52 HASIL PERHITUNGAN GAYA-GAYA TIANG BOR UNTUK PONDASI FIRE STAIRS

2 3-49


v

GAMBAR 3.53 HASIL PERHITUNGAN GAYA-GAYA TIANG BOR UNTUK PONDASI FIRE STAIRS 3 3-50




GAMBAR 3.57 GRAFIK MOMEN VS KEDALAMAN DI LOKASI LIFT 3-55 GAMBAR 3.58 GRAFIK SHEAR VS KEDALAMAN DI LOKASI LIFT 3-55 GAMBAR 3.59 GRAFIK MOMEN VS KEDALAMAN DI LOKASI MAIN STAIRS 3-56 GAMBAR 3.60 GRAFIK SHEAR VS KEDALAMAN DI LOKASI MAIN STAIRS 3-56 GAMBAR 3.61 GRAFIK MOMEN VS KEDALAMAN DI LOKASI FIRE STAIRS 3-57 GAMBAR 3.62 GRAFIK SHEAR VS KEDALAMAN DI LOKASI FIRE STAIRS 3-57 GAMBAR 4.1 PERKIRAAN AREA GALIAN DAN TIMBUNAN DI LOKASI CONDOMINIUM

BALIKPAPAN 4-1 GAMBAR 4.2 REKOMENDASI PARAMETER KUAT GESER TANAH UNTUK ANALISIS

STABILITAS TIMBUNAN/GALIAN 4-3 GAMBAR 4.3 KONSTRUKSI DOUBLE SECANT PILE DIAMETER 88 CM SEBAGAI ALTERNATIF

PENAHAN TANAH 4-4 GAMBAR 4.4 SEQUENCE PEKERJAAN KONSTRUKSI DOUBLE SECANT PILE 4-4 GAMBAR 4.5 KONSTRUKSI SINGLE SECANT PILE DIAMETER 60 CM SEBAGAI ALTERNATIF

PENAHAN TANAH 4-5 GAMBAR 4.6 PEMODELAN STRUKTURR PENAHAN TANAH BERUPA DOUBLE SECANT PILE

DENGAN MENGGUNAKAN PROGRAM PLAXIS 4-5 GAMBAR 4.7 GAYA-GAYA DALAM YANG BEKERJA PADA STRUKTUR PENAHAN TANAH 4-7


vi

Daftar Tabel

TABEL 2.1 KLASIFIKASI UNTUK TANAH PASIRAN BERDASARKAN NILAI SPT (BOWLES, 1988) 2-4

TABEL 2.2 KLASIFIKASI UNTUK TANAH LEMPUNG BERDASARKAN NILAI SPT (AFTER BOWLES, 1988) 2-4

TABEL 2.3 REFERENSI TITIK BOR DAN ELEVASI DASAR BASEMENT 2-13 TABEL 3.1 FAKTOR ADHESI BERDASARKAN NILAI UNDRAINED SHEAR STRENGTH 3-4 TABEL 3.2 BEBERAPA METODA UNTUK MENENTUKAN TAHANAN GESER SELIMUT TIANG 3-6 TABEL 3.3 UNIT TAHANAN SELIMUT UNTUK UNCOATED DAN COATED PILE

(PRAKASH & SHARMA, 1990) 3-8 TABEL 3.4 GAYA-GAYA YANG BEKERJA PADA PONDASI TIANG TUNGGAL 3-15 TABEL 3.5PANJANG TIANG BOR YANG DIBUTUHKAN DI LOKASI 3-32 TABEL 3.6 GAYA-GAYA YANG BEKERJA PADA PONDASI TIANG GROUP 3-34 TABEL 3.7 GAYA-GAYA YANG BEKERJA PADA TIAP TIANG DAN REAKSI GAYA TIAP TIANG 3-

52 TABEL 3.8 PANJANG TIANG BOR YANG DIBUTUHKAN DI LOKASI LIFT, MAIN STAIRS, DAN

FIRE STAIRS 3-53


1-1

Bab 1 PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Kota Balikpapan telah lama dikenal sebagai pusat kegiatan industri migas di kawasan Indonesia Timur. Selain itu, Kota Balikpapan juga merupakan pintu gerbang arus perdagangan dari luar menuju kawasan timur Kalimantan. Perkembangan Kota Balikpapan dalam beberapa tahun terakhir mengalami perkembangan yang sangat pesat, dengan pertumbuhan penduduk yang tinggi.

Untuk menjawab peningkatan kebutuhan tempat hunian, terutama dengan bertambahnya kantor-kantor industri migas internasional di Kalimantan Timur, direncanakan pembangunan Condominium GBG Center yang berlokasi di Jalan Ruhui Rahayu, Balikpapan. Bangunan ini direncanakan dengan bentuk struktur bangunan melingkar dengan ketinggian 7 lantai. Secara topografi, lokasi tapak bangunan berada pada puncak bukit sehingga memberikan keuntungan cakupan view kota Balikpapan yang cukup luas. Denah lokasi dan gambar arsitektural bangunan condominium dapat dilihat dalam gambar-gambar berikut.

Gambar 1.1 Denah lokasi Condominium GBG Center Balikpapan


1-2

Gambar 1.2 Gambar perspektif bangunan condominium

Dari gambar potongan rencana, direncanakaan adanya perbedaan elevasi pada basement

sebesar + 3.0 m, dimana dasar Basement 1 berada pada daerah galian dan dasar Basement 2 berada pada daerah timbunan dengan ketinggian maksimum 9.0 m dari permukaan eksisting (Error! Reference source not found.). Untuk dapat menentukan dimensi dan tipe pondasi dan struktur penahan tanah yang dapat memikul gaya lateral dan gaya guling akibat beban timbunan, diperlukan pekerjaan perencanaan geoteknik yang didasarkan pada kondisi tanah setempat.

Gambar 1.3 Penampang bangunan

Dari pengamatan awal di lapangan, diketahui bahwa permukaan tanah eksisting adalah berupa tanah datar hasil galian yang dikelilingi oleh lereng. Terlihat dari singkapan tanah bekas galian, diketahui bahwa tanah permukaan dan bawah permukaan pada sebagian besar area tapak bangunan adalah berupa tanah clay-shale (batu lempung)

Timbunan, Maks = 9.0 m Galian


1-3

(Gambar 1.4). Jenis tanah ini sangat umum dijumpai di daerah Kalimantan Timur. Tanah tersebut mempunyai kandungan mineral montmorillonite yang cukup tinggi. Pada kondisi tersingkap (exposed), mineral ini menyebabkan tanah bersifat ekspansif dan sensitif terhadap perubahan cuaca, sehingga mudah mengalami pelapukan (weathering). Proses pelapukan ini dapat mengakibatkan penurunan kuat geser tanah secara signifikan sehingga dapat menyebabkan ketidakstabilan lereng. Pengamatan lapangan menunjukkan terjadinya kelongsoran di lereng utara yang terbentuk akibat proses pelapukan (Error! Reference source not found.).

Gambar 1.4 Lokasi tapak bangunan. Tampak sebagian besar tanah permukaan berupa batu lempung (clay-shale)


1-4

Gambar 1.5 Kelongsoran pada lereng Utara akibat pelapukan tanah clay-shale

Kasus kelongsoran lereng dengan mekanisme serupa juga sering terjadi di Kalimantan Timur. Hal ini disebabkan karena, pada umumnya, perencanaan dan pelaksanaan pekerjaan bangunan tanah di Kalimantan Timur belum mempertimbangkan kekhususan sifat mekanis jenis tanah clay-shale tersebut di atas.

Berdasarkan tinjauan singkat mengenai kondisi tanah di atas, diperlukan analisis geoteknik yang komprehensif dengan memperhitungkan penurunan kuat geser tanah clay-shale dalam perencanaan dan pelaksanaan pekerjaan pondasi bangunan condomonium dan struktur penahan tanah timbunan dan galian. Laporan ini menyajikan analisis geoteknik dalam perencanaan pondasi dan dinding penahan tanah (galian dan timbunan).

1.2 TUJUAN

Pekerjaan perencanaan pondasi dan stabilitas timbunan dan galian bertujuan untuk mendapatkan hasil perencanaan yang memenuhi kriteria perencanaan baku. Perencanaan pondasi bertujuan untuk menentukan dimensi pondasi yang dapat menahan beban struktur pada kondisi layan dan kondisi gempa. Pemilihan tipe pondasi didasarkan pada jenis pondasi dan metoda pelaksanaan yang sesuai dengan karakteristik tanah clay-shale.

Perencanaan stabilitas timbunan dan galian bertujuan untuk mendapatkan disain struktur penahan tanah yang dapat menahan gaya lateral dan gaya guling akibat timbunan setinggi maksimum 9.0 m di atas tanah shale. Analisis stabilitas lereng dilakukan dengan mempertimbangkan kemungkinan penurunan kuat geser pada tanah shale.

1.3 METODOLOGI

Untuk mencapai tujuan diatas, perencanaan pondasi dan struktur penahan tanah dilakukan berdasarkan langkah-langkah berikut ini:

1. Melakukan survey pengenalan lapangan yang dilakukan melalui pengamatan visual terhadap kondisi tanah permukaan.


1-5

2. Melakukan penyelidikan mengenai kondisi lapisan tanah yang terdiri dari: pemboran tanah dan Standard Penetration Test.

3. Pembuatan profil pelapisan tanah dan interpretasi parameter kuat geser tanah. 4. Melakukan analisis dan perhitungan, seperti: a. pemilihan tipe pondasi berdasarkan faktor berikut: - beban struktur pada kondisi layan dan kondisi gempa - jenis dan kuat geser tanah dasar - metoda pelaksanaan pekerjaan b. analisis daya dukung pondasi dalam c. analisis stabilitas lereng untuk menentukan tipe struktur penahan tanah

1.4 LINGKUP PEKERJAAN

Lingkup pekerjaan penyelidikan tanah dan analisis pondasi adalah sebagai berikut:

i. Penyelidikan Tanah: 1. 11 (sepuluh) pemboran dalam dengan kedalaman bervariasi antara 15.0 m sampai 20.0

m di sekitar lokasi condominium 2. Standard Penetration Test pada setiap interval 2.0 m selama pemboran dalam 3. Tes Mineralogi

ii. Analisis Geoteknik: 1. Pembuatan profil lapisan tanah. 2. Penentuan perkiraan parameter tanah untuk tiap-tiap lapisan tanah 3. Perhitungan daya dukung pondasi berdasarkan tipe pondasi yang dipilih 4. Analisis stabilitas lereng untuk menentukan tipe dan dimensi struktur penahan tanah.

Laporan Akhir: Penyelidikan Tanah & Analisis Pondasi untuk Condominium Balikpapan

2-1

Bab 2 PENYELIDIKAN TANAH

Penyelidikan tanah dilakukan untuk mendapatkan data primer mengenai kondisi pelapisan tanah di lokasi rencana condominium. Bab ini menguraikan tahapan penyelidikan tanah dari mulai metoda yang digunakan, pembuatan profil pelapisan tanah sampai pada penentuan perkiraan parameter kuat geser tanah. Data tersebut selanjutnya akan digunakan dalam analisis pondasi dan stabilitas struktur penahan tanah.

2.1 METODA PENYELIDIKAN TANAH

2.1.1 Pemboran Tanah

Prosedur pelaksanaan dan peralatan pemboran dalam mengacu pada ASTM D 1452-80, “Standard Practice for Soil Investigation and Sampling by Auger Borings”, ASTM D 420 - 87, “Standard Guide for Investigating and Sampling Soil and Rock”, ASTM D 2488 - 84, “Standard Practice for Description and Identification of Soils (Visual-Manual Procedure), using rotary boring machine with capacity sufficient for the job”, dan ASTM D 2113 – 99, “Standard Practice for Rock Core Drilling and Sampling of Rock for Site Investigation”.

