Pondasi Rakit-Tiang Mikro Kayu Dolken pada Tanah Lunak

STUDI KAPASITAS DUKUNG KAYU DOLKEN SEBAGAI PONDASI RAKIT-TIANG MIKRO PADA DEPOSISI TANAH LUNAK A STUDY ON THE BEARING CAPACITY DOLKEN WOOD AS MICRO RAFT-PILE FOUNDATION ON SOFT SOIL DEPOSIT MUHAMMAD YUNUS PROGRAM PASCA SARJANA UNIVERSITAS HASANUDDIN MAKASSAR 2014 ii STUDI KAPASITAS DUKUNG KAYU DOLKEN SEBAGAI PONDASI RAKIT-TIANG MIKRO PADA DEPOSISI TANAH LUNAK Tesis Sebagai Salah Satu Syarat Mencapai Gelar Magister Teknik Program Studi Teknik Sipil Disusun dan Diajukan Oleh: MUHAMMAD YUNUS kepada PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS HASANUDDIN MAKASSAR 2014 iv PERNYATAAN KEASLIAN TESIS Yang bertanda tangan di bawah ini : Nama : Muhammad Yunus Nomor Mahasiswa : P2305210003 Program Studi : Teknik Sipil Konsentrasi : Geoteknik Menyatakan dengan sebenarnya bahwa tesis yang saya tulis ini benarbenar merupakan hasil karya saya sendiri, bukan merupakan pengambilalihan tulisan atau pemikiran orang lain. Apabila di kemudian hari terbukti atau dapat dibuktikan bahwa sebagian atau keseluruhan tesis ini hasil karya orang lain, saya bersedia menerima sanksi atas perbuatan tersebut. Makassar, 8 Desember 2014 Yang menyatakan, Muhammad Yunus v PRAKATA Alhamdulillahi Rabbilalamin, puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan berkah, rahmat, karunia dan hidayah-Nya sehingga penyusunan tesis ini dapat diselesaikan sebagaimana mestinya. Penulis menyadari bahwa tidak sedikit kendala yang dihadapi dalam penyusunan tesis ini dan tesis ini tidak akan pernah terselesaikan tanpa bantuan dan dukungan banyak pihak, terutama bantuan dan dukungan baik berupa moril maupun materil yang tidak terhitung nilainya. Untuk itu, pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang sedalam-dalamnya dan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada : 1. Prof. Dr. Ir. H. Lawalenna Samang, MS., M.Eng selaku Ketua Komisi Penasihat dan Dr. Eng. Tri Harianto, ST., MT. selaku Anggota Komisi Penasihat sekaligus penilai tesis atas bantuan, bimbingan dan arahan yang diberikan sehingga penyusunan tesis ini dapat terwujud. 2. Dr. Rudy Djamaluddin, ST., M.Eng, Dr. Eng. Ir. Farouk Maricar, MT. dan Dr. Eng. Ardy Arsyad, ST., M.Eng.Sc. selaku tim penilai yang telah meluangkan waktu untuk menelaah, mengoreksi, menilai dan memberikan saran/masukan yang sangat berharga dalam rangka perbaikan susunan naskah tesis ini. vi 3. Rektor Universitas Hasanuddin, Direktur Program Pasca Sarjana Universitas Hasanuddin, Dekan Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin, Ketua Jurusan Teknik Sipil, Ketua Program Studi S2, para dosen S2 Teknik Sipil Universitas Hasanuddin beserta staf dan jajarannya masing-masing yang telah banyak membantu. 4. Rekan-rekan sesama mahasiswa Program Pascasarjana S2 Teknik Sipil Universitas Hasanuddin Konsentrasi Geoteknik, khususnya angkatan 2010 (Dilla, Farid dan Hilda) yang banyak memberikan bantuan dan dukungan moril hingga selesainya penyusunan tesis ini. 5. Kedua orang tuaku yang tercinta, ayahanda Alimuddin dan ibunda (Almh.) Hj. Halijah, serta adik-adikku yang tercinta (Musdalifah, Kasmawati dan Hasmawati) atas segala pengertian, ketulusan dan keikhlasan dalam membantu tanpa mengenal lelah selama penulis mengikuti pendidikan. Penyusunan