Tujuan Penyelidikan Tanah

1. Untuk mendapatkan informasi pelapisan tanah dan batuan.
   Dari stratifikasi tanah yang diperoleh, dapapt diketahui lapisan tanah keras yang dapat dijadikan pendukung untuk pondasi, ketebalan tanah yang kompresibel dan variasi kondisi tanah.
   
   
2. Untuk mendapatkan informasi muka air tanah.
   Pada bangunan yang mempunyai lantai besmen diperlukan informasi tinggi muka air tanah, agar dapat ditentukan besarnya tekanan pada besmen baik tekanan pada dinding besmen maupun besarnya gaya angkat (uplift). Selain itu juga perlu dipertimbangkan metoda konstruksi dan sistem dewatering.
   
   
3. Untuk mendapatkan informasi sifat-sifat fisis dan sifat-sifat mekanis tanah/batuan.
   Sifat-sifat fisis tanah adalah karakteristik dari suatu material yang diperoleh secara alami. Sifat-sifat mekanis tanah adalah respon material terhadap pembebanan. Sifat-sifat fisis digunakan untuk klasifikasi tanah sedangkan sifat-sifat mekanis untuk memperkirakan kemampuan tanah mendukung beban yang direncanakan dan deformasi pada tanah.
   
   
4. Menentukan parameter tanah untuk analisis.
   Dari informasi di atas dapat diturunkan parameter tanah untuk analisis pondasi atau untuk simulasi proses konstruksi.
   
   
   

   

   
   

Persyaratan Pondasi Tiang

Beberapa persyaratan yang harus dipenuhi oleh suatu pondasi tiang yaitu:

1. Beban yang diterima oleh pondasi tidak melebihi daya dukung tanah untuk menjamin keamanan bangunan;
2. Pembatasan penurunan yang terjadi pada bangunan pada nilai yang dapat diterima yang tidak merusak struktur;
3. Pengendalian atau pencegahan efek dari pelaksanaan konstruksi pondasi atau galian atau pekerjaan pondasi yang lain untuk membatasi pergerakan bangunan atau struktur lain di sekitarnya.

Aspek Terkait Pada Pelaksanaan Pondasi Tiang

Untuk studi pondasi, baik perancangan, metoda konstruksi dan pengendalian mutu, perlu dipertimbangkan beberapa aspek terkait berikut:

1. Persyaratan Secara Hukum
   • Proteksi bangunan sekitar proyek
   • Pengawasan pekerjaan
   • Keselamatan umum.
2. Prosedur Konstruksi dan Permasalahan
   • Urutan konstruksi sesuai dokumen
   • Stabilitas terhadap galian
   • Pengaruh pemancangan tiang
   • Pengaruh timbunan atau stock-piles terhadap bangunan yang telah ada
   • Pengaruh dewatering
   • Penyembulan (heaving)
   • Adanya utilitas di bawah bangunan.

Perancangan Pondasi Tiang

Prosedur perancangan pondasi tiang pada umumnya mengikuti 6 langkah sebagai berikut:

Langkah 1: Menentukan profil tanah

Penggambaran profil kadar air dan batas-batas Atterberg, menentukan kuat geser undrained dan uji triaxial UU atau uji geser baling (vaneshear) dan menggambarkan hasil uji lapangan (in-situ test) bila mungkin. Muka air tanah juga perlu ditetapkan.

Pada lapis tanah yang kompresibel perlu dilakukan uji konsolidasi dan pada tanah ekspansif perlu digambarkan profil potensi pengembangan.

Untuk evaluasi perilaku tiang terhadap beban lateral, modulus subgrade ditentukan. Bila terdapat beberapa pemboran dan uji sondir, gambarkan penampang potongan melalui titik-titik uji tersebut. Penggambaran penampang melintang melalui beberapa titik bor akan lebih memudahkan untuk mengevaluasi kondisi tanah dalam arah potongan tersebut.