Data hasil pemboran dalam disajikan dalam field logs (Bore - Logs) yang didalamnya tercakup: identifikasi proyek, nomor boring, lokasi, orientasi, tanggal mulai pemboran, tanggal akhir pemboran, dan nama operator, elevasi koordinat bagian atas bore hole, klasifikasi/deskripsi tanah (kekerasan, warna, derajat pelapukan, dan identifikasi lainnya yang masih berhubungan), deskripsi litologi, kondisi air tanah, pengambilan contoh tanah, in situ test di bore hole, dst.

2.1.2 Pengambilan Contoh Tanah Tidak Terganggu

Pengambilan contoh tanah tidak terganggu mengacu pada ASTM D 1587-83 “Standard Practice for Thin-Walled Tube Sampling of Soils”. Contoh tanah undisturbed diambil dari kedalaman tertentu dengan menggunakan Shelby tube sampler (thin walled tube sampler). Kemudian contoh tanah dilindungi dari goncangan, getaran dan perubahan kadar air, yang bertujuan untuk menjaga struktur tanah dan komposisi fisiknya tetap seperti kondisi aslinya, sampai contoh tersebut dikeluarkan untuk kemudian diuji di laboratorium. Kedalaman bagian atas contoh dan panjang sampler dicatat di boring log.

2.1.3 Standard Penetration Test

Standard Penetration Tests dilakukan di tiap lokasi pemboran pada setiap interval kedalaman 2.00 m. Prosedur pelaksanaan dan peralatan Standard Penetration Test mengacu pada ASTM D 1586 – 84, "Standard Method for Penetration Test and Split Barrel Sampling of Soils". Tahanan tanah dinyatakan dengan nilai N. Jumlah


2-2

pukulan hammer yang menumbuk drilling rod hingga menyebabkan ujung split spoon mengalami penetrasi sedalam 3x6” ke tanah dihitung. Jumlah total pukulan yang menyebabkan penetrasi 2x6” terakhir disebut nilai N. Hasil pengujian ini kemudian dicatat di boring log.

2.2 LOKASI PENYELIDIKAN TANAH

Penyelidikan lapangan telah dilakukan dari tanggal 1 April 2005 sampai dengan 12 April 2005. Penyelidikan tanah, berupa pemboran dalam, pengujian SPT dan pengambilan sampel tanah, dilakukan sebanyak 11 titik dengan kedalaman yang bervariasi antara 15.0 m sampai 25.0 m.Lokasi penyelidikan lapangan dapat dilihat pada Error! Reference source not found..


2-3

Car

park

2

Voi

d De

ck 1

Voi

d De

ck 2

Blo

ck 3

Blo

ck 4

Blo

ck 5

Voi d Deck 3

Carpark 3

Jogg

ing

Circu

it

Voi d Deck 4

Car

park

1

11 10

9

2

5

8

7

6

4

31

Wat

erfa

lls

Pla

y De

ck

Male Changeroom

Kit c

hen

L ift

L obb

y 4

Day

care

Cen

ter

Da t

o 's

Priva

teLo

unge

Caf

eteri

a

Man

agem

ent

Of f

ice

Sec

urit y

O

f fice

Load

ingB

ay

Ram

p D

rive

way

Exi

t Sta

i rs 1

Gym

nasi

um

Ref

lect

ion

Pond

Wat

e r T

ank

Roo

m

Pum

pR

o om

L oa d

ingA

r ea

Cl u

b H

ouse

Vis

itor

s' C

arpa

rk - 4

nos.

16 Carparks

Porti

co 1

Jogg

i ng

Circ

uit

Ma i

nten

ance

Ro o

m

Female

Changeroom

Chi

ldr e

n'sP

lay

Grou

nd

Poo

lD

eck

Poo

lD

eck

Tenn

is Co

urt

Bas

emen

t 1

Pla

nLe

gend

E

xist

ing

Leve

ls

Pro

pose

d Flo

or L

evels

Bi n

Cen

ter

Pla

ygro

und

Carpark 4

Dri

vew

ay R

amp

Blo

ck 1

Blo

ck 2

Lift

Lobby 2

Lift Lobby 3

Sw

imm

ingP

ools

Lift

Lobb

y 1

Lift

Lobby 5

28.270

27.611

28.508

25.109

22.603pgr

22.552

16.28617.789

16.88318.289

20.202TP.3

18.01216.724

17.79616.382

16.548TP2

28.27922.961

14.24617.559

15.95413.19514.152

17.150TP.1

14.073

14.985

14.909

21.406

17.522

15.22216.730

17.130TP

28.858

28.699

14.552

24.261

TP

27.271

17.697

28.382

21.301

28.384

22.98726.324

28.90128.618 18.43219.113P.03

19.157

19.452

24.514

28.957

28.39129.713

28.035

28.427

26.572

25.77425.915

25.654

26.815BPN 771

25.87725.337

25.228

25.30125.315

25.143

25.434

28.033BM

30.099

30.095

29.826

28.581

29.819

29.950

30.060

30.485P.01

24.699

27.618

24.23627.389

29.033

26.050

26.46628.093

28.469

28.523

28.663

28.485

29.119

30.048

30.349

29.821

30.84929.088

29.441

29.958

29.972

29.227

29.37229.491

28.714

21.465

21.115

26.599

26.38028.208

27.873

24.308 24.208

21.516

21.956

23.499

21.51023.273

24.888P.02

29.086

29.892

29.775

24.028

25.842 21.144

26.899

21.534

25.809

29.321

30.33629.318

29.919

29.935

20.97121.288

24.191

29.560P.00

18.675

18.651

18.764

20.776

11.443P.04

13.112

22.738

25.07628.560

21.490

22.488

24.17923.044

23.67421.552

21.787

28.511

28.532P.0928.887

pgr

28.392

28.923

28.650

27.376

27.443

27.747

27.754

P.08

28.607

28.85428.639

28.425

28.822 28.019

28.268

27.43628.112

28.214

28.087P.07

20.570

23.947

18.767

19.983

25.89823.969

27.294

24.80423.481

28.121

21.286

26.417

19.616

23.897

20.316

22.176

19.826

19.266P.06

22.501

22.104

21.358

21.20219.566

18.641

18.946

18.310

17.615

16.849

16.905P.05

11.655

16.69912.671

13.139

19.243

14.917

12.097

12.013

16.299

14.058

18.234

12.324

16.651

12.087

15.193

12.081

13.807

12.421

14.61414.314

13.038

13.576

12.109

18.062

19.803

13.539BPN

10.627

20.158

10.143

14.175

10.143

12.532

11.095

18.622

Ke Bpapan Baru

Jl.Ruhui Rahyu

LOK

ASI

KAN

TO

R PA

JAK

25.0

0

25.0

0

20.0

0

Ke RSS Damai

BTS/05

BTS/04

BTS/03

BTS/02

BTS/01

BH 8BH 7

BH 2

BH 1

BH 3

BH 4

BH 5

BH 9

BH 6

Gambar 2.1 Lokasi penyelidikan lapangan di Condominium Balikpapan

2.3 KLASIFIKASI TANAH

Profil pelapisan tanah di lokasi penyelidikan dibuat berdasarkan hasil-hasil penyelidikan tanah. Penentuan dan pengklasifikasian jenis tanah ditentukan dari pengamatan visual dan hasil uji SPT (Standarad Penetration Test). Verifikasi ulang terhadap klasifikasi tanah yang telah ditentukan berdasarkan pengamatan visual perlu

BH 10

BH 11


2-4

dilakukan untuk memastikan jenis tanah. Beberapa acuan klasifikasi jenis tanah dapat dilihat dalam tabel-tabel berikut ini.

Tabel 2.1 Klasifikasi untuk tanah pasiran berdasarkan nilai SPT (Bowles, 1988)

Description Very Loose Loose Medium Dense Very dense

Dr 0 0.15 0.35 0.65 0.85 SPT N’70

Fine 1-2 3-6 7-15 16-30 ? Medium 2-3 4-7 8-20 21-40 > 40 Coarse 3-6 5-9 10-25 26-45 > 45

φ Fine 26-28 28-30 30-34 33-38

Medium 27-28 30-32 32-36 36-42 < 50 Coarse 28-30 30-34 33-40 40-50

γwet (kN/m3) 11-16 14-18 17-20 17-22 20-23

Tabel 2.2 Klasifikasi untuk tanah lempung berdasarkan nilai SPT (After Bowles, 1988)

Consistency N’70 Remarks

Very soft 0-2 Squishes between fingers when squeezed

Soft 3-5 Very easily deformed by squeezing

Medium

NC

You

ng c

lay

6-9 Stiff 10-16 Hard to deform by hand squeezing

Very stiff 17-30 Very hard to deform by hand

Hard incr

easin

g

OCR

Age

d/

cem

ente

d

> 30 Nearly impossible to deform by hand

2.4 PROFIL LAPISAN TANAH DI LOKASI CONDOMINIUM BALIKPAPAN

Hasil-hasil penyelidikan tanah selengkapnya dapat dilihat di Lampiran. Lapisan tanah di lokasi bangunan umumnya terdiri dari tanah sandy clay dan clay shale. Lapisan sandy


2-5

clay berada pada stratum teratas dengan kedalaman 4 sampai 10 m dari permukaan. Kisaran nilai N- SPT di stratum ini bervariasi antara 7 – 24. Lapisan clay shale berada di bawah lapisan sandy clay dengan nilai N-SPT >60.

Ilustrasi dari profil lapisan tanah di lokasi Condominium Balikpapan dapat dilihat pada Gambar 2.2 berikut ini.


2-5

BH-10

BH-8 BH-2 BH-3BH-4

BH-6

BH-7

BH-8

.

Gambar 2.2 Profil lapisan tanah pada lokasi Condominium Balikpapan


2-6

Gambar 2.3 Potongan Memanjang Bangunan Condominium Balikpapan


2-7

BH-4

Basement 1

Basement 2

6th Floor Level

Roof Level

7th Floor Level

1st Floor Level

2nd Floor Level

3rd Floor Level

4th Floor Level

5th Floor Level

Basement 1

Basement 2

6th Floor Level

Roof Level

7th Floor Level

1st Floor Level

2nd Floor Level

3rd Floor Level

4th Floor Level

5th Floor Level

Clayey Sand Yellowish

N=±24

N=7-11 N=14-17 N=32-39 N=±24 N>50

BH-3 BH-2 BH-8

BH-7

BH-10 BH-6

Gambar 2.4 Potongan Melintang Bangunan Condominium Balikpapan


2-8

2.5 INTERPRETASI HASIL PENYELIDIKAN TANAH

Parameter-parameter kuat geser tanah untuk keperluan analisis geoteknik umumnya ditentukan dari hasil penyelidikan tanah lapangan dan laboratorium. Berdasarkan hasil penyelidikan tanah lapangan, diketahui pada umumnya tanah permukaan berupa sandy clay dan clay-shale. Bagian ini akan menguraikan dasar-dasar teori yang menjadi acuan dalam penentuan parameter kuat geser tanah untuk masing-masing jenis tanah.

2.5.1 Korelasi Parameter Kuat Geser Tanah untuk Sandy Soil dan Cohesive Soil

Pada kondisi dimana hasil pengujian yang berhubungan tidak tersedia atau parameter tanah sulit untuk diukur secara langsung, maka parameter-parameter tanah dapat ditentukan berdasarkan engineering judgement maupun berdasarkan korelasi antar parameter-parameter tanah. Korelasi acuan untuk penentuan parameter kuat geser tanah dapat dilihat dalam gambar-gambar berikut ini..

Gambar 2.5 Korelasi antara N-SPT dan undrained shear strength untuk tanah shale


2-9

Gambar 2.6 Korelasi antara N-SPT dan Sudut Geser Dalam(Terzaghi)

2.5.2 Tinjauan Geoteknik Terhadap Tanah Clay-Shale

Dari hasil penyelidikan tanah diketahui bahwa tanah bawah permukaan lokasi rencana condominium adalah berupa batu lempung (clay-shale). Seperti telah disinggung pada bagian pertama laporan ini, tanah clay-shale sangat umum dijumpai di wilayah Kalimantan Timur. Kelongsoran yang sering terjadi di Kalimantan Timur pada umumnya disebabkan oleh karakteristik tanah yang mengandung mineral montmorillonite ini.

a. Mineralogi Dari hasil uji mineralogi, tanah clay-shale mempunyai kandungan mineral montmorillonite lebih

dari 30%. Mineral tanah ini secara tipikal tersusun atas unit lempung oktahedral yang diapit oleh tetrahedral sebagaimana terlihat dalam gambar berikut.