tesis ini telah penulis usahakan sebaik dan sesempurna mungkin, namun penulis menyadari masih banyak kekurangan yang harus diperbaik. Untuk itu, dengan segala kerendahan hati penulis memohon masukan dan kritik yang sifatnya membangun dalam rangka penyempurnaan tesis ini. Makassar, Desember 2014 Muhammad Yunus vii ABSTRAK Muhammad Yunus, Studi kapasitas dukung kayu dolken sebagai pondasi rakit-tiang mikro pada deposisi tanah lunak. (Dibimbing oleh Lawalenna Samang dan Tri Harianto) Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui karakteristik bahan tiang kayu mikro dan pola deformasi serta kapasitas dukung sistem pondasi rakit-tiang mikro. Pengujian karakteristik tanah dan tiang kayu mikro menggunakan referensi standar SNI dan ASTM. Metode experimental pengembangan pengujian dilakukan dalam menguji rancangan model pondasi rakit-tiang mikro dalam bak uji dengan ukuran 180x50x50 cm. Hasil pengujian karakteristik kuat tarik kayu 18,52 Mpa, kuat tekan sejajar serat 23,76 Mpa, kuat tekan tegak lurus serat 14,71 Mpa, kuat lentur 106,22 Mpa dan kuat belah 29,91 Mpa. Hasil pengujian pembebanan skala laboratorium diperoleh yang tanpa perkuatan pondasi mengalami penurunan sebesar 57,50 mm dengan beban maksimum 60 kN. Perkuatan dengan pondasi tiang tunggal mengalami penurunan sebesar 45,00 mm dengan beban maksimum 70 kN. Perkuatan dengan pondasi rakit mengalami penurunan sebesar 35,50 mm dengan beban maksimum 72,50 kN dan perkuatan dengan pondasi rakit-tiang mengalami penurunan sebesar 21,50 mm dengan beban maksimum 85 kN. Penggunaan Metode Elemen Hingga untuk menvalidasi efektifitas dari perkuatan pondasi rakit-tiang mikro menunjukkan hasil yang tidak jauh berbeda dengan hasil yang didapatkan dalam pengujian di laboratorium. Dari hasil pengujian dan analisa Metode Elemen Hingga diketahui bahwa penggunaan pondasi rakit-tiang mikro memberikan dukungan arah vertikal yang lebih besar dalam memikul beban yang diterima oleh timbunan tanah. Kata kunci: pondasi rakit-tiang mikro, kapasitas dukung, penurunan tanah viii ABSTRACT Muhammad Yunus, A Study on the Bearing Capacity Dolken Wood as Micro Raft-Pile Foundation on Soft Soil Deposit. (Supervised Lawalenna Samang and Tri Harianto) This study aims to determine the characteristics of micro pile wood, and the deformation pattern and bearing capacity of micro raft-pile foundation system. The testing of the characteristics of soil and micro pile wood conducted by using SNI and ASTM standard. Experimental method of testing development was also carried to examine the design of micro raftpile foundation model in a testing box of 180x50x50 cm. The results revealed that the wood tensile strength was 18.52 MPa. The compressive strength with parallel fiber was 23.76 MPa, while the compressive strength with vertical fiber was 14.71 MPa. The flextural strength 106.22 MPa, while the split strength was 29.91 MPa. This study also revealed that the imposition of a laboratory scale without strengthening the foundation decreased by 57.50 mm with a maximum load of 60 kN. Retrofitting with single pile has decreased by 45.00 mm with a maximum load of 70 kN, while strengthening with raft foundation decreased by 35.50 mm with a maximum load of 72.50 kN. Strengthening with the