Langkah 2: Penentuan Kedalaman Pondasi

Tentukan lapisan pendukung yang cukup baik dan dapat memikul beban berdasarkan profil tanah di lapangan. Bila terdapat lapisan kompresibel di bawahnya, pondasi dapat diperdalam atau perkiraan penurunan perlu diantisipasi. Bila lapisan tanah keras tidak didapatkan hingga kedalaman tertentu, tiang dapat dirancang sebagai tiang tahanan gesek (friction piles).

Langkah 3: Penentuan Jenis Pondasi Tiang

Tentukan jenis pondasi tiang baik tiang pancang atau tiang bor atau pondasi khusus berdasarkan pertimbangan beberapa faktor:

• Daya dukung aksial dan lateral;
• Ketersediaan peralatan;
• Pengalaman konstruksi di lokasi proyek;
• Pertimbangan lingkungan (suara, getaran, jalan akses, dan lain-lain);
• Ekonomi (biaya).

Langkah 4: Perancangan Pondasi Tiang

Prosedur perancangan pondasi tiang mengikuti cara yang umum yaitu penentuan daya dukung ujung tiang, daya dukung gesekan selimut dan daya dukung lateral. Peralihan lateral pada berbagai kombinasi beban biasanya ditentukan untuk mengetahui kemampuan pondasi menahan beban lateral.

Masalah yang cukup kritis dengan perancangan adalah menentukan parameter tanah yang tepat. Dalam banyak hal, meskipun metode analisis untuk daya dukung tiang cukup banyak dan dapat memberikan jawaban yang bervariasi, tetapi kesalahan yang terjadi akibat kekeliruan parameter tanah adalah lebih fatal (Peck, 1988).

Langkah 5: Penentuan Komposisi Tiang

Berdasarkan beban-beban struktur atas, komposisi atau pengelompokan tiang ditentukan. Pada beban-beban yang kecil kemungkinan beban dipikul oleh tiang tunggal sedangkan pada beban aksial dan momen yang besar, kelompok tiang dirancang dalam sebuah pile-cap. Penurunan pondasi tiang baik secara individual maupun dalam kelompok diperkirakan.

Langkah 6: Pengaruh Konstruksi pada Bangunan disekitar Proyek

Evaluasi perubahan daya dukung pondasi dari bangunan disekitar proyek dan perubahan muka air tanah akibat konstruksi pondasi. Pengaruh penggalian pada kestabilan tanah disekitar proyek dan pengaruh vibrasi akibat pemancangan dievaluasi.

Penyelidikan Tanah

Penyelidikan tanah diperlukan untuk menentukan pilihan jenis pondasi. Daya dukungnya, dan untuk menentukan metode konstruksi yang efisien.

Karakteristik tanah amat bervariasi dan dapat berubah drastis hanya dalam jarak beberapa meter. Tujuan langsung dari penyelidikan tanah adalah untuk menentukan stratigrafi atau pelapisan tanah, menentukan sifat-sifat fisis dan teknis tanah, khususnya kuat geser dan sifat kemempatannya. Secara umum tujuan yang ingin dicapai adalah:

1. memberikan pandangan-pandangan tentang kelayakan suatu lokasi untuk proyek dari aspek kondisi tanah.
2. menentukan karakteristik tanah dan kemungkinan perilakunya akibat pembebanan, menafsirkan data tersebut dan digunakan untuk merekomendasikan perancangan, metode konstruksi dan cara pengamatan.

Pengetahuan Tentang Kondisi Lapangan

Pengetahuan tentang kondisi lapangan amat diperlukan untuk memilih dan melaksanakan pondasi tiang. Pengamatan mengenai kondisi lapangan meliputi pengamatan visual di lapangan dan di daerah sekitarnya dan pengetahuan mengenai konstruksi pondasi tiang di dekat lokasi proyek.