Gambar 2.7 Susunan kimiawi mineral Montmorillonite


2-10

Berdasarkan tabel mineral lempung di bawah, terlihat bahwa mineral montmorillonite mempunyai potensi swelling tertinggi. Mineral ini mempunyai kelebihan muatan negatif yang besar pada kristal oktahedral sehingga cenderung menyerap air ataupun cation lainnya. Akibatnya mineral ini berperilaku

mempunyai potential swelling yang tinggi

mudah menyerap air atau cation

mempunyai harga Cation Excange Capacity yang tinggi

mineral ini sangat sensitif terhadap perubahan cuaca

Gambar 2.8 Tingkat swelling untuk berbagai mineral

b. Penurunan Kuat Geser Tanah di daerah Kalimantan Timur pada umumnya sangat rentan terhadap perubahan iklim

dan cuaca. Hal ini mengakibatkan terjadinya pelapukan tanah (soil weathering) pada daerah-daerah yang terekspose secara langsung dengan udara (tidak tertutupi tanaman). Proses ini berakibat pula terhadap penurunan kuat geser tanah.

Hasil penelitian Erwin Gartung menyimpulkan bahwa jenis tanah ini menunjukkan perilaku creep. Sehingga kuat geser dan besarnya deformasi sangat tergantung dari waktu sejak mulai ter-ekspos dan tingkat pelapukan yang terjadi. Besar pengaruh waktu dan tingkat pelapukan menurut Gartung dapat ditentukan dengan grafik dalam Gambar 2.9 berikut. Sedangkan grafik lainnya mengenai kuat geser residual dari Duncan dan Skempton ditampilkan dalam Gambar 2.10 dan Gambar 2.11.


2-11

Gambar 2.9 Kuat geser residual dari Gartung

Gambar 2.10 Kuat geser residual dari Duncan

Gambar 2.11 Kuat geser residual dari Skempton


2-12

2.5.3 Rekomendasi Parameter Kuat Geser Tanah Berdasarkan Penyelidikan Lapangan

a. Analisis Pondasi

Korelasi antara nilai N-SPT dengan harga undrained shear strength, cu untuk tanah clay soil diperkirakan berdasarkan grafik pada . Pada umumnya harga rata-rata undrained shear strength, adalah:

kPa) dalamc(N6c uSPTu ×=

Khusus untuk tanah clay-shale, harga korelasi di atas perlu direduksi sehubungan dengan penurunan kuat geser pada kondisi long term sesuai uraian Sub Bab 2.5.2. Reese dan Wang (1989) merekomendasikan korelasi nilai unconsolidated-undrained shear strength tanah clay-shale berdasarkan nilai N-SPT sebagai berikut :

kPa) dalamc(N8.155.0

Nc uSPT

SPTu ×==

Karena batas pelapisan tanah antara sandy clay dan clay-shale di lokasi rencana condominium sangat bervariasi, untuk keperluan perencanaan pondasi, direkomendasikan nilai kuat geser rata-rata dari kedua formula pendekatan di atas yaitu :


b. Analisis Stabilitas Struktur Penahan Tanah Timbunan/Galian pada Tanah Clay Shale

Kuat geser tanah untuk tanah clay-shale diperkirakan berdasarkan grafik Gambar 2.5 sampai Gambar 2.6 dengan mempertimbangkan adanya penurunan kuat geser pada daerah permukaan akibat weathering. Rekomendasi parameter kuat geser tanah dalam analisis stabilitas timbunan/galian pada kondisi long term adalah sebagai berikut :

Weathered Clay Shalec = 5.0 kPa

= 18 degφ

Non-Weathered Clay Shalec = 20.0 kPa = 24 degφ


2-13

Gambar 2.12 Rekomendai parameter kuat geser tanah pada analisisi stabilitas timbunan/galian

2.6 REKOMENDASI TIPE PONDASI

Hasil penyelidikan tanah menunjukkan bahwa kondisi lapisan tanah di lokasi proyek berupa

lapisan sandy clay dan clay-shale dengan lapisan tanah keras (N-SPT > 60) berada pada mulai kedalaman 4.0 m sampai 10.0 m. Mengacu pada gambar rencana potongan bangunan, elevasi dasar basement dapat dilihat dalam tabel berikut.

Tabel 2.3 Referensi titik bor dan elevasi dasar Basement

Dari tabel di atas dapat diketahui bahwa elevasi dasar bangunan berada pada daerah galian dan timbunan. Pekerjaan galian sampai pada elevasi rencana menyebabkan tersingkapnya lapisan clay-shale sehingga sebagian besar pondasi bangunan berada pada tanah clay-shale tersebut.

Untuk menahan beban struktur bangunan tinggi, dimana gaya lateral dan momen yang bekerja pada pondasi cukup besar, diperlukan jenis pondasi yang mempunyai kapasitas lentur yang besar. Pondasi juga harus dapat menembus lapisan tanah clay-shale dengan konsistensi hard (N-SPT > 60) yang dimulai dari elevasi yang cukup dangkal. Jenis pondasi yang sesuai dengan 2 kriteria di atas adalah pondasi tiang pancang baja dan pondasi tiang bor. Dengan pertimbangan faktor biaya, dimana harga satuan material baja jauh di atas harga satuan beton, dimaka direkomendasikan pondasi jenis tiang bor beton.

Laporan: Analisis Geoteknik dan Disain Pondasi Condominium Balikpapan

3-1

Bab 3 ANALISIS PONDASI TIANG BOR

Pondasi tiang bor biasa digunakan untuk memastikan suatu bangunan berada dalam kondisi aman. Situasi yang memerlukan tiang bor sebagai sistem pondasi adalah sebagai berikut:

Lapisan tanah permukaan merupakan lapisan yang sangat kompresibel dan memiliki daya dukung yang rendah.

Struktur atas menerima gaya horizontal. Struktur atas menerima gaya uplift.

Pondasi tiang menahan beban kompresi melalui tahanan selimut dan tahanan ujung, beban uplift ditahan melalui tahanan selimut. dan beban lateral ditahan oleh kekakuan tiang dan tanah disekelilingnya..

Perhitungan kapasitas daya dukung pondasi dilakukan dengan meninjau beberapa kondisi sebagai berikut:

1. Kapasitas daya dukung aksial dan lateral tiang tunggal 2. Interaksi tanah dan group tiang

Gambar 3.1 Tahapan perhitungan pondasi

Analisis ini mencakup perhitungan daya dukung aksial (tekan dan cabut) yang dihitung berdasarkan nilai N-SPT, dan daya dukung lateral yang dihitung menggunakan metoda P-Y dengan bantuan program komputer LPILE.


3-2

3.1 DASAR TEORI PONDASI TIANG BOR

3.1.1 Daya Dukung Aksial Tiang Tunggal (Berdasarkan Nilai SPT)

Secara umum, kapasitas aksial ultimate pondasi tiang diperoleh melalui persamaan sederhana yang merupakan jumlah dari daya dukung ujung dan tahanan selimut, atau:

QU = QS + QP = f.As + q.AP ....................................................................................... (3.1)

dimana, QS = daya dukung selimut QP = daya dukung ujung f = unit load-transfer pada tahanan selimut q = unit load transfer pada tahanan ujung AP = luas penampang ujung tiang As = luas selimut tiang

Σ π ∆ α

Σ ∆π σ δ

∆

Gambar 3.2 Daya dukung aksial pondasi tiang

3.1.1.1 Daya Dukung Selimut

3.1.1.1.1 Pondasi Tiang pada Lapisan Lempung Secara umum, kontribusi kohesi tanah terhadap tahanan geser selimut ultimate dapat diperoleh

dengan menggunakan persamaan sebagai berikut:

∑=

− ⋅⋅⋅=n

iiiusc plcQ

1α …………………………………………………………….(3.2)

dimana: α = faktor adhesi cu-i = kohesi tanah undrained pada lapisan ke-i li = panjang tiang pada lapisan ke-i p = keliling tiang


3-3

Ada beberapa metoda yang dapat digunakan untuk menentukan besarnya α. Dari beberapa metoda tersebut, yang umum digunakan dalam disain tiang bor adalah sebagai berikut:

1. Metoda Reese & Wright (1977)

Berdasarkan hasil pengukuran di lapangan terhadap kapasitas tiang bor yang dilakukan oleh Reese dan Wright, besarnya nilai faktor adhesi (α) diambil konstan sebesar 0.55.

2. Metoda Kulhawy (1977)

Dalam metoda ini, besarnya nilai faktor adhesi tergantung dari harga kuat geser tanah undrained (cu). Variasi harga α berdasarkan cu ini dapat dilihat dalam Error! Reference source not found..

Gambar 3.3 Hubungan faktor adhesi terhadap tahanan geser undrained untuk tiang bor

(Stas & Kulhawy, 1984).

(kN/m )

Undrained Shearing Resistance, s (tsf)

Ad

hesi

on

fact

or

( )α

Tomlinson, 1957 (concrete piles)

65 U 8 41 C load tests

= 0.21+0.26 p /s (<1)

u

α a u

Shafts in compression

Shafts in uplift

2

Data group 1

Data group 2

Data group 3

Data group 3

Data group 2

Data group 1


3-4

3. Metoda Reese & O’Neill (1988) Berdasarkan Reese dan O’Neill, besarnya nilai faktor adhesi dapat dilihat pada Error!

Reference source not found. dibawah ini.

Tabel 3.1 Faktor adhesi berdasarkan nilai undrained shear strength

Undrained Shear Strength (Su)

Value of a

< 2 tsf 0.55 2 – 3 tsf 0.49 3 – 4 tsf 0.42 4 – 5 tsf 0.38 5 – 6 tsf 0.35 6 – 7 tsf 0.33 7 – 8 tsf 0.32 8 – 9 tsf 0.31 >9 tsf Treat as rock

Perbandingan nilai alpha menurut Reese dan Kulhawy dapat dilihat pada berikut.

Gambar 3.4 Harga faktor adhesi (α) menurut Reese dan Kulhawy.


3-5

3.1.1.1.2 Pondasi Tiang pada Lapisan Pasir Kontribusi dari sudut geser dalam tanah (ǿ), untuk tahanan geser selimut dapat diperoleh

dengan menggunakan persamaan berikut:

∑=

⋅⋅=n

iiis plfQ

1φ ………………………………………………………………….(3.3)

dimana: fi = Ko-i .σ’v-i . tan ( 2/3 φ i) Ko-i = koefisien tekanan tanah lateral pada lapisan ke-i = 1 – sin φ σ’v-i = tegangan vertikal efektif pada tengah lapisan ke-i ǿ i = sudut geser dalam tanah pada lapisan ke-i li = panjang tiang pada lapisan ke-i p = keliling tiang Karena kesulitan yang timbul dalam menentukan besarnya harga sudut geser dalam (ǿ), maka

perhitungan tahanan geser selimut dapat menggunakan korelasi dari nilai N-SPT. Berikut ini adalah beberapa korelasi untuk menentukan tahanan geser selimut tiang berdasarkan N-SPT:


3-6

1. NAVDOC Berdasarkan NavDoc, besarnya tahanan geser untuk tiang pancang adalah:

ls fmNttsfNf ≤== 2/2.050

………………………………………… (3.4)

dimana: N = nilai rata-rata standard penetration test sepanjang selimut tiang fs = tahanan geser selimut ultimate, untuk tiang pancang fl = batas tahanan selimut, untuk tiang pancang Untuk tiang bor, dapat digunakan 50 persen dari persamaan di atas, atau

)/(1.0100

2mtNtsfNf s ==

2. Reese & Meyerhof

Tabel 3.2 Beberapa metoda untuk menentukan tahanan geser selimut tiang

REFERENCE DESCRIPTION Touma and Reese

(1974) qs = Kσv’tanφ’ < 2.5 tsf (=27.5 t/m2) where K = 0.7 for Db ≤ 25 ft K = 0.6 for 25 ft < Db ≤ 40 ft K = 0.5 for Db > 40 ft

Meyerhof (1976)

qs (tsf) = 100N = 0.11 N (t/m2)

Quiros and Reese (1977)

qs (tsf) = 0.026N < 2 tsf = 0.28N(t/m2)

Reese and Wright (1977)

qs (tsf) = 34N = 0.32N (t/m2) N<53

qs (tsf) = 45053N − + 1.6 for 53 < N ≤ 100

Reese and O’Neill (1988)

qs (tsf) = βσv’ ≤ 2 tsf for 0.25 ≤ β ≤ 1.2 where β = 1.5 – 0.135 z

dimana N = SPT σv’ = tegangan vertical efektif z = kedalaman tanah φ’ = sudut geser dalam pasir K = faktor transfer beban Db = kedalaman tiang bor pada lapisan tanah pasir β = koefisien transfer beban


3-7

3.1.1.2 Daya Dukung Ujung Berdasarkan pengamatan di lapangan, Meyerhof (1976) menyatakan bahwa daya dukung ujung

ultimate (Qp) tiang bor dapat diperoleh melalui nilai N-SPT.

