Dalam merencanakan pondasi untuk suatu konstruksi dapat digunakan beberapa macam tipe pondasi. Pemilihan tipe pondasi ini didasarkan atas :
- Fungsi bangunan atas (upper structure) yang akan dipikul oleh pondasi tersebut.
- Besarnya beban dan berat dari bangunan atas.
- Kondisi tanah dimana bangunan tersebut akan didirikan.
- Biaya pondasi dibandingkan dengan bangunan atas.
Seperti
yang kita ketahui bahwa tipe pondasi cukup banyak macamnya, dan
tergantung dari fungsi serta kegunaannya. Nah.. salah satu di antara
tipe pondasi yang dapat digunakan adalah pondasi tiang pancang.
Konstruksi pondasi tersebut bisa terbuat dari kayu, baja, atau beton
yang berfungsi untuk meneruskan beban- beban dari struktur bangunan
atas ke lapisan tanah pendukung (bearing layers) dibawahnya pada kedalaman tertentu.
Mengapa harus Pondasi Tiang Pancang ?
Tiang
pancang saat ini banyak digunakan di Indonesia sebagai pondasi
bangunan, seperti jembatan, gedung bertingkat, pabrik atau
gedung-gedung industri, menara, dermaga, bangunan mesin-mesin berat,
dll. Dimana semuanya merupakan konstruksi-konstruksi yang memiliki dan
menerima beban yang relatif berat. Penggunaan tiang pancang untuk
konstruksi biasanya bertitik tolak pada beberapa hal mendasar seperti
anggapan adanya beban yang besar sehingga pondasi langsung jelas tidak
dapat digunakan, kemudian jenis tanah pada lokasi yang bersangkutan
relatif lunak (lembek) sehingga pondasi langsung tidak ekonomis lagi
untuk dipergunakan.
Dikarenakan
begitu pentingnya peranan dari pondasi tiang pancang tersebut, maka
jika pembuatannya dibandingkan dengan pembuatan pondasi lain, pondasi
tiang pancang ini mempunyai beberapa keuntungan sebagai berikut :
- Biaya pembuatannya kemungkinan besar (dengan melihat letak lokasi dan lainnya), lebih murah bila dikonversikan dengan kekuatan yang dapat dihasilkan.
- Pelaksanaannya lebih mudah.
- Di Indonesia, peralatan yang digunakan tidak sulit untuk didapatkan.
- Para pekerja di Indonesia sudah cukup terampil untuk melaksanakan bangunan yang mempergunakan pondasi tiang pancang.
- Waktu pelaksanaannya relatif lebih cepat.
Secara
umum pemakaian pondasi tiang pancang dipergunakan apabila tanah dasar
dibawah bangunan tersebut tidak mempunyai daya dukung (bearing capacity)
yang cukup untuk memikul berat bangunan dan beban diatasnya, dan juga
bila letak tanah keras yang memiliki daya dukung yang cukup untuk
memikul berat dari beban bangunan diatasnya terletak pada posisi yang
sangat dalam. Dari alasan itulah maka dalam mendesain Pondasi tiang
pancang mutlak diperlukan informasi mengenai :
- Data tanah dimana bangunan akan didirikan.
- Daya dukung dari tiang pancang itu sendiri (baik single pile ataupun group pile).
- Analisa negative skin friction (karena mengakibatkan beban tambahan).
Gaya geser negatif (negative skin friction)
adalah suatu gaya yang bekerja pada sisi tiang pancang dimana gaya
tersebut justru bekerja kearah bawah sehingga malah memberikan
penambahan beban secara vertikal selain beban luar yang bekerja. Negative skin friction berbeda dengan Positif skin friction, karena positif skin friction
justru membantu memberikan gaya dukung pada tiang dalam melawan beban
luar/vertikal yang bekerja dengan cara memberikan perlawanan geser
disisi-sisi tiang, dengan arah kerja yang berlawanan dari arah gaya luar
yang bekerja ataupun gaya dari negative skin friction tersebut.
Negatif skin friction
terjadi ketika lapisan tanah yang diperkirakan mengalami penurunan
yang cukup besar akibat proses konsolidasi, dimana akibat proses
konsolidasi ini, tiang mengalami gaya geser dorong kearah bawah yang
bekerja pada sisi sisi tiang (karena terbebani). keadaan ini disebut
sebagai keadaan dimana tiang mengalami gaya geser negatif (negative skin friction).
Nah....jika jumlah gaya gaya sebagai akibat dari beban luar dan gaya
geser negatif ini melebihi gaya dukung tanah yang diizinkan, maka akan
terjadilah penurunan tiang yang disertai dengan penurunan tanah
disekitarnya.