raft-pile foundation decreased by 21.50 mm with a maximum load of 85 kN. The use of Finite Element Method to validate the effectiveness of retrofitting micro raft-pile foundation indicated that the results were not much different from the results obtained in laboratory tests. The test and the analysis of the Finite Element Method showed that the use of microraft foundation provided greater vertical support in bearing the burden received by the embankment. Keywords : micro raft-pile foundation, bearing capacity, sinking soil . ix DAFTAR ISI Hal. HALAMAN SAMPUL i LEMBAR PENGAJUAN ii LEMBAR PENGESAHAN iii PERNYATAAN KEASLIAN TESIS iv PRAKATA v ABSTRAK vii ABSTRACT viii DAFTAR ISI ix DAFTAR TABEL xi DAFTAR GAMBAR xii DAFTAR LAMPIRAN xviii DAFTAR NOTASI xix BAB I PENDAHULUAN 1 A. Latar Belakang 1 B. Rumusan Masalah 3 C. Tujuan Penelitian 4 D. Manfaat Penelitian 4 E. Batasan Masalah 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 7 A. Isu Permasalahan Tanah Lunak 7 B. Konsep Daya Dukung dan Penurunan Tanah 10 x C. Karakteristik Kayu Dolken 18 D. Sistem Pondasi Rakit-Tiang 23 E. Metode Uji Pembebanan Tiang 29 F. Metode FEM dalam Bidang Geoteknik 38 G. Penelitian Terdahulu 43 H. Kerangka Pikir Penelitian 45 BAB III METODOLOGI PENELITIAN 46 A. Waktu dan Tempat Penelitian 46 B. Rancangan Penelitian 46 C. Analisa Data 70 D. Definisi Operasional Variabel Penelitian 72 BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 75 A. Karakteristik Material Tanah dan Kayu 75 B. Penurunan dan Kapasitas Dukung Model Pondasi di 92 Laboratorium C. Deformasi dan Validasi Numerik Pondasi Rakit-Tiang 106 D. Perilaku dan Validasi Numerik Rakit-Tiang Group 125 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 130 A. Kesimpulan 130 B. Saran 131 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN xi DAFTAR TABEL Tabel Halaman 1 Persyaratan bahan tiang kayu mikro 22 2 Kekuatan kayu menurut jenisnya 22 3 Rekapitulasi hasil pengujian karakteristik tanah 75 4 Rekapitulasi hasil pemeriksaan kadar air kayu 82 5 Rekapitulasi hasil pengujian kuat tarik kayu 84 6 Rekapitulasi hasil pengujian kuat tekan kayu sejajar serat 86 7 Rekapitulasi hasil pengujian kuat tekan kayu tegak lurus serat 86 8 Rekapitulasi hasil pengujian kuat lentur kayu 88 9 Rekapitulasi hasil pengujian kuat belah kayu 89 10 Kandungan kimia material kayu 91 11 Data plate bearing test 94 12 Hasil analisa tegangan-regangan model pondasi 104 13 Input parameter tanah 106 14 Input parameter material kayu dan loading plate 106 15 Pembacaan deformasi numerik yang terjadi pada tanah tanpa perkuatan pondasi 109 16 Pembacaan deformasi numerik yang terjadi pada tanah dengan perkuatan pondasi tiang L = 20 cm 112 17 Pembacaan deformasi numerik yang terjadi pada tanah dengan perkuatan pondasi tiang L = 30 cm 114 18 Pembacaan deformasi numerik yang terjadi pada tanah dengan perkuatan pondasi tiang L = 40 cm 117 xii 19 Pembacaan deformasi numerik yang terjadi pada tanah dengan perkuatan pondasi rakit lebar B=30x30 cm 120 20 Pembacaan deformasi numerik yang terjadi pada tanah dengan perkuatan pondasi rakit-tiang 122 21 Hubungan beban ultimit vs penurunan hasil uji laboratorium dan hasil analisa numerik plaxis 129 xiii DAFTAR GAMBAR Gambar Halaman 1 Peta penyebaran tanah lunak