3.1.1.2.1 Pondasi Tiang Menembus Lapisan Lempung Untuk tiang bor pada lapisan lempung saturated pada kondisi undrained (ǿ = 00), Qp dihitung

dengan rumus berikut ini:

Qp = pu Ac9 ×× ......................................................................................................... (3.5)

dimana,

AP = luas penampang tiang

3.1.1.2.2 Pondasi Tiang Menembus Lapisan Pasir

qp = N3400

DL

N340 b ×≤×× (kN/m2) .............................................................. (3.6)

dimana, Lb = panjang tiang yang menembus lapisan pasir D = diameter tiang N = N-SPT rata-rata sekitar ujung tiang

sehingga,

Qp = pp Aq × .............................................................................................................. (3.7)

3.1.1.3 Daya Dukung Cabut Perencanaan pondasi tiang harus memperhitungkan daya dukung tiang terhadap gaya cabut

terutama untuk struktur yang menerima gaya gempa. Pada beberapa kasus, daya dukung cabut tiang menentukan kedalaman penetrasi minimum tiang yang diperlukan.

Nicola dan Randolph (1993) menyatakan bahwa pada tanah kohesif berbutir halus, dimana pembebanan diasumsikan bekerja pada kondisi undrained, tahanan selimut terhadap gaya tekan maupun gaya tarik akan sama besarnya. Sedangkan pada tanah non kohesif atau free draining, Nicola dan Randolph (1993) menyatakan bahwa tahanan selimut tarik diasumsikan sebesar 70% dari tahanan selimut tekan. Karena kondisi lapisan tanah di lokasi proyek terdiri dari tanah kohesif dan non-kohesif, maka tahanan selimut tarik diasumsikan sebesar 70% dari tahanan selimut pada kondisi tekan.

3.1.1.4 Negative Skin Friction (NSF) Pada kondisi dimana tiang dibor melewati suatu lapisan tanah yang sedang berkonsolidasi akan

mengalami gaya tarik ke bawah akibat pergerakan relatif antara tiang dengan tanah disekelilingnya. Gaya tarik ke bawah tersebut biasa disebut negative skin resistance (NSF). NSF merupakan kebalikan dari tahanan selimut yang timbul


3-8

di sepanjang permukaan tiang. Dengan timbulnya NSF akan menambah gaya tekan aksial pada tiang, terutama apabila melewati lapisan kompresibel yang cukup tebal. Besarnya negative skin friction dapat dihitung dengan persamaan berikut:

FNS = ( ) ee0 Lφtan'σKDπ ××××× .................................................................................. (3.8)

dimana, K = koefisien tekanan tanah lateral φe = sudut geser dalam efektif σ0’ = tekanan overburden efektif Le = tebal efektif lapisan yang berkonsolidasi

Prakash dan Sarma (1990) menyarankan besarnya ketebalan efektif dari tanah terkonsolidasi sebagai berikut:

Le = 0.75 Lc .................................................................................................................. (3.9)

dimana,

Lc = tebal lapisan tanah yang berkonsolidasi

Unit skin friction untuk tiang uncoated dan coated disajikan dalam .

Tabel 3.3 Unit tahanan selimut untuk uncoated dan coated pile (Prakash & Sharma, 1990)

Soil & Pile Condition Unit Negative Skin Friction

Uncoated pile: - Soft compressible layer of silt and clay 0.15 – 0.30 σ0’ - Loose sand 0.30 – 0.80 σ 0’ Coated pile 0.01 – 0.05 σ0’

Adanya negative skin friction akan mereduksi daya dukung aksial tiang.

3.1.1.5 Daya Dukung Aksial Izin Pondasi Tiang (Qall) Dalam analisis dengan metoda statik, beban desain dari tiang dengan panjang yang diketahui,

secara umum telah diperhitungkan dengan cara membagi daya dukung ultimate pada lapisan tanah pendukung dengan angka keamanan sebesar 2 hingga 4, atau:

SFQ

Q uall = ......................................................................................................................... (3.10)

dimana,

SF = factor of safety (angka keamanan)

Kisaran angka keamanan tergantung pada reliabilitas dari metoda analisis statik yang digunakan dengan pertimbangan-pertimbangan sebagai berikut:

Tingkat keyakinan terhadap parameter-parameter tanah yang digunakan.


3-9

Keseragaman lapisan tanah. Efek dan konsistensi dari metoda instalasi tiang yang digunakan. Tingkat pengawasan saat konstruksi.

Pada umumnya, faktor keamanan yang digunakan berkisar antara 2.0 – 4.0 untuk beban servis/operasi. Menurut Tomlinson (1977), angka keamanan yang digunakan sebaiknya 2.5. Sedangkan AASHTO dan Canadian Foundation Engineering Manual juga menyarankan penggunaan angka keamanan untuk kapasitas Tiang Bor sebesar 2.5.

Untuk beban tekan pada kondisi gempa, umumnya kapasitas ijinnya adalah 1.5 kali kapasitas ijin kondisi servis. Sehingga secara umum, angka keamanan untuk beban tekan menjadi 1.65 (=2.5/1.5) untuk kondisi gempa.

3.1.2 Daya Dukung Lateral Tiang

Defleksi lateral tiang akibat beban aksial pada pondasi dapat meningkatkan kisaran tekanan elastik pada tiang. Akibatnya metoda yang digunakan harus mempertimbangkan kondisi tanah pada saat yields plastically up to end pada saat selama keruntuhan geser terjadi. Dengan menggunakan metoda p-y dari Matlock maka tegangan tanah dapat dianalisis. Metoda ini juga dapat memperhitungkan efek deformasi tanah plastis pada reaksi tiang. Berikut ini diuraikan penjelasan mengenai metoda p-y, yang diambil dari “Pile Design and Construction Practice” oleh Tomlinson.

Bentuk dari kurva p-y dapat dilihat pada Error! Reference source not found.. Tiap-tiap kurva menggambarkan tahanan lateral tanah pada kedalaman tertentu.

Gambar 3.5 Kurva P-Y untuk tiang dengan beban lateral

Metoda untuk menggambarkan kurva p-y telah disusun untuk tanah dengan kenaikan modulus yang linear, misalnya pada lempung soft firm normally consolidated dan tanah granular. Faktor empirik diperoleh Matlock melalui pengujian pembebanan tiang lateral. Dalam metoda ini, langkah pertama adalah menghitung tahanan lateral ultimate tanah lempung akibat beban lateral. Pada dasarnya metoda Matlock


3-10

serupa dengan metoda konvensional. Namun, faktor daya dukung untuk beban lateral Nc didapatkan melalui pendekatan yang sedikit berbeda.

Di bawah kedalaman kritis, rx, koefisien Nc, diambil sebesar 9 (sembilan). Di atas kedalaman tersebut, Nc, diperoleh melalui persamaan berikut ini:

BJx

cxγ

3Nu

c ++= ............................................................................................................. (3.11)

dimana, γ = density dari tanah x = kedalaman dihitung dari permukaan tanah cu = undrained cohesion lapisan lempung J = empirical factor B = lebar pondasi tiang

Pengujian yang dilakukan oleh Matlock memberikan harga J pada saat keruntuhan berkisar dari 0.5 untuk lempung lunak hingga 0.25 untuk lempung yang lebih kaku. Kedalaman kritis diperoleh melalui persamaan berikut:

x r = J

cBγ

B6

u+

..................................................................................................................... (3.12)

Tahanan ultimate di atas dan di bawah kedalaman kritis dinyatakan dalam kurva p-y sebagai gaya (pu) per unit panjang tiang, yang tergantung pada undrained strength tanah (Cu).

pu = Nc cu B................................................................................................................ (3.13)

Dari titik nol hingga titik a pada Gambar 3.6, terlihat bahwa bentuk dari kurva p-y dihasilkan dari kurva tegangan-regangan yang diperoleh dari pengujian contoh tanah pada undrained triaxial compression, atau dari kurva load-settlement hasil plate loading test.

Gambar 3.6 Penentuan bentuk dari kurva P-Y pada lempung lunak hingga kaku (Matlock)


3-11

Bentuk kurva ditentukan berdasarkan persamaan berikut ini:

3cu y

y5.0

pp

= .................................................................................................................... (3.14)

yc adalah defleksi regangan pada saat tegangan sama dengan tegangan maksimum yang dihasilkan dari kurva tegangan-regangan laboratorium. Matlock merekomendasikan nilai rata-rata sebesar 0.010 untuk lempung normally consolidated untuk digunakan pada persamaan berikut ini:

yc = 2.5 εc B................................................................................................................. (3.15)

Prosedur yang sama juga dapat diterapkan untuk tanah pasir. Penurunan tahanan tanah lateral untuk pasir diberikan oleh Reese dkk. seperti terlihat pada Gambar 3.7 dan Gambar 3.8 berikut ini.

Gambar 3.7 Penentuan kedalaman kritis untuk tiang dengan beban lateral pada tanah non-kohesif (Reese, Cox, dan Coop)


3-12

Gambar 3.8 Penentuan bentuk kurva P-Y Curve pada pasir

(Reese, Cox, dan Coop)

Dimana x adalah kedalaman di bawah permukaan tanah yang dipilih untuk kurva p-y tertentu.

Daya dukung lateral tiang tergantung pada displacement lateral yang diizinkan. Daya dukung lateral tiang tunggal telah dihitung untuk displacement pile head sebesar 6 mm dan 10 mm.

3.2 TINJAUAN KHUSUS PONDASI TIANG BOR PADA TANAH SHALE

3.2.1 Parameter Kuat Geser Tanah

Korelasi antara nilai N-SPT dengan harga undrained shear strength, cu untuk tanah clay soil diperkirakan berdasarkan grafik pada Error! Reference source not found.. Pada umumnya harga rata-rata undrained shear strength, adalah:


Khusus untuk tanah clay-shale, harga korelasi di atas perlu direduksi sehubungan dengan penurunan kuat geser pada kondisi long term sesuai uraian Sub Bab 2.5.2. Reese dan Wang (1989) merekomendasikan korelasi nilai unconsolidated-undrained shear strength tanah clay-shale berdasarkan nilai N-SPT sebagai berikut :

kPa) dalamc(N8.155.0

Nc uSPT

SPTu ×==

Karena batas pelapisan tanah antara sandy clay dan clay-shale di lokasi rencana condominium sangat bervariasi, untuk keperluan perencanaan pondasi, direkomendasikan nilai kuat geser rata-rata dari kedua formula pendekatan di atas yaitu :


3.2.2 Metoda Pelaksanaan

Seperti diuraikan pada Sub.Bab 2.5.2, tanah clay-shale tersusun dari fraksi fissured clay yang mudah mengalami pelapukan (weathering) akbiat exposing. Berdasarkan pengalaman


3-13

dalam pekerjaan pembuatan pondasi bor untuk Jembatan Ciujung, Proyek Pembangunan Jalan Tol Cipularang Tahap II, pelaksanaan pembuatan lubang bor banyak mengalami kendala, dimana. dinding lubang bor sangat mudah runtuh dalam waktu singkat. Hancurnya fissure pada permukaan menyebabkan retakan-retakan pada area sekeliling lubang bor, sehingga menyebabkan confining pressure jauh berkurang. Hal ini lah yang menyebabkan lubang bor mudah mengalami caving (Error! Reference source not found.). Oleh karena itu direkomendasikan pembuatan pondasi bor pile dengan metoda full casing. Diameter tiang bor diusulkan sebesar 90.0 cm.

