Makalah Pondasi Dangkal [PDF]

Citation preview

ISI A. Pengertian Pondasi Ada beberapa pengertian tentang pondasi yaitu: Pertama, suatu konstruksi bangunan yang memiliki fungsi untuk memindahkan beban/bobot/gayayang ditimbulkan oleh banguna yang ada diatasnya kedalam tanah. Kedua, adalah bagian bangunan yang menghubungkan bangunan tersebut dengan tanah, dimanatanah harus menerima beban dari bangunan tersebut (beban mati dan beban hidup) dantugas pondasi untuk membagi beban itu sehingga tekanan tanah yang diizinkan (dayadukung) tidak terlewati. Ketiga, konstruksi yang diperhitungkan sedemikian rupa sehingga dapat menjamin kestabilanbangunan terhadap berat sendiri dan menghindari penurunan bangunan yang tidak merata. Dapat disimpulkan, pengertian pondasi adalah bagian dari elemen bangunan yang berfungsi meletakkan dan meneruskan beban ke dasar tanah yang kuat mengimbangi dan mendukung (merespon) serta dapat menjamin kestabilan bangunan, paling tidak terhadap beratnya sendiri, beban yang bekerja serta beban gempa. Istilah pondasi digunakan dalam teknik sipil untuk mendefinisikan suatu bagian konstruksi bangunan yang berfungsi sebagai penopang bangunan dan menerusakn beban bangunan atas ke lapisan tanah yang cukup kuat daya dukungnya. Untuk itu, pondasi bangunan harus diperhitungkan untuk dapat menjamin kestabilan bangunan terhadap berat sendiri, beban-beban berguna, gayagaya luar, seperti tekanan angin, gempa bumi, dan lain-lain. Disamping itu, tidak boleh terjadi penurunan yang melebihi batas yang diijinkan. Agar kegagalan fungsi pondasi dapat dihindari, maka pondasi bangunan harus diletakkan pada lapisan tanah yang cukup keras/padat dan kuat mendukung beban bangunan tanpa menimbulkan penurunan yang berlebihan.



Pondasi bangunan dibedakan menjadi 2 (dua) yaitu, pondasi dangkal dan pondasi dalam. Dalam makalah ini, saya akan membahas tentang pondasi dangkal.



B. Desain Pondasi Pondasi



didesain



agar



memiliki



kapasitas



dukung



dengan



penurunan/settlement tertentu oleh para insyinyur geoteknik dan struktur. Desain utamanya mempertimbangkan penurunan dan daya dukung tanah dalam beberapa kasuk semisal turap, defleksi/lendutan pondasi juga diikutkan dalam pertimbangan. Ketika berbicara penurunan, yan diperhitungkan biasanya penurunan total (keseluruhan bagian pondasi turun bersama-sama) dan penurunan diferensial (sebagai pondasi saja yang turun/miring). Ini dapat menimbulkan masalah bagi struktur yang didukungnya. Daya dukung pondasi merupakan kombinasi dari kekuatan gesekan tanah terhadap pondasi (tergantung pada jenis tanah, massa jenisnya, nilai kohesi adhesinya, kedalamannya, dsb), kekuatan tanah dimana ujung pondasi itu berdiri dan juga pada bahan pondasi itu sendiri. Dalamnya tanah serta perubahanperubahan yang terjadi didalmnya amatlah sulit dipastikan, oleh karena itu para ahli geoteknik membatasi beban yang bekerja hanya boleh, biasanya sepertiga dari kekuatan desainnya. Beban yang bekerja pada suatu pondasi dapat diproyeksikan menjadi. Pertama, beban horizontal/beban geser. Contohnya beban akibat tekan tanah, transfer beban akibat gaya angin pada dinding. Kedua, beban vertikal/beban tekan dan beban tarik. Contohnya, beban mati (berat bangunan sendiri), beban hidup (beban penghuni, air hujan, salju), gaya gempa, gaya angkat air. Ketiga, momen dan torsi. C. Bentuk dan Jenis Pondasi Dangkal



Bentuk dan jenis pondasi sangat dipengaruhi beberapa hal, yaitu: 1. Jenis tanah (mempengaruhi daya dukung tanah) 2. Berat bangunan, untuk bangunan dengan bobot yang berat harus memperhatikan pemilihan pondasi yang aman. 3. Kondisi



geografi,



geologi



dan



lingkungan



sekitar



lokasi,



diperhitungkan khususnya pada bangunan yang terletak pada daerah bangunan yang terletak pada daerah jalur gempa atau pengaruh alam lainnya. 4. Peralatan yang dipergunakan.