di Indonesia 9 2 Cara-cara keruntuhan 11 3 Koefisien µ0 dan µ1 15 4 Hubungan antara penurunan dan waktu 16 5 Struktur bagian dalam kayu 19 6 Prinsip kerja dari pile-raft 23 7 Pendekatan yang disederhakan dari grafik perhitungan beban dengan settlement 26 8 Kurva hubungan beban vs penurunan 30 9 Kurva hubungan beban vs penurunan metode Davison 32 10 Menentukan Pult pada metode Davisson 33 11 Mencari Qult dengan metode Mazurkiewicz 34 12 Kurva hubungan beban vs penurunan metode Chin 35 13 Kurva hubungan beban vs penurunan metode Buttler & Hoy 36 14 Kurva hubungan beban vs penurunan metode De Beer 37 15 Kerangka pikir penelitian 45 16 Bagan alir penelitian 47 17 Peralatan pengujian batas-batas atterberg 53 18 Alat uji ayakan 54 19 Alat uji analisa hidrometer 55 20 Alat uji pemadatan standar proctor 56 xiv 21 Contoh pengujian kadar air kayu 57 22 Bentuk dan ukuran uji kuat lentur 58 23 (a) Alat bantu penjepit, (b) Benda uji kuat tekan sejajar arah serat 59 24 Pengujian kuat tarik kayu 61 25 Detail alat bantu uji belah kayu 62 26 Sketsa pengujian model tanah tanpa perkuatan pondasi 63 27 Sketsa pengujian model pondasi tiang L = 20 cm 65 28 Sketsa pengujian model pondasi tiang L = 30 cm 65 29 Sketsa pengujian model pondasi tiang L = 40 cm 66 30 Sketsa pengujian model pondasi rakit dua lapis B = 30 x 30 cm 67 31 Model pondasi tiang dan rakit kayu 69 32 Sketsa pengujian model pondasi rakit-tiang 69 33 Menu general setting program plaxis 71 34 Grafik analisa saringan tanah 77 35 Grafik hubungan kadar air dan berat isi kering 78 36 Grafik kuat tekan bebas 79 37 Pola retak yang terjadi setelah diuji kuat tekan bebas 79 38 Grafik pengujian geser langsung 80 39 Batas-batas Atterberg untuk subkelompok A-4, A-5, A-6, A-7 81 40 Klasifikasi tanah sistem Unified 81 41 Sampel uji kadar air 82 xv 42 Sampel uji tarik sesuai SNI-03-3399-1994 83 43 Proses pengujian kuat tarik kayu 83 44 Sampel uji tekan sesuai SNI-03-3958-1995 85 45 Proses pengujian kuat tekan kayu sejajar serat dan tegak lurus serat 85 46 Sampel uji lentur sesuai SNI-03-3959-1995 87 47 Proses pengujian kuat lentur kayu 88 48 Proses pengujian kuat belah kayu 89 49 Hasil pengujian XRD material kayu 90 50 Hasil pengujian SEM material kayu 92 51 Foto pengujian model tanpa pondasi 93 52 Foto pengujian model pondasi tiang tunggal dan pondasi rakit 93 53 Foto pengujian model pondasi rakit-tiang 94 54 Foto pengujian sampel material rakit kayu 2 (dua) lapis 94 55 Kurva beban vs penurunan model tanpa pondasi 95 56 Kurva beban vs penurunan pondasi tiang L = 20 cm 96 57 Kurva beban vs penurunan pondasi tiang L = 30 cm 97 58 Kurva beban vs penurunan pondasi tiang L = 40 cm 98 59 Kurva beban vs penurunan pondasi rakit 99 60 Kurva beban vs penurunan pondasi rakit-tiang 100 61 Rekapitulasi kurva beban vs penurunan 101 62 Pola keruntuhan pada pondasi rakit-tiang 102 63 Gambar geometrik analisa numerik 107 xvi 64 Kurva hubungan beban vs penurunan hasil analisa plaxis 108 65 Gambar deformasi pengujian model numerik plaxis tanah tanpa perkuatan pondasi 109 66 Diagram arah gaya (arrows) tegangan yang terjadi pada tanah tanpa perkuatan pondasi 110 67 Diagram shading deformasi tanah tanpa perkuatan pondasi 111 68 Gambar deformasi pengujian model numerik plaxis tanah dengan