Gambar 3.9 Pekerjaan pembuatan pondasi pada tanah clay-shale di Jembatan Ciujung,

Proyek Pembangunan Jalan Tol Cipularang Tahap II

Gambar 3.10 Keruntuhan (caving) dinding lobang bor pada tanah clay-shale

3.3 HASIL-HASIL ANALISIS PONDASI TIANG

Perhitungan daya dukung tiang bor didasarkan atas latar belakang teori yang telah dijelaskan sebelumnya. Adapun beberapa asumsi yang digunakan dalam perhitungan daya dukung tiang tunggal dapat diringkaskan sebagai berikut ini:

1. Tahanan geser selimut tiang bor


3-14

- Untuk tanah lempung (clayey soil)

fs = α x Cu

dimana α diperoleh berdasarkan korelasi empirik dari Kulhawy (1977) bab sebelumnya.

- Untuk tanah pasir (sandy soil) fs = 0.2 x N–SPT (t/m2)

2. Tahanan ujung Tiang Bor dihitung dengan rumus :

- Untuk tanah lempung (clayey soil)

qend = 9 x Cu

- Untuk tanah pasir (sandy soil)

qend = 40/3 x Ν−SPT x l/D < 400/3 N-SPT

Melihat kondisi lapisan tanah di lokasi Jembatan Ciujung, maka dalam melakukan Perhitungan daya dukung tiang perlu diperhatikan hal-hal sebagai berikut :

- Kuat geser tanah adalah 4 x N – SPT untuk clay, dengan harga maksimum nilai cu adalah 240 kN/m2. Hal tersebut ditujukan untuk mengantisipasi penurunan shear strength tanah akibat pengaruh stress relieve dan strength degradation.

Hasil-hasil analisis pondasi tiang tunggal dan pondasi tiang group (daya dukung aksial dan daya dukung lateral) diameter 880 mm disajikan dalam gambar-gambar berikut ini, sedangkan hasil analisis selengkapnya dapat dilihat pada lampiran.

3.3.1 Pondasi Tiang Tunggal untuk Kolom Bangunan Utama dan Kolom Gateway.

Analisis pondasi untuk kolom bangunan utama terbagi dalam 5 lokasi, yaitu :

1. Pondasi kolom Blok 1, menggunakan data tanah bor BH-3

2. Pondasi kolom Blok 2 Basement 1 dan Basement 2, menggunakan data tanah bor BH-4



5. Pondasi kolom Blok 5 Basement 1 dan Basement 2, menggunakan data tanah bor BH-7

Sedangkan pondasi untuk kolom gateway menggunakan data tanah BH-2.

Untuk kolom bangunan utama dan kolom gateway, sistem pondasi direncanakan menggunakan pondasi tiang bor tunggal berdiameter 880 mm. Kriteria keamanan untuk kapasitas aksial dibatasi sebesar SF = 2.5. Kriteria keamanan untuk kapasitas lateral dibatasi sebesar displacement pile head 6 mm dan 10 mm.

Kondisi pembebanan pada pondasi tiang tunggal terdiri dari tiga tipe pembebanan :

1. Pembebanan dengan gaya lateral maksimum (Hmax)


3-15

2. Pembebanan dengan gaya aksial maksimum (Vmax)

3. Pembebanan dengan momen maksimum (Mmax)

Analisis load deformation pondasi tiang tunggal dilakukan dengan menggunakan komputer LPILE 4.0 dari Ensoft Engineering USA. Hasil analisis dapat dilihat pada gambar-gambar di bawah ini.

Gambar 3.11 Gaya-gaya yang bekerja pada pondasi tiang tunggal

Tabel 3.4 Gaya-gaya yang bekerja pada pondasi tiang tunggal


3-16

LoadingH V M

(kN) (kN) (kN-m)Hmax 94.5 1353 275Vmax 54 2338 228Mmax 94.5 1353 275

Blok 2 Hmax 98.5 1422 308.5Vmax 64 2345 247Mmax 97.5 1566 309

Blok 2 Hmax 65.5 1841 131.5Vmax 8 2582 9Mmax 58.5 1529 139Hmax 74 1671 133Vmax 9 2777 9Mmax 66.5 1832 145Hmax 83.5 1712 168.5Vmax 24 2677 85Mmax 83.5 1712 168.5

Blok 5 Hmax 63 2241 465.5Vmax 42 2693 82Mmax 63 2241 465.5


Gateway Hmax 14 316 238.5Vmax 7 393 81Mmax 8.5 295 254

LokasiGaya Pada Tiang

Case

Basement-1

Basement-2

Blok 1

Basement-1

Basement-2

Blok 3

Blok 4


3-16

Project : CONDOMINIUM BALIKPAPAN Pile type : BORED PILE Calculation method: NOTE:Ref. : BH-3 Block 1 Diameter : 0.88 m Based on N-SPT (Kulhawy)

Ult. Compression (kN)

-45

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00 2500 5000 7500 10000 12500 15000

Dep

th (m

)

FrictionEndQu

Ult. Pull Out (kN)

-45

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00 2500 5000 7500 10000

Dep

th (m

)

Friction*WpQpu

N-SPT

15

48

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

14

-45

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00 10 20 30 40 50 60

Dep

th (m

)

CH

CH

CH

Gambar 3.12 Kapasitas daya dukung aksial pondasi tiang tunggal di Lokasi Blok 1


3-17

Project : CONDOMONIUM BALIKPAPAN Pile type : BORED PILE Analysis of Lateral Capacity: NOTE:Ref. : BH-3 (BLOK I) Diameter : 0.88 m Based on LPILE4 (ENSOFT) 1. Slope at pile head = 0 m/m

Length : 27 m

Deflection (mm)

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00 2 4 6 8 10

Dep

th (m

)

Max Lateral ForceMax Axial ForceMax Moment ForceDispl. = 6 mmDispl. = 10 mm

Shear (kN)

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0-500 0 500 1000 1500

Dep

th (m

)


Moment (kN.m)

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0-2000 -1500 -1000 -500 0 500 1000

Dep

th (m

)


N-SPT

15

48

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

14

60

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00 20 40 60

Dep

th (m

)

CH

CH

CH

Gambar 3.13 Kapasitas daya dukung lateral pondasi tiang tunggal di lokasi Blok 1


3-18

Project : CONDOMINIUM BALIKPAPAN Pile type : BORED PILE Calculation method: NOTE:Ref. : BH-4 Block 2 Basement 1 Diameter : 0.88 m Based on N-SPT (Kulhawy)


-45

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00 2500 5000 7500 10000 12500 15000

Dep

th (m

)

FrictionEndQu

Ult. Pull Out (kN)

-45

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00 2500 5000 7500 10000

Dep

th (m

)

Friction*WpQpu

N-SPT

8

34

55

56

51

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

32

7

-45

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00 10 20 30 40 50 60

Dep

th (m

)

CHCH

CH

CH

Gambar 3.14 Kapasitas daya dukung aksial pondasi tiang tunggal di lokasi Blok 2 Basement 1


3-19

Project : CONDOMONIUM BALIKPAPAN Pile type : BORED PILE Analysis of Lateral Capacity: NOTE:Ref. : BH-4 (BLOK 2) Basement 1 Diameter : 0.88 m Based on LPILE4 (ENSOFT) 1. Slope at pile head = 0 m/m

Length : 28 m

Deflection (mm)

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00 2 4 6 8 10

Dep

th (m

)


Shear (kN)

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0-500 -250 0 250 500 750 1000

Dep

th (m

)


Moment (kN.m)

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0-2000 -1500 -1000 -500 0 500 1000

Dep

th (m

)


N-SPT

8

34

55

56

51

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

7

32

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00 20 40 60

Dep

th (m

)

CH

CH

CH

Gambar 3.15 Kapasitas daya dukung lateral pondasi tiang tunggal di lokasi Blok 2 Basement 1


3-20

Project : CONDOMINIUM BALIKPAPAN Pile type : BORED PILE Calculation method: NOTE:Ref. : BH-4 Blok 2 Basement 2 Diameter : 0.88 m Based on N-SPT (Kulhawy)


-45

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00 2500 5000 7500 10000 12500 15000

Dep

th (m

)

FrictionEndQu

Ult. Pull Out (kN)

-45

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00 2500 5000 7500 10000

Dep

th (m

)

Friction*WpQpu

N-SPT

8

34

55

56

51

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

7

32

-45

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00 10 20 30 40 50 60

Dep

th (m

)

CH

CH

CH



3-21

Project : CONDOMONIUM BALIKPAPAN Pile type : BORED PILE Analysis of Lateral Capacity: NOTE:Ref. : BH-4 (BLOK 2) BS-2 Diameter : 0.88 m Based on LPILE4 (ENSOFT) 1. Slope at pile head = 0 m/m

Length : 27 m

Deflection (mm)

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00 2 4 6 8 10

Dep

th (m

)


Shear (kN)

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0-250 0 250 500 750 1000 1250

Dep

th (m

)


Moment (kN.m)

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0-2000 -1500 -1000 -500 0 500 1000

Dep

th (m

)


N-SPT

8

34

55

56

51

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

7

32

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00 20 40 60

Dep

th (m

)

CH

CH

CH



3-22



-45

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00 2500 5000 7500 10000 12500 15000

Dep

th (m

)

FrictionEndQu

Ult. Pull Out (kN)

-45

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00 2500 5000 7500 10000

Dep

th (m

)

Friction*WpQpu

N-SPT

10

10

20

50

20

20

20

50

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

10

10

-45

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00 10 20 30 40 50 60

Dep

th (m

)

CH

CH

CH

CH



3-23

Project : CONDOMONIUM BALIKPAPAN Pile type : BORED PILE Analysis of Lateral Capacity: NOTE:Ref. : BH-10 (BLOK 3) Diameter : 0.88 m Based on LPILE4 (ENSOFT) 1. Slope at pile head = 0 m/m

Length : 34 m

Deflection (mm)

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00 2 4 6 8 10

Dep

th (m

)


Shear (kN)

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0-100 0 100 200 300

Dep

th (m

)


Moment (kN.m)

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0-1000 -750 -500 -250 0 250 500

Dep

th (m

)


N-SPT

10

10

20

50

20

20

20

50

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

10

10

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00 20 40 60

Dep

th (m

)

CH

CH

CH

Gambar 3.19 Kapasitas daya dukung lateral pondasi tiang tunggal di Lokasi Blok 3


3-24



-45

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00 2500 5000 7500 10000 12500 15000

Dep

th (m

)

FrictionEndQu

Ult. Pull Out (kN)

-45

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00 2500 5000 7500 10000

Dep

th (m

)

Friction*WpQpu

N-SPT

10

10

20

50

20

20

20

50

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

10

10

-45

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00 10 20 30 40 50 60

Dep

th (m

)

CH

CH

CH

CH



3-25

Project : CONDOMONIUM BALIKPAPAN Pile type : BORED PILE Analysis of Lateral Capacity: NOTE:Ref. : BH-10 (BLOK 4) Diameter : 0.88 m Based on LPILE4 (ENSOFT) 1. Slope at pile head = 0 m/m