Pondasi dangkal dapat dibedakan menjadi: 1. Pondasi langsung/telapak Pondasi ini biasa digunakan untuk bangunan rumah tinggal dan gedung bertingkat ringan. Yaitu dengan memperlebar bagian bawah kolom atau dindiing bangunan sehingga membentuk suatu telapak yang menyebarkan beban bangunan menjadi tegangan yang lebih kecil daripada daya dukung tanah yang dijinkan. Pondasi telapak berfungsi untuk mendukung bangunan secara langsung pada lapisan tanah yang mempunyai daya dukung tanah yang cukup baik, seperti lapisan batuan, kerikil, lapisan berpasir dengan nilai N > 30 atau untuk tanah kohesif dengan nilan N > 20. Kedalaman pondasi telapak, makin dangkal semakin mudah dalam pelaksanaannya. Di Indonesia, dasar pondasi telapak ini, biasanya diletakkan pada kedalaman antara 0.60 m – 3.00 m dibawah permukaan tanah. Pondasi telapak dibedakan menjadi 4 (empat) golongan, yaitu: i.



Pondasi telapak tunggal



Digunakan untuk memikul sebuah kolom tunggal, tugu, menara, tangki air, pilar jembatan, cerobong asap dan sebagainya.



Gambar 1.1



ii.



Pondasi telapak menerus Pondasi telapak menerus digunakan untuk menyangga suatu bangunan yang panjang, seperti dinding penahan, dinding bangunan/tembok, dan sebagainya.



iii.



Pondasi telapak gabungan Pondasi ini sangat cocok digunakan untuk beban kolom yang besar dan daya dukung tanahnya relatif kecil.



iv.



Pondasi pelat Pondasi ini digunakan untuk menopang tangki-tangki penyimpan, ruang peralatan industri dan bangunan-bangunan yang tanah dasarnya mempunyai daya dukung yang rendah atau beban kolom yang terlalu besar.



2. Pondasi Cakar Ayam Pondasi cakar ayam yang hak patennya dipegang oleh PT. Cakar Bumi. Terdiri atas pelat beton bertulang K-225 atau K-300 setebal 10-15 cm, tergntung pada konstruksi yang akan didukungnya dan keadaan tanah dibawahnya. Dibawah pelat beton tersebut dipasang pipa-pipa beton yang dihubungkan secara monolit dengan jarak antara sumbu-sumbu pipa 2.5 m, sedangkan kedalaman pipa berkisar antara 1.5-3.5 m. Kedalaman pipa ini tergantung pada beban dan kondisi tanah. Diameter pipa adalah 1.2 atau 1.5 m dan tebalnya 8-10 cm. Pada prinsipnya, pondasi cakar ayam ini dapat digunakan pada tanah dengan kapasitas dukung 1.5-3.5 ton/m2. Dasar pemikiran pondasi cakar ayam ini adalah memanfaatkan karakteristik tanah yang tidak memanfaatkan oleh sistem pondasi lain yaitu pemanfaatan adanya tekanan tanah pasif. Pelat beton bertulang yang tipis akan mengapung diatas tanah rawa atau tanah lembek. Kekakuannya diperoleh dari pipa-pipa beton bertulang yang berada dibawahnya. Pipa-pipa beton ini dapat berdiri tegak dikarenakan adanya tekanan tanah pasif didalam tanah. Kombinasi ini membuat pelat dan pipa-pipa menjadi konstruksi yang kaku dan tidak mudah digoyahkan. Jadi, fungsi pipa-pipa disini hanyalah sebagai pengaku bukan sebagai penopang seperti pondasi sumuran. Selain itu juga untuk mempertahankan kekuatan pelat beton. Pelaksanaan



konstruksi pondasi cakar ayam ini relatif sederhana, yaitu



dengan meletakkan pipa-pipa beton bertulang ke dalam lobang galian yang telah disiapkan sebelumnya. Pembuatan lobang galian ini dapat dilakukan