perkuatan pondasi tiang tunggal L = 20 cm 112 69 Diagram arah gaya (arrows) tegangan yang terjadi pada tanah dengan perkuatan pondasi tiang tunggal L = 20 cm 113 70 Diagram shading deformasi tanah dengan perkuatan pondasi tiang tunggal L = 20 cm 113 71 Gambar deformasi pengujian model numerik plaxis tanah dengan perkuatan pondasi tiang tunggal L = 30 cm 115 72 Diagram arah gaya (arrows) tegangan yang terjadi pada tanah dengan perkuatan pondasi tiang tunggal L = 30 cm 116 73 Diagram shading deformasi tanah dengan perkuatan pondasi tiang tunggal L = 30 cm 116 74 Gambar deformasi pengujian model numerik plaxis tanah dengan perkuatan pondasi tiang tunggal L = 40 cm 117 75 Diagram arah gaya (arrows) tegangan yang terjadi pada tanah dengan perkuatan pondasi tiang tunggal L = 40 cm 118 76 Diagram shading deformasi tanah dengan perkuatan pondasi tiang tunggal L = 40 cm 119 77 Gambar deformasi pengujian model numerik plaxis tanah dengan perkuatan pondasi rakit 120 xvii 78 Diagram arah gaya (arrows) tegangan yang terjadi pada tanah dengan perkuatan pondasi rakit 121 79 Diagram shading deformasi tanah dengan perkuatan pondasi tiang rakit 121 80 Gambar deformasi pengujian model numerik plaxis tanah dengan perkuatan pondasi rakit-tiang 123 81 Diagram arah gaya (arrows) tegangan yang terjadi pada tanah dengan perkuatan pondasi rakittiang 124 82 Diagram shading deformasi tanah dengan perkuatan pondasi tiang rakit lebar B = 30x30 cm 124 83 Kurva perbandingan hasil pengujian lab dan analisa numerik plaxis tanah tanpa perkuatan pondasi 125 84 Kurva perbandingan hasil pengujian lab dan analisa numerik plaxis tanah dengan perkuatan pondasi tiang L = 20 cm 126 85 Kurva perbandingan hasil pengujian lab dan analisa numerik plaxis tanah dengan perkuatan pondasi tiang L = 30 cm 126 86 Kurva perbandingan hasil pengujian lab dan analisa numerik plaxis tanah dengan perkuatan pondasi tiang L = 40 cm 127 87 Kurva perbandingan hasil pengujian lab dan analisa numerik plaxis tanah dengan perkuatan pondasi rakit B = 30x30 cm 127 88 Kurva perbandingan hasil pengujian lab dan analisa numerik plaxis tanah dengan perkuatan pondasi rakit-tiang 128 xviii DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1 Hasil pengujian karakteristik tanah 2 Hasil pengujian karakteristik kayu dolken 3 Hasil pengujian pembebanan di laboratorium 4 Foto dokumentasi kegiatan penelitian xix DAFTAR NOTASI Simbol Arti ߛ Berat isi (gr/cm³) ߛd Berat volume kering ߛb Berat volume basah ϕ Sudut geser dalam (0) ψ Dilatansi (0) ∆L Panjang tiang (m) Ab Luas penampang rakit (m2) Ap Luas penampang tiang (m2) B Lebar pondasi (m) C Kohesi tanah D Kedalaman pondasi (m) E Elastisitas (Mpa) Erp Efisiensi rakit – tiang (%) fb Kuat lentur kayu (Mpa) fc Kuat tekan kayu (Mpa) fel Kuat belah kayu (Mpa) ft Kuat tarik kayu (Mpa) Gs Berat jenis L Kedalaman efektif (cm) L.L. Liquid Limit (Batas Cair) Nc Faktor daya dukung xx O Keliling tiang (cm2) P Beban (kg) P.I. Plasticy Indeks (Indeks Plastisitas) P.L. Plasticy Limit (Batas Plastis) QRP Daya dukung rakit – tiang (kg) QR Daya dukung rakit (kg) QP Daya dukung tiang (kg) S Settlement (Penurunan) S.L. Shrinkage Limit (Batas Susut) W Kadar air (%) Wopt Kadar air optimum (%) 1 BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Sebagai