Length : 34 m

Deflection (mm)

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00 2 4 6 8 10

Dep

th (m

)


Shear (kN)

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0-100 0 100 200 300

Dep

th (m

)


Moment (kN.m)

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0-800 -600 -400 -200 0 200 400

Dep

th (m

)


N-SPT

10

10

20

50

20

20

20

50

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

10

10

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00 20 40 60

Dep

th (m

)

CH

CH

CH

Gambar 3.21 Kapasitas daya dukung lateral pondasi tiang tunggal di Lokasi Blok 4


3-26



-45

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00 2500 5000 7500 10000 12500 15000

Dep

th (m

)

FrictionEndQu

Ult. Pull Out (kN)

-45

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00 2500 5000 7500 10000

Dep

th (m

)

Friction*WpQpu

N-SPT

55

60

55

52

58

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

9

-45

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00 10 20 30 40 50 60

Dep

th (m

)

CH

CH



3-27

Project : CONDOMINIUM BALIKPAPAN Pile type : BORED PILE Analysis of Lateral Capacity: NOTE:Ref. : BLOCK 5 (BH-7) Basement 1 Diameter : 0.88 m Based on LPILE4 (ENSOFT) 1. Slope at pile head = 0 m/m

Length : 30 m

Deflection (mm)

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00 2 4 6 8 10

Dep

th (m

)


Shear (kN)

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0-200 0 200 400 600

Dep

th (m

)


Moment (kN.m)

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0-1500 -1000 -500 0 500 1000

Dep

th (m

)


N-SPT

55

60

55

52

58

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

9

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00 20 40 60

Dep

th (m

)

CH

CH



3-28



-45

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00 2500 5000 7500 10000 12500 15000

Dep

th (m

)

FrictionEndQu

Ult. Pull Out (kN)

-45

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00 2500 5000 7500 10000

Dep

th (m

)

Friction*WpQpu

N-SPT

55

60

55

52

58

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

9

-45

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00 10 20 30 40 50 60

Dep

th (m

)

CH

CH



3-29

Project : CONDOMINIUM BALIKPAPAN Pile type : BORED PILE Analysis of Lateral Capacity: NOTE:Ref. : BLOCK 5 (BH-7) Basement 2 Diameter : 0.88 m Based on LPILE4 (ENSOFT) 1. Slope at pile head = 0 m/m

Length : 27 m

Deflection (mm)

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00 2 4 6 8 10

Dep

th (m

)


Shear (kN)

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0-250 0 250 500 750 1000

Dep

th (m

)


Moment (kN.m)

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0-2000 -1500 -1000 -500 0 500 1000

Dep

th (m

)


N-SPT

55

60

55

52

58

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

9

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00 20 40 60

Dep

th (m

)

CH

CH



3-30

Project : CONDOMINIUM BALIKPAPAN Pile type : BORED PILE Calculation method: NOTE:Ref. : BH-2 Gateway Diameter : 0.88 m Based on N-SPT (Kulhawy)


-45

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00 2500 5000 7500 10000 12500 15000

Dep

th (m

)

FrictionEndQu

Ult. Pull Out (kN)

-45

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00 2500 5000 7500 10000

Dep

th (m

)

Friction*WpQpu

N-SPT

54

51

58

57

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

17

56

-45

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00 10 20 30 40 50 60

Dep

th (m

)

CH

CH

Gambar 3.26 Kapasitas Daya Dukung Aksial Pondasi Tiang Tunggal di Lokasi Gateway


3-31

Project : CONDOMONIUM BALIKPAPAN Pile type : BORED PILE Analysis of Lateral Capacity: NOTE:Ref. : Gateway (BH-2) Diameter : 0.88 m Based on LPILE4 (ENSOFT) 1. Slope at pile head = 0 m/m

Length : 15 m

Deflection (mm)

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00 2 4 6 8 10

Dep

th (m

)


Shear (kN)

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0-500 0 500 1000 1500

Dep

th (m

)


Moment (kN.m)

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0-2000 -1500 -1000 -500 0 500 1000

Dep

th (m

)


N-SPT

54

51

58

57

60

60

60

60

60

60

0 60

0 60

0 60

0 60

0 60

0 60

0 60

17

56

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00 20 40 60

Dep

th (m

)

CH

CH

Gambar 3.27 Kapasitas daya dukung lateral pondasi tiang tunggal di lokasi Gateway


3-32

Tabel 3.5Panjang tiang bor yang dibutuhkan di lokasi

kolom Bangunan Utama dan Gateway

Loading Gaya Aksial Max Kapasitas Tiang Disain Panjang H V M Pada Tiang yang Dibutuhkan Kapasitas Tiang Tiang

(kN) (kN) (kN-m) (kN) (SF=2.5) (kN) (m)Hmax 94.5 1353 275Vmax 54 2338 228Mmax 94.5 1353 275


Blok 2 Hmax 65.5 1841 131.5Vmax 8 2582 9Mmax 58.5 1529 139Hmax 74 1671 133Vmax 9 2777 9Mmax 66.5 1832 145Hmax 83.5 1712 168.5Vmax 24 2677 85Mmax 83.5 1712 168.5

Blok 5 Hmax 63 2241 465.5Vmax 42 2693 82Mmax 63 2241 465.5


Gateway Hmax 14 316 238.5Vmax 7 393 81Mmax 8.5 295 254

15

7000

7000

7000

7000

7000

7000

6900

33003100

27

28

28

34

34

30

27

6942.5

1240

2777

Basement-2

Blok 1

Basement-1

Basement-2

Blok 3

Blok 4

LokasiGaya Pada Tiang

Case

Basement-1

3.3.2 Pondasi Tiang Group untuk Lift, Main Stairs dan Fire Stairs

Analisis group tiang dilakukan untuk mengetahui besarnya gaya-gaya yang bekerja pada masing masing pondasi tiang bor pada lokasi-lokasi sebegai berikut:

1. LIFT - LIFT 1, menggunakan data tanah BH-3

- LIFT 2, menggunakan data tanah BH-4




2. MAIN STAIRS - MAIN STAIRS 1, menggunakan data tanah BH-3

- MAIN STAIRS 2, menggunakan data tanah BH-4





3-33

3. FIRE STAIRS - FIRE STAIRS 1, menggunakan data tanah BH-2

- FIRE STAIRS 2, menggunakan data tanah BH-4





Untuk Lift, Main Stairs, Fire Stairs, sistem pondasi direncanakan menggunakan pondasi tiang bor dengan diameter 880 mm.

Gaya – gaya yang berasal dari struktur atas diaplikasikan pada posisi pile cap seperti pada Error! Reference source not found. dibawah ini.

MT

LM

VD

HLD

DHT

Gambar 3.28 Aplikasi gaya-gaya struktur atas pada pondasi tiang bor

Aplikasi gaya-gaya struktur atas pada tiang Bor dilakukan dengan menganggap posisi gaya-gaya yang bekerja berada di tengah-tengah posisi group tiang.

Analisis Gaya-gaya pada Tiang Bor dilakukan dengan menggunakan program komputer Group V. 5.0 dari Ensoft Engineering USA. Hasil analisis dapat dilihat hasil output lengkap dari program ini pada lampiran.

Hasil Perhitungan beban-beban struktur atas yang bekerja pada pile cap di masing-masing lokasi dapat dilihat pada Error! Reference source not found.. berikut.

V

Hy

HxMx

My


3-34

Tabel 3.6 Gaya-gaya yang bekerja pada pondasi tiang group

V Hx Hy Mx My Mv(kN) (kN) (kN) (kN-m( (kN-m) (kN-m)

LIFT1 6653.91 110.93 46.54 627.35 1955.87 5.362 6788.75 898.11 738.45 2458.66 5420.67 0.353 6843.15 242.10 1060.28 3738.43 1477.35 8.584 6850.20 29.50 112.50 1286.46 43.03 2.025 7144.53 154.51 48.54 581.89 1778.25 0.45

MAIN STAIRS1 12678.69 217.31 158.21 1449.50 2833.39 41.582 11420.72 1758.19 1435.53 4413.38 9973.11 14.493 11617.09 473.77 2143.19 6007.57 2705.68 17.924 11747.64 98.65 217.34 1335.57 -175.87 51.025 15529.85 172.41 55.71 969.58 1878.38 -4.68

FIRE STAIRS1 14300.51 951.04 2176.62 -446.27 5711.58 67.522 14300.51 951.04 2176.62 -446.27 5711.58 67.523 13455.33 257.42 124.28 -1377.25 2649.05 86.544 13351.71 98.42 207.93 -903.33 1468.62 54.535 13962.15 200.47 168.19 -1030.16 1611.92 83.946 13399.63 2423.68 984.77 112.46 12672.51 861.44

Lokasi

Gaya-gaya pada Error! Reference source not found. di atas digunakan untuk menganalisis gaya-gaya yang bekerja pada tiap-tiap tiang bor di lokasi Lift, Main Stairs, dan Fire Stairs


3-35

Tipe dan konfigurasi group tiang yang digunakan pada proyek Condominium Balikpapan adalah seperti ditunjukkan pada beberapa gambar berikut :

1. TIPE 1 dengan enam (6) tiang bor

Group tiang TIPE 1 dengan enam (6) tiang bor masing-masing berdiameter 880 mm digunakan pada Lift 1, Lift 2, Lift 3, Lift 4, Lift 5, Main Stairs 4 dan Main Stairs 5. Bentuk dan susunan group tiang TIPE 1 adalah seperti ditunjukkan dalam Error! Reference source not found. di bawah ini.

Gambar 3.29 Konfigurasi tiang group TIPE 1

2. TIPE 2 dengan tujuh (7) tiang bor

Group tiang TIPE 2 dengan tujuh (7) tiang bor berdiameter 880 mm digunakan pada Main Stairs 1. Bentuk dan susunan group tiang TIPE 2 adalah seperti ditunjukkan dalam Error! Reference source not found. di bawah ini.


3-36


3. TIPE 3 dengan delapan (8) tiang bor

Group tiang TIPE 3 dengan delapan (8) tiang bor masing-masing berdiameter 880 mm digunakan pada Fire Stairs 1, Fire Stairs 2, Fire Stairs 3, Fire Stairs 4, Fire Stairs 5, dan Fire Stairs 6 Bentuk dan susunan group tiang TIPE 3 adalah seperti ditunjukkan Error! Reference source not found. di bawah ini.


4. TIPE 4 dengan sembilan (9) tiang bor

Group tiang TIPE 4 dengan sembilan (9) tiang bor masing-masing berdiameter 880 mm digunakan Main Stairs 2 dan Main Stairs 3. Bentuk dan susunan group tiang TIPE 4 adalah seperti ditunjukkan dalam Error! Reference source not found. di bawah ini.


3-37


Hasil perhitungan daya dukung pondasi tiang group diameter 880 mm dapat dilihat dalam gambar-gambar berikut.