Pengamatan lapangan dapat memberikan informasi mengenai adanya hambatan atau bangunan atau struktur lain di daerah tersebut. Jalan akses masuk ke proyek juga menjadi bahan pertimbangan. Aspek penting diantaranya lebar sempitnya jalan masuk, lokasi militas umum, topografi, ketersediaan air dan kemungkinan alat-alat masuk ke dalam lokasi.

Klasifikasi Pondasi Tiang

Berdasarkan metoda instalasinya, pondasi tiang pada umumnya dapat diklasifikasikan atas:

1)      Tiang Pancang

Sebuah tiang yang dipancang ke dalam tanah sampai kedalaman yang cukup untuk menimbulkan tahanan gesek pada selimutnya atau tahanan ujungnya disebut pondasi tiang pancang. Pemancangan tiang dapat dilakukan dengan memukul kepala tiang dengan palu atau getaran atau dengan penekanan secara hidrolis.

2)      Tiang Bor

Sebuah tiang bor dikonstruksikan dengan cara penggalian sebuah lubang bor yang kemudian diisi dengan material beton dengan memberikan penulangan terlebih dahulu.

Tiang Pancang

Tiang Bor

Kedua jenis tiang di atas dibedakan karena mekanisme pemikulan beban yang relative tidak sama dan konsekuensinya secara empiric menghasilkan daya dukung yang berbeda, pengendalian mutu secara berbeda dan cara evaluasi yang tersendiri untuk masing-masing jenis tiang tersebut.

Rekayasa Lalu Lintas

• Menurut Institute of Transportation Engineers, USA, Rekayasa Lalu Lintas (Traffic Engineering) adalah suatu tahap dari rekayasa transportasi yang menyangkut perancangan, perencanaan geometri dan operasi lalu lintas dari segala macam jalan, jaringan jalan, terminal, tanah sekitarnya seta hubungan dengan jenis angkutan yang lainnya.
• Menurut Institute of Civil Engineers, England, Rekayasa Lalu Lintas adalah bagian dari kerekayasaan yang berhubungan dengan perencanaan lalu lintas dan perencanaan jalan, lingkungan dan fasilitas parkir dan dengan alat-alat pengatur lalu lintas guna memberikan keamanan, kenyamanan dan pergerakan yang ekonomis bagi kendaraan dan pejalan kaki.

Fungsi Pondasi Tiang

Secara umum, pondasi tiang adalah elemen struktur yang berfungsi meneruskan beban kepada tanah, baik beban dalam arah vertical maupun horizontal. Namun demikian fungsi pondasi tiang lebih dari itu dan penerapannya untuk masalah-masalah lain cukup banyak, diantaranya:

1. Untuk memikul beban-beban dari struktur atas;
2. Untuk menahan gaya angkat (up-lift force);
3. Untuk memadatkan tanah pasiran dengan cara penggetaran. Tiang ini kemudian ditarik lagi;
4. Untuk mengurangi penurunan; 
5. Untuk memperkaku tanah di bawah pondasi mesin, mengurangi amplitude getaran dan frekuensi alamiah  dari system; 
6. Untuk memberikan tambahan faktor keamanan, khususnya pada kaki jembatan yang dikhawatirkan mengalami erosi; 
7. Untuk menahan longsoran atau sebagai soldier piles.

Suatu faktor keamanan biasanya digunakan untuk menghindari penurunan secara berlebih yang dapat membahayakan struktur di atasnya. Pondasi tiang juga digunakan untuk menahan beban miring, beban lateral atau gaya angkat (up-lift) dan momen.

Pondasi tiang memperoleh daya dukungnya dari gesekan antara selimut tiang dengan tanah dan dari tahanan ujungnya. Kedua komponen tersebut dapat bekerja bersama maupun terpisah, namun demikian pada suatu pondasi tiang umumnya salah satu dari komponen tersebut dapat lebih dominan. Tiang yang memiliki tahanan ujung lebih tinggi dari tahanan selimutnya disebut tiang tahanan ujung (tip bearing piles) sebaliknya bila tahanan selimutnya lebih tinggi maka disebut tiang gesekan (friction piles).