dengan pemboran dan galian biasa atau dengan alat khusus yang disebut “chadu” sebagai alat penggali dan “chup” sebagai alat untuk memasukkan pipa-pipa beton ke lobang tersebut. Kemudian, lobang dalam pipa beton diisin kembali dengan tanah bekas galian dan diatasnya diberi tulangan untuk pelat dan selanjutnya dilakukan pengecoran pelat. Karena sederhana pelaksanaanya, pondasi cakar ayam dapat mengganti jenis pondasi yg lebih rumit, misalnya pondasi tiang pancang yang memerlukan peralatan berat. Pondasi cakar ayam ini memang dirancang khusus untuk memecahkan permasalahan tanah lunak, karena sistem pondasi ini sangat sederhana, namun mempunyai kapasitas dukung yang baik.



Gambar 1.2



3. Pondasi sarang laba-laba Pondasi sarang laba-laba ditemukan oleh Ir. Ryantori dan Ir. Soetjipto, pada tahun 1975. Konstruksinya terdiri dari pelat beton tipis bermutu K-225 berukuran 10-15 cm yang dibawahnya dilakukan oleh rib-rib tegak yang tipis dan relatif tinggi, biasanya 50-150 cm. Penempatan rib0rib diatur sedemikian rupa sehingga dari atas kelihatan membentuk petak-petak segitiga, sedangkan rongga-rongga dibawah pelat dan diantara rib-rib diisi dengan tanah/pasir yang dipadatkan lapis demi lapis. Karena fungsinya untuk memikul beban terpusat/kolom, maka susunan rib-rib diatur supaya titik pertemuannya berimpit dengan titik kerja beban/kolom. Rib tepi keliling biasanya dibuat lebih dalam dari rib-rib tengah (berkisar antara 2-3 meter), agar penurunan total direduksi dan untuk menjaga kestabilan bangunan terhadap kemungkinan terjadinya kemiringan.



Untuk pondasi tanah yang jelek, misalnya 0.40 kg/cm 2 tergantung ukuran pondasinya, pondasi sarang laba-laba mampu menahan beban sampai 750 ton. Pondasi ini dapat digunakan pada bangunan bertingkat tiga sampai lima, pabrik, hanggar, menara transmisi tegangan tinggi, tugu, menara air, jalan raya, landasan pesawat udara, jembatan, dan sebagainya. Selain itu, pondasi ini mampu menggantikan fungsi dari berbagai konstruksi, antara lain sebagai pondasi kolom, sloof, konstruksi pelat lantai, dinding penahan urugan dibawah lantai, septic tank dan resapan. Urutan pelaksanaan pembuatan pondasi sarang laba-laba ini adalah, pengukuran dan pemasangan bowplank, penggalian tanah, pemasangan tulangan dan pengecoran rib-rib, urugan tanah perbaikan dan pemadatan dan pengecoran pelat penutup.



Gambar 1.3



4. Pondasi gasing Pondasi gasing ditemukan oleh seorang pengusaha Jepang bernama Atsushi Matsui pada tahun 1974. Idenya berawal ketika ia melihat kenyataan bahwa mangkuk the tidak akan tenggelam di pasir, walaupun dipukul ombak.



Setelah



melakukan



berbagai



percobaan,



akhirnya



ia



ersebut.menemukan bentuk top atau gasing. Pondasi gasing ini terdiri atas 2 (dua) bagian. Yaitu pertama, blok-blok beton berbentuk gasing dengan kontak yang luas dan berfungi sebagai pemikul beban dan menyebarkannya ke lapisan tanah di bawahnya. Kedua, batu pecah pengisi celah-celah antara blok-blok beton tersebut yang berfungsi sebagai pengunci dan peredam getaran. Pondasi gasing banyak digunakan di Jepang karena dinilai tepat untuk digunakan sebagai pondasi untuk dinding penahan tanah, bangunan air, lapisan perkerasan yang menuntut nilai CBR tinggi (seperti landasan pacu pesawat terbang), bangunan-bangunan di tepi pantai, konstruksi pemecah gelombang, pelataran parkir, bangunan di tepi jalan raya maupun rel. Garis tengah lingkaran bagian atas dari pondasi gasing ini, kurang lebih sama ukurannya dengan tinggi bagian kerucutnya. Tinggi kerucut ini lebih kurang sama dengan tinggi kaki gasiung. Bidang yang bersinggungan dengan tanah (sudut kerucut) adalah 45 derajat, yang merupakan kunci dari desain pondasi gasing ini. Kombinasi blok-blok beton berbentuk gasing yang celahnya diidi dengan kerikil atau batu pecah akan menyamaratakan beban permukaan yang dipikul sebagaimana halnya sistem pondasi yang fleksibel. Blok-blok beton tersebut dapat menahan lapisan batu pecah yang ada disekelilingnya