3-38

Project : CONDOMINIUM BALIKPAPAN Pile type : BORED PILE Calculation method: NOTE:Ref. : BH-3 Diameter : 0.88 m Based on N-SPT (Kulhawy)

: Lift 1, Main Stairs 1


-45

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00 2500 5000 7500 10000 12500 15000

Dep

th (m

)

FrictionEndQu

Ult. Pull Out (kN)

-45

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00 2500 5000 7500 10000

Dep

th (m

)

Friction*WpQpu

N-SPT

15

48

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

14

-45

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00 10 20 30 40 50 60

Dep

th (m

)

CH

CH

CH

Lift 1

Main Stairs 1

Gambar 3.33 Hasil perhitungan kapasitas daya dukung aksial pondasi tiang bor di lokasi Lift 1 dan Main Stairs 1


3-39

Project : CONDOMINIUM BALIKPAPAN Pile type : BORED PILE Calculation method: NOTE:Ref. : BH-2 (Fire Stairs 1) Diameter : 0.88 m Based on N-SPT (Kulhawy)


-45

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00 2500 5000 7500 10000 12500 15000

Dep

th (m

)

FrictionEndQu

Ult. Pull Out (kN)

-45

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00 2500 5000 7500 10000

Dep

th (m

)

Friction*WpQpu

N-SPT

54

51

58

57

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

17

56

-45

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00 10 20 30 40 50 60

Dep

th (m

)

CH

Fire Stairs 1

Gambar 3.34 Hasil Perhitungan Kapasitas Daya Dukung Aksial Pondasi Tiang Bor di Lokasi Fire Stairs 1


3-40


: Lift 2, Main Stairs 2, Fire Stairs 2


-45

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00 2500 5000 7500 10000 12500 15000

Dep

th (m

)

FrictionEndQu

Ult. Pull Out (kN)

-45

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00 2500 5000 7500 10000

Dep

th (m

)

Friction*WpQpu

N-SPT

8

34

55

56

51

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

7

32

-45

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00 10 20 30 40 50 60

Dep

th (m

)

CHCH

CH

CH

Lift 2

Main Stairs 2Fire Stairs 2

Gambar 3.35 Hasil perhitungan kapasitas daya dukung aksial pondasi tiang bor di lokasi Lift 2, Main Stairs 2, dan Fire Stairs 2


3-41




-45

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00 2500 5000 7500 10000 12500 15000

Dep

th (m

)

FrictionEndQu

Ult. Pull Out (kN)

-45

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00 2500 5000 7500 10000

Dep

th (m

)

Friction*WpQpu

N-SPT

10

10

20

50

20

20

20

50

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

10

10

-45

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00 10 20 30 40 50 60

Dep

th (m

)

CH

CH

CH

CHLift 3

Fire Stairs 3

Main Stairs

3

Gambar 3.36 Hasil Perhitungan Kapasitas Daya Dukung Aksial Pondasi Tiang Bor di Lokasi Lift 3, Main Stairs 3, dan Fire Stairs 3


3-42




-45

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00 2500 5000 7500 10000 12500 15000

Dep

th (m

)

FrictionEndQu

Ult. Pull Out (kN)

-45

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00 2500 5000 7500 10000

Dep

th (m

)

Friction*WpQpu

N-SPT

10

10

20

50

20

20

20

50

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

10

10

-45

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00 10 20 30 40 50 60

Dep

th (m

)

CH

CH

CH

CH

Lift 4

Fire Stairs 4

Main Stairs4

Gambar 3.37 Hasil perhitungan kapasitas daya dukung aksial pondasi tiang bor di lokasi Lift 4, Main Stairs 4, dan Fire Stairs 4


3-43


: Lift 5, Main Stairs 5


-45

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00 2500 5000 7500 10000 12500 15000

Dep

th (m

)

FrictionEndQu

Ult. Pull Out (kN)

-45

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00 2500 5000 7500 10000

Dep

th (m

)

Friction*WpQpu

N-SPT

55

60

55

52

58

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

9

-45

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00 10 20 30 40 50 60

Dep

th (m

)

CH

CH

Lift 5

Main Stairs 5

Gambar 3.38 Hasil Perhitungan Kapasitas Daya Dukung Aksial Pondasi Tiang Bor di Lokasi Lift 5 dan Main Stairs 5


3-44

Project : CONDOMINIUM BALIKPAPAN Pile type : BORED PILE Calculation method: NOTE:Ref. : BH-6 Fire Stairs 5 Diameter : 0.88 m Based on N-SPT (Kulhawy)


-45

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00 2500 5000 7500 10000 12500 15000

Dep

th (m

)

FrictionEndQu

Ult. Pull Out (kN)

-45

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00 2500 5000 7500 10000

Dep

th (m

)

Friction*WpQpu

N-SPT

11

39

60

60

58

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

60

7

53

-45

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00 10 20 30 40 50 60

Dep

th (m

)

CH

CH

Fire Stairs 5

Gambar 3.39 Hasil perhitungan kapasitas daya dukung aksial pondasi tiang bor di lokasi Fire Stairs 5


3-45

Project : CONDOMINIUM BALIKPAPAN Pile type : BORED PILE Calculation method: NOTE:Ref. : BH-8 Fire Stairs 6 Diameter : 0.88 m Based on N-SPT (Kulhawy)


-45

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00 2500 5000 7500 10000 12500 15000

Dep

th (m

)

FrictionEndQu

Ult. Pull Out (kN)

-45

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00 2500 5000 7500 10000

Dep

th (m

)

Friction*WpQpu

N-SPT

24

57

60

60

60

60

60

60

60

60

606060

60

60

60

60

60

60

60

60

40

8

-45

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00 10 20 30 40 50 60

Dep

th (m

)

SC

SC

CH

Fire Stairs 6

Gambar 3.40 Hasil perhitungan kapasitas daya dukung aksial pondasi tiang bor di lokasi Fire Stairs 6


3-46

Gambar 3.41 Hasil perhitungan gaya-gaya tiang bor untuk pondasi Lift 1




3-47



Gambar 3.46 Hasil perhitungan gaya-gaya tiang bor untuk pondasi Main Stairs 1


3-48

X

H = 1435.5 kNV = 11420.72 kN y

Y

H = 1758.19 kNx

M = 4413.38 kNmx

M = 9973.11 kNmy

P1 = 2260 kNP2 = 2050 kNP3 = 1850 kN

P5 = 445 kNP6 = 181 kNP7 = 1310 kN

P4 = 707 kN P8 = 1570 kNP9 = 1050 kN





3-49


Gambar 3.51 Hasil perhitungan gaya-gaya tiang bor untuk pondasi Fire Stairs 1



3-50





3-51


Dari analisis group tiang di setiap lokasi seperti terlihat pada gambar-gambar di atas beserta variasi pembebanannya sebagaimana ditunjukkan dalam Error! Reference source not found., maka reaksi gaya dalam yang bekerja pada masing-masing tiang bor dan panjang tiang bor yang dibutuhkan di setiap lokasi adalah seperti ditunjukkan dalam tabel berikut


3-52

Tabel 3.7 Gaya-gaya yang bekerja pada tiap tiang dan reaksi gaya tiap tiang

V Hx Hy Mx My Mv Gaya Aksial Max

(kN) (kN) (kN) (kN-m( (kN-m) (kN-m) P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 (kN)LIFT

1 6653.91 110.93 46.54 627.35 1955.87 5.36 1220 1100 959 1250 1130 994 - - - 12502 6788.75 898.11 738.45 2458.66 5420.67 0.35 1890 1820 1740 556 451 335 - - - 18903 6843.15 242.10 1060.28 3738.43 1477.35 8.58 1570 1120 511 1690 1240 706 - - - 16904 6850.20 29.50 112.50 1286.46 43.03 2.02 1300 1260 1230 1050 1020 981 - - - 13005 7144.53 154.51 48.54 581.89 1778.25 0.45 1440 1380 1320 1060 1000 938 - - - 1440

MAIN STAIRS1 12678.69 217.31 158.21 1449.50 2833.39 41.58 2190 1590 1830 2080 2580 2410 - - - 25802 11420.72 1758.19 1435.53 4413.38 9973.11 14.49 2260 2050 1850 707 445 181 1310 1570 1050 22603 11617.09 473.77 2143.19 6007.57 2705.68 17.92 1970 1980 1990 486 508 531 1380 1360 1400 19904 11747.64 98.65 217.34 1335.57 175.87 51.02 1820 1970 2120 1780 1950 2100 - - - 21205 15529.85 172.41 55.71 969.58 1878.38 4.68 2580 2590 2600 2580 2590 2600 - - - 2600

FIRE STAIRS1 14300.51 951.04 2176.62 446.27 5711.58 67.52 2620 2440 2260 2080 1530 1340 1120 909 - 26202 14300.51 951.04 2176.62 446.27 5711.58 67.52 2670 2580 2500 2410 1200 1090 983 872 - 26703 13455.33 257.42 124.28 1377.25 2649.05 86.54 1960 1850 1730 1620 1760 1650 1530 1360 - 19604 13351.71 98.42 207.93 903.33 1468.62 54.53 1830 1830 1820 1820 1510 1510 1510 1510 - 18305 13962.15 200.47 168.19 1030.16 1611.92 83.94 1950 1880 1800 1720 1770 1690 1620 1540 - 19506 13399.63 2423.68 984.77 112.46 12672.51 861.44 2870 2360 1800 1100 2280 1710 998 2860 - 2870

Reaksi Gaya Aksial Pada Tiang (kN)Lokasi


3-53

Tabel 3.8 Panjang tiang bor yang dibutuhkan di lokasi Lift, Main Stairs, dan Fire Stairs

Gaya Aksial Kapasitas Tiang Disain Panjang Jumlah Total PanjangMaksimum yang Dibutuhkan Kapasitas Tiang Tiang Tiang Tiang

(kN) Sf = 2.5 (kN) (m) (m)LIFT

1 1250 3125 3200 9 6 542 1890 4725 4730 17 6 1023 1690 4225 4300 21 6 1264 1300 3250 3250 17 6 1025 1440 3600 3600 12 6 72

MAIN STAIRS1 2580 6450 6450 24 7 1682 2260 5650 6000 27 9 2433 1990 4975 5000 25 9 2254 2120 5300 5300 26 6 1565 2600 6500 6500 26 6 156

FIRE STAIRS1 2620 6550 6600 25 8 2002 2670 6675 6700 27 8 2163 1960 4900 4900 24 8 1924 1830 4575 4700 23 8 1845 1950 4875 4900 27 8 2166 2870 7175 7200 28 8 224

Lokasi


3-54

Distribusi bending moment dan shear terhadap kedalaman serta lokasi momen maksimum dan shear maksimum yang terjadi dalam setiap pile cap dihitung dengan menggunakan software Group 5.0. Hasil perhitungan ini diperlukan untuk keperluan disain penulangan tiang bor.

Beberapa gambar berikut menunjukkan distribusi bending moment dan shear yang terjadi di sepanjang tiang bor untuk setiap lokasi.


3-55

0

5

10

15

20

25

30

35

40

-150 -125 -100 -75 -50 -25 0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250

Momen (kN-m)

Ked

alam

an (m

)

LIFT 1

LIFT 2

LIFT 3

LIFT 4

LIFT 5

Gambar 3.57 Grafik momen vs kedalaman di lokasi Lift

0

5

10

15

20

25

30

35

40

-100 -75 -50 -25 0 25 50 75 100 125 150 175 200

Shear (kN)

Ked

alam

an (m

)

LIFT 1

LIFT 2

LIFT 3

LIFT 4

LIFT 5

Gambar 3.58 Grafik shear vs kedalaman di lokasi Lift


3-56

0

5

10

15

20

25

30

35

40

-200 -150 -100 -50 0 50 100 150 200 250 300 350 400

Momen (kN-m)

Ked

alam

an (m

)

Main Stairs 1

Main Stairs 2

Main Stairs 3

Main Stairs 4

Main Stairs 5

Gambar 3.59 Grafik momen vs kedalaman di lokasi Main Stairs

0

5

10

15

20

25

30

35

40

-100 -75 -50 -25 0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300

Shear (kN)

Ked

alam

an (m

)

Main Stairs 1

Main Stairs 2

Main Stairs 3

Main Stairs 4

Main Stairs 5

Gambar 3.60 Grafik shear vs kedalaman di lokasi Main Stairs


3-57

0

5

10

15

20

25

30

35

40

-200 -150 -100 -50 0 50 100 150 200 250 300

Momen (kN-m)

Ked

alam

an (m

)

Fire Stairs 1

Fire Stairs 2

Fire Stairs 3

Fire Stairs 4

Fire Stairs 5

Fire Stairs 6

Gambar 3.61 Grafik momen vs kedalaman di lokasi Fire Stairs

0

5

10

15

20

25

30

35

40

-200 -150 -100 -50 0 50 100 150 200 250 300 350 400

Shear (kN)

Ked

alam

an (m

)

Fire Stairs 1

Fire Stairs 2

Fire Stairs 3

Fire Stairs 4

Fire Stairs 5

Fire Stairs 6

Gambar 3.62 Grafik shear vs kedalaman di lokasi Fire Stairs


3-58

Dari hasil analisis tersebut, bending moment terbesar di setiap lokasi adalah : • LIFT - LIFT 3 = 231 kN/m • MAIN STAIRS - MAIN STAIRS 3 = 353 kN/m • FIRE STAIRS - FIRE STAIRS 6 = 283 kN/m Sedangkan shear terbesar yang terjadi pada tiang adalah : • LIFT - LIFT 2 = 198 kN • MAIN STAIRS - MAIN STAIRS 2= 253 kN • FIRE STAIRS - FIRE STAIRS 6 = 358 kN


4-1

Bab 4 ANALISIS STABILITAS

STRUKTUR PENAHAN TANAH

4.1 RENCANA PEKERJAAN TANAH

Seperti telah diuraikan secara singkat pada Bab 1, tapak bangunan berada pada puncak bukit. Diperlukan pekerjaan tanah berupa timbunan dan galian untuk mempersiapkan lahan sesuai dengan elevasi yang direncanakan. Dasar pelat lantai Basement 1 berada pada elevasi +23.50, dan elevasi +20.3 untuk Basement 2. Dari peta kontur, diketahui permukaan eksisting sebagian besar berupa tanah datar yang dikelilingi lereng mulai elevasi +12.00 sampai +28.00. Perkiraan area galian dan timbunan dapat dilihat dalam gambar berikut.