Keadaan
ini bisa terjadi karena tanahnya yang lembek, pemancangan pondasi pada
daerah timbunan baru, atau akibat penurunan air tanah pada tanah yang
lembek, dimana kondisi tersebut memungkinkan terjadinya penurunan atau
konsolidasi tanah yang cukup besar. Pondasi tiang pancang hendaknya
direncanakan sedemikian rupa sehingga gaya luar yang bekerja pada
kepala tiang tidak melebihi gaya dukung tiang yang diizinkan. Adapun
yang dimaksud dengan gaya dukung tiang yang diizinkan adalah meliputi
aspek gaya dukung tanah yang diizinkan, tegangan pada bahan tiang
perpindahan kepala tiang yang diizinkan, dan gaya- gaya lain (seperti
perbedaan tekanan tanah aktif dan pasif).
Perhitungan serta pengevaluasian tersebut tidak saja dilaksanakan terhadap tiang secara individu (single pile) tetapi juga harus dilaksanakan terhadap tiang-tiang dalam kelompok (group pile). Umumnya pondasi tiang pancang dapat ditinjau dari :
- Jenis / bahan yang digunakan, meliputi : kayu, baja, beton, atau komposit (perpaduan dari beberapa bahan).
- Cara Penyaluran Beban.
Berdasarkan cara penyaluran beban dapat dibedakan atas :
a. Tumpuan Ujung (End Bearing Pile) :
Penyaluran
beban dimana sebagian besar daya dukungnya adalah akibat dari
perlawanan tanah keras pada ujung tiang. Tiang yang dimasukan sampai
lapisan tanah keras, secara teoritis dianggap bahwa seluruh beban tiang
dipindahkan kelapisan keras melalui ujung tiang.
Anggapan
tanah keras yang dimaksudkan disini sebetulnya relatif dan tergantung
dari beberapa faktor, antara lain seperti besar beban yang harus
dipikul oleh tiang. Sehingga bisa saja ada anggapan asalkan pada
posisi dimana daya dukung tanahnya sudah mumpuni untuk mengimbangi
besarnya beban yang dipikul tiang, maka disitu diasumsikan letak tanah
keras berada. Anggapan ini tidak salah tapi juga tidak betul, namun
supaya tidak terjadi perbedaan yang tajam dalam perspektif anggapan,
maka untuk dianggap sebagai lapisan tanah pendukung yang baik, dapat
digunakan ketentuan sebagai berikut :
- Lapisan non kohesif (pasir, kerikil) mempunyai harga standard penetration test (SPT), N > 35.
- Lapisan kohesif mempunyai harga kuat tekan bebas (Unconfined compression strength) qu antara 3 s/d 4 kg/cm2 atau N > 15 s/d 20.
b. Tumpuan Geser/Sisi (Friction Pile)
Penyaluran
beban dimana sebagian besar daya dukungnya adalah akibat dari gesekan
antara tanah dengan sisi- sisi tiang pancang, atau dengan kata lain
kemampuan tiang pancang dalam menahan beban hanya mengandalkan gaya
geseran antara tiang dengan tanah disekelilingnya. Hal ini bisa terjadi
karena pada dasarnya kenyataan dilapangan mengenai data kondisi tanah
tidak bisa diprediksi, sehingga sering kita menjumpai suatu keadaan
dimana lapisan yang memenuhi syarat sebagai lapisan pendukung yang baik
ditemui pada kedalaman yang dalam, sehingga untuk mendapatkan tumpuan
ujungnya kita perlu merogoh kocek lebih dalam dikarenakan biayanya
sangat mahal.
Pada
kenyataan seperti ini praktis daya dukung yang didapat adalah dari
gesekan antara sisi tiang dengan tanah disekelilingnya namun bukan
berarti perlawanan diujungnya kita anggap melempem atau tidak ada, tapi
pada kenyataannya tumpuan diujung ini juga memiliki andil dalam
memberikan sumbangan daya dukung walaupun itu kecil.
Perbedaan
dari kedua jenis tiang pancang ini, semata-mata hanya dari segi
kemudahan, karena pada umumnya tiang pancang berfungsi sebagai
kombinasi antara friction pile (tumpuan sisi) dan end bearing pile (tumpuan ujung). Kecuali tiang pancang yang menembus tanah yang sangat lembek sampai lapisan tanah dasar yang padat.
Berikut ini adalah beberapa contoh rangkaian pekerjaan pondasi tiang pancang di lapangan :
Gambar 1. Tampak Kepala Tiang Pancang Sebelum Dipecah
Gambar 2. Pemecahan Kepala Tiang Pancang
Gambar 3.Penyusunan Bata Hebel (sebagai pengganti bekisting), untuk Poer Pondasi
Gambar 4. Perakitan Tulangan Untuk Poer Pondasi
Gambar 5. Perakitan Tulangan Untuk Sloof ke Poer Pondasi
Gambar 6. Pondasi yang Telah di Cor Beton
Gambar 7. Tulangan Sisa dari Pondasi Untuk Disambung ke Kolom
Tidak ada komentar:
Posting Komentar