agar tidak lari keluar. Kombinasi keduanya ini secara bersama dapat berfungsi menaikkan daya dukung pondasi dan mengurangi penurunanya. Selain itu, blok-blok beton tersebut diletakkan diatas anyaman besi beton yang kaku, tempat kaki pondasinya tertanam kuat di tanah asli dan bagian atas gasing juga diikat satu sama lain dengan besi beton. Hal ini menyebabkan pondasi gasing sulit tergelincir, baik ke bawah maupun ke samping. Itulah sebabnya, sistem pondasi yang patennya dipegang oleh Maikorna Corporation ini dapat mencegah deformasi setempat, baik ke arah vertikal maupun horizontal, dapat mengurangi konsentrasi tegangan setempat dan menaikkan daya dukung tanah asli yang lunak. Tekanan dan gelombang getaran yang membebani pondasi gasing akan disebarluaskan secara merata ke berbagai arah dan saling berlawanan satu sama lain di dalam lapisan batu pecah yang mengisi ruang di sekitar pondasi. Sehingga, disamping getaran ini dapat menahan gaya gempa, juga praktis terendam. Getaran yang diakibatkan oleh kendaraan pun akan berkurang, di tempat gelombang getar ini akan dipindahkan dari satu gasing ke gasing lainnya



melalui permukaan kontak dan direfleksikan pada



permukaan konus untuk kembali ke pusat blok pondasi gasing. Lapisan kerikil batu pecah yang mengisi sela-sela gasing berfungsi sebagai Shock Absorber. Oleh karena itu, jika satu lapis pondasi gasing tidak cukup meredam dan mengurangi getaran, maka dapat digunakan 2 atau 3 lapis pondasi. 5. Pondasi grid Pondasi grid dapat digunakan untuk bangunan-bangunan pantai, seperti bangunan pemboran atau bangunan-bangunan ringan. Daya dukung pondasi ini diperoleh dari lekatan antara dinding tipis yang berdiri tegak dengan tanah disekelilingnya.



Pondasi ini terdiri dari dinding dengan tebal dan tinggi tertentu sesuai dengan kebutuhan, yang dipasang secara tegak, sehingga tersusun suatu sel-sel berbentuk segitiga atau segiempat. Sel-sel tersebut diisi dengan pasir, kerikil atau batu pecah yang dipadatkan. Tanah pengisi ini terkurung di dalam sel dan menjadi satu kesatuan dengan dindingnya sehingga memberikan tambahan kekuatan untuk menahan beban diatasnya. Besarnya kekuatan dukung pondasi grid ini tergantung pada tingginya dinding pelat dan kepadatan tanah yang didalamnya. 6. Pondasi hypaar Disebut pondasi hypaar karena berbentuk parabola-hiperbola dan cocok digunakan pada bangunan-bangunan sedang (3 lantai) dengan daya dukung tanah 0.3-0.5 kg/cm2. Pondasi ini terdiri atas pelat beton bertulang berbentuk hiperbola dengan ketebalan 10 cm dan diameter tulangan 8-10 cm dengan jarak 20 cm. ketebalan membran atau pelat beton ini dimaksudkan supaya berat pondasi tidak menimbulkan momen pada pondasi itu sendiri, karena bila pelat beton lebih tebal dari 10 cm akan menimbulkan momen. Tulangan yang digunakan berfungsi untuk menjaga kelenturan pelat. Prinsip kerja pondasi ini adalah dapat menghilangkan pengaruh momen, karena gaya-gaya yang bekerja akan diratakan pada badan hiperbola dan resultan gaya-gayanya mengarah pada pusat hiperbola. Pemakaian pondasi ini akan menghemat 15-20 % dibanding dengan memakai langsung (pondasi telapak) maupun tidak langsung (pondasi tiang), karena tebal pelat beton berbentuk hiperbolacukup tipis, maksimum 10 cm dan tanah di dalam pondasi adalah tanah asli, sehingga dapat mengurangi pekerjaan tanah.