Gambar 4.1 Perkiraan area galian dan timbunan di lokasi Condominium Balikpapan

Area ini menunggu data landscaping


4-2

Dari hasil penyelidikan tanah dan pengamatan visual, pelapisan tanah sandy clay dan clay-shale sangat bervariasi. Pada sebagian area, lapisan clay-shale berada mulai dari permukaan. Dapat diperkirakan, kuat geser tanah clay-shale dipermukaan telah mengalami penurunan akibat weathering. Hal ini dikuatkan dengan telah terjadinya kelongsoran pada lereng singkapan clay shale di lereng Utara. Dapat diperkirakan bahwa pekerjaan tanah akan menyebabkan timbulnya resiko kelongsoran baru, dimana pekerjaan galian akan menambah gangguan pada tanah weathered clay-shale, dan pekerjaan timbunan akan menyebabkan adanya timbunan tanah di atas tanah weathered clay-shale tersebut. Oleh karena itu diperlukan analisis stabilitas lereng untuk menghindari masalah geoteknik yang dapat ditimbulkan oleh pekerjaan tanah.

Daerah paling kritis yang perlu menjadi perhatian dalam perencanaan adalah daerah timbunan di daerah Block 3/Block 4 dan beda elevasi antara level Basement 1 dan Basement 2. Untuk mencapai elevasi +20.30, diperlukan timbunan di daerah Block 3/Block 4 setinggi maksimum 9.0 m. Beradasarkan beberapa literatur dan pengalaman sebelumnya, untuk mendapatkan lereng timbunan di atas tanah weathered clay-shale yang stabil dengan tingkat keamanan optimal, diperlukan kemiringan lereng lebih dari 1V : 3H. Hanya saja, daerah penimbunan terbatas pada batas lahan yang tersedia, sehingga pembuatan timbunan berlereng tidak dimungkinkan selama belum ada pembebasan lahan tambahan. Oleh karena itu, diperlukan struktur penahan tanah di sepanjang perimeter batas lahan yang dapat menahan timbunan tegak dengan ketinggian maksimum 9.0 m. Struktur penahan tanah harus direncanakan melalui analisis stabilitas dengan mempertimbangkan adanya lapisan weathered clay-shale pada tanah permukaan eksisting.

Dari gambar denah arsitektural, diketahui beda elevasi antara level Basement 1 dan Basement 2 pada area tengah (pusat bangunan) mempunyai lay-out berbentuk lengkung, dimana pada elevasi +23.50 direncanaakan untuk area taman dan kolam renang, sedangkan pada elevasi +20.30 direncanakan untuk boulevard. Beda elevasi sebesar 3.20 m ini direncanakan mempunyai kemiringan tegak dengan perkuatan dinding penahan tanah. Diperlukan analisis stabilitas yang mempertimbangkan adanya penurunan kuat geser tanah eksisting, mengingat dinding penahan tanah berada pada lapisan weathered clay-shale.

4.2 PARAMETER KUAT GESER TANAH

Kuat geser tanah untuk tanah clay-shale diperkirakan berdasarkan grafik Gambar 2-8 sampai Gambar 2-10 dengan mempertimbangkan adanya penurunan kuat geser pada daerah permukaan akibat weathering. Rekomendasi parameter kuat geser tanah dalam analisis stabilitas timbunan/galian pada kondisi long term adalah sebagai berikut :


4-3

Weathered Clay Shalec = 5.0 kPa

= 18 degφ

Non-Weathered Clay Shalec = 20.0 kPa = 24 degφ

Gambar 4.2 Rekomendasi parameter kuat geser tanah untuk analisis stabilitas

timbunan/galian

4.3 ANALISIS LOAD-DEFORMATION

Untuk mengetahui dimensi struktur penahan tanah yang diperlukan, dilakukan analisis load-deformation dengan pendekatan metoda elemen hingga. Analisis dilakukan dengan bantuan program PLAXIS 2D Version 7.2 dan PLAXIS 3D.

4.3.1 Rekomendasi Struktur Penahan Tanah

Untuk dapat menahan gaya lateral yang ditimbulkan oleh tanah timbunan dan beda tinggi galian pada tanah weathered clay-shale, diperlukan struktur penahan tanah yang mempunyai kapasitas lentur yang besar. Untuk mendapatkan gaya jepitan tanah, struktur tersebut juga harus dapat terpasang pada lapisan tanah clay-shale dengan konsistensi hard. Jenis struktur yang memenuhi persyaratan di atas adalah tipe secant bored pile. Untuk mengetahui dimensi struktur penahan tanah yang diperlukan, dilakukan analisis load-deformation dengan pendekatan metoda elemen hingga. Analisis dilakukan dengan memperhitungkan penambahan beban pada setiap tahapan pelaksanaan.

Untuk daerah timbunan di Block 3 dan Block 4, dari beberapa alternatif, diusulkan penggunaan penahan tanah dengan kombinasi konstruksi double secant pile diameter 0.88 m dengan spasi 1.30 m dan balok beton 0.60 m x 0.60 m, seperti terlihat dalam gambar berikut.


4-4

Panel Beton

5.0mTimbunan

1.5m

2.0m

Drain Material Saluran Drainase

3.8m

Double Beam

Pile Cap

9.0m

diameter 88 cmDouble secant pile

3.8m

0.7m

2.0m

Gambar 4.3 Konstruksi double secant pile diameter 88 cm sebagai alternatif penahan tanah

Sequence pekerjaan konstruksi double secant pile dapat dilihat pada gambar-gambar berikut :

54

31 2

5.0m

21

Batas Pagar

5.0m

21

14.0m

Timbunan

Timbunan Temporer

Drain Material

PENIMBUNAN SETINGGI 6.0 m

Timbunan

3.8m

1.5m

2.0m

PEMBUATAN DOUBLE SECANT PILE

Pile Cap Batas Pagar

diameter 88 cm

Drain Material

Double secant pile

PENGGALIAN TIMBUNAN TEMPORER

PEMASANGAN SALURAN DRAINASEPEMASANGAN DOUBLE BEAM 60x60 (PANEL BETON) &

PENIMBUNAN FINAL SETINGGI 9.0 m

Panel Beton

14.0mTimbunan Temporer

5.0m

21

Timbunan

3.8m

1.5m

2.0m

Pile Cap Batas Pagar

Drain Material

14.0mTimbunan Temporer

5.0mTimbunan

1.5m

2.0m

Batas Pagar


3.8m

Double Beam

Pile Cap

Panel Beton

5.0mTimbunan

1.5m

2.0m


3.8m

Double Beam

Pile Cap

9.0m




Gambar 4.4 Sequence pekerjaan konstruksi double secant pile


4-5

Sedangkan untuk penahan tanah bagian tengah, diusulkan penggunaan struktur single secant bored pile diameter 0.60 m dengan spasi 1.0 m, seperti terlihat dalam gambar berikut.

diameter 60 cmSingle secant pile

Pile Cap

1.2m

0.8m

8.0m

3.2m

1.2m

0.6m

0.5m

Gambar 4.5 Konstruksi single secant pile diameter 60 cm sebagai alternatif penahan tanah

Gambar 4.6 Pemodelan strukturr penahan tanah berupa double secant pile dengan menggunakan program PLAXIS

Slab t = 40 cm

Column 60 x 60 Column 60 x 60 (+panel) Bracing Beam (80 x 50)

Secant Pile 88 cm (belakang)

Secant Pile 88 cm (depan)


4-6

4.3.2 Hasil Analisis

Hasil analisis load deformation disajikan dalam gambar dan tabel berikut.

a. Kondisi Awal

b. Penimbunan setinggi 6.0 m ditahan double secant bored pile

c. Penimbunan final dan pemasangan secant bored pile tengah

Ringkasan hasil perhitungan gaya-gaya dalam maksimum yang bekerja pada struktur penahan

tanah dapat dilihat dalam Gambar 4.7 berikut.


4-7

Gambar 4.7 Gaya-gaya dalam yang bekerja pada struktur penahan tanah

Momen Shear Axial(ton.m/m) (ton/m) (ton/m)

1 Kombinasi Double Secant Bored Pile φ 0.88 1. Secant Pile φ 0.88 (Depan) 72.43 16.72 81.25dan Double Beam 0.60x0.60 2. Secant Pile φ 0.88 (Belakang) 52.19 32.93 74.61

3. Caping Beam, t=1.50 49.70 43.18 9.754. Beam 0.60x0.60 (+panel) 2.68 3.73 33.425. Beam 0.60x0.60 9.00 2.81 5.136. Pelat Atas, t=0.40 1.17 1.88 2.09

2 Single Layer Secant Bored Pile φ 0.60 3.39 2.52 24.29

Gaya-gaya Dalam MaksimumNo Tipe Struktur Bagian Struktur


5-1

Bab 5 KESIMPULAN DAN REKOMENDASI

1. Diperlukan analisis geoteknik yang komprehensif dengan memperhitungkan penurunan kuat geser tanah clay-shale dalam perencanaan dan pelaksanaan pekerjaan pondasi bangunan condominium dan struktur penahan tanah timbunan dan galian.

2. Beradasarkan hasil analisis pondasi pada tanah clay-shale, direkomendasikan penggunaan tipe pondasi bored pile diameter 0.88 cm. Untuk menghindari caving pada dinding lubang bor, maka diusulkan metoda pelaksanaan bored pile dengan sistem full casing.

3. Berdasarkan hasil analisis stabilitas lereng, direkomendasikan penggunaan struktur penahan tanah dengan kombinasi konstruksi double secant pile diameter 0.88 m dengan spasi 1.30 m dan balok beton 0.60 m x 0.60 m. Sedangkan untuk penahan tanah bagian tengah, diusulkan penggunaan struktur single secant bored pile diameter 0.60 m dengan spasi 1.0 m.


i

REFERENSI

1. Bowles, J. E. (1988), “Foundation Analysis and Design”, McGraw-Hill, Singapore.

2. Brinkgreve & Vermeer (1998), “PLAXIS: Finite Element Code for Soil and Rock Analyses”, A. A. Balkema, Rotterdam, Netherlands.

3. Carter & Bentley, “Correlations of Soil Properties”, Pentech Press, London.

4. Das, B. M. (1984), “Principles of Foundation Engineering”, Brooks/Cole Engineering Division, California.

5. Reese & Wang (1989), “Documentation of Computer Program LPILE”, Ensoft Inc., Texas.

Sub Structure Design Condo Balikpapan

Documents

Transcript of Sub Structure Design Condo Balikpapan