akibat perkembangan pembangunan khususnya bangunan bidang infrastruktur pekerjaan umum, maka kebutuhan lahan untuk pembangunan juga akan terus bertambah. Pada kota-kota besar untuk memenuhi kebutuhan tersebut mau tak mau pembangunan harus dilakukan di atas tanah yang sangat lunak bahkan terkadang harus mereklamasi pantai. Lapisan tanah lunak (soft clay) maupun yang sangat lunak (very soft clay) memiliki sifat-sifat antara lain cenderung sangat compressible (mudah memampat), tahanan geser tanah rendah, permeabilitas rendah, dan mempunyai daya dukung yang rendah. Sifatsifat inilah yang menjadi permasalahan utama perencana jika akan membangun suatu struktur di atasnya. Untuk mengatasi permasalahan yang ada, para perencana biasanya menggunakan tiang pancang untuk konstruksi pondasinya. Penggunaan tiang pancang ini umum digunakan untuk mengatasi ketidakmungkinan penggunaan pondasi dangkal dan mengatasi penurunan tanah. Selain itu alasan lain penggunaan tiang pancang adalah pengerjaannya yang mudah, persediaan di pabrik yang banyak, dan perumusan daya dukung dapat diperkirakan dengan rumus-rumus yang ada. 2 Banyak daerah di Indonesia yang memiliki lapisan tanah lunak dengan kedalaman tanah keras jauh dari permukaan tanah. Kondisi seperti ini menyebabkan pilihan penggunaan tiang pancang (end bearing) tidak ekonomis karena akan menghabiskan biaya yang sangat besar untuk pengadaan tiangnya. Untuk itu, perlu dipikirkan penggunaan pondasi lain yaitu pondasi rakit-tiang (pile raft foundation). Pondasi rakittiang (pile raft foundation) adalah pondasi yang menggabungkan 2 macam bentuk pondasi yaitu pondasi rakit (raft foundation) dan pondasi tiang pancang dalam hal ini friction pile. Pondasi rakit-tiang (pile raft foundation) ini merupakan solusi ekonomis yang praktis untuk bangunan karena baik daya dukung (bearing capacity) dari rakit dan daya dukung (bearing capacity) dari tiang pancang keduanya sama-sama bekerja. Pondasi rakit-tiang berperan sebagai konstruksi gabungan yang terdiri dari 3 elemen penahan yaitu : friction pile, raft dan tanah. Jika dibandingkan dengan pondasi konvensional, desain dari pondasi rakit-tiang ini membentuk dimensi baru struktur interaksi dari partikel tanah dikarenakan desain filosofi yang baru menggunakan tiang yang dimaksimalkan sampai batas daya dukung berdasarkan interaksi tanah dan tiangnya. Pondasi rakit-tiang ini mengarah ke pondasi yang ekonomis dengan sedikit penurunan apabila tanah itu mempunyai soil modulus yang bertambah sebanding dengan kedalaman (Katzenbach, Arslan dan Moormann, 2000). 3 Indonesia adalah salah satu negara yang mempunyai iklim tropis dan mempunyai wilayah hutan yang sangat luas, sehingga Indonesia termasuk negara yang sangat kaya akan bahan kayu baik jenis maupun kuantitasnya dan bisa dimanfaatkan sebagai bahan pondasi rakit-tiang (pile raft foundation). Pemakaian kayu sebagai bahan pondasi rakit-tiang (pile raft foundation) untuk meningkatkan daya dukung tanah dan mengatasi penurunan tanah (settlement) yang memiliki beberapa keunggulan antara lain bahan yang mudah didapat, biaya yang relatif lebih murah, pelaksanaannya yang sederhana dan mudah di kontrol serta waktu pelaksanaan yang relatif singkat. Atas dasar itulah, kami mencoba untuk membuat suatu model penelitian menggunakan kayu dolken sebagai pondasi rakit-tiang dengan judul: “STUDI KAPASITAS DUKUNG KAYU DOLKEN SEBAGAI PONDASI RAKIT-TIANG MIKRO PADA DEPOSISI TANAH LUNAK”. B. Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang di atas, maka dapat dikemukakan beberapa rumusan masalah antara lain : 1. Bagaimana karakteristik tanah lunak dan tiang kayu mikro? 2. Bagaimana deformasi dan kapasitas dukung sistem pondasi rakittiang mikro pada lapisan tanah lunak? 3. Bagaimana validasi secara numerik pola deformasi sistem pondasi rakit-tiang mikro pada lapisan tanah lunak? 4 C. Tujuan Penelitian Berdasarkan rumusan masalah di atas, maka tujuan dari penelitian ini adalah : 1. Menguji karakteristik tanah lunak dan tiang kayu mikro. 2. Menguji deformasi dan kapasitas dukung sistem pondasi rakit-tiang mikro pada lapisan tanah lunak. 3. Menvalidasi secara numerik pola deformasi sistem pondasi rakittiang mikro pada lapisan tanah lunak. D. Manfaat Penelitian Dari hasil penelitian yang dilakukan, diharapkan memberikan manfaat sebagai berikut : 1. Dapat diperoleh gambaran kekuatan kayu dolken sebagai pondasi rakit-tiang mikro dalam usaha peningkatan daya dukung tanah. 2. Dapat dijadikan referensi atau acuan bagi para peneliti dan praktisi yang tertarik dalam pengembangan kayu dolken sebagai pondasi rakit-tiang mikro pada lapisan tanah lunak. 3. Dapat digunakan pada perencanaan jalan yang mempunyai lapisan tanah dasar berupa tanah lunak. 5 E. Batasan Masalah Agar penelitian yang dilakukan dapat lebih terarah dan sesuai dengan yang diharapkan, maka penelitian dibatasi pada hal-hal sebagai berikut : 1. Jenis tanah lunak yang digunakan dalam penelitian ini adalah lempung yang bersifat ekspansif. 2. Ukuran diameter kayu dolken yang digunakan dalam penelitian ini adalah diameter 5 cm. 3. Pengujian karakteristik fisik dan mekanis tanah yang akan dilakukan meliputi : a. Pengujian kadar air b. Pengujian berat jenis c. Pengujian batas-batas Atterberg (Batas Cair, Batas Plastis, Batas Susut) d. Pengujian distribusi ukuran butir tanah (analisa ayakan dan analisa hidrometer) e. Pengujian pemadatan standar Proctor 4. Pengujian mekanis kayu dolken yang akan di lakukan meliputi : a. Pengujian kadar air b. Pengujian kuat lentur c. Pengujian kuat tekan d. Pengujian kuat tarik dan e. Pengujian kuat belah kayu 6 5. Model pondasi tiang yang digunakan adalah tiang tunggal dengan variasi panjang tiang 20 cm, 30 cm dan 40 cm. 6. Model pondasi rakit yang digunakan adalah rakit kayu dua lapis dengan lebar 30 x 30 cm. 7. Model pondasi rakit-tiang yang digunakan adalah pondasi rakit-tiang dengan jarak tiang 25 cm. 8. Analisis numerik model menggunakan bantuan aplikasi komputer Plaxis. 7 BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Isu Permasalahan Tanah Lunak Tanah yang terdapat di bawah suatu konstruksi harus dapat memikul beban yang ada di atasnya tanpa mengalami kegagalan geser (shear failure) dan dengan penurunan (settlement) yang dapat ditolerir untuk konstruksi tersebut. Permasalahan yang sering dihadapi pada suatu konstruksi adalah keadaan tanah dasar yang berupa tanah lunak (soft soil) maupun yang sangat lunak (very soft soil). Tanah lunak merupakan jenis tanah yang berkarakteristik buruk, antara lain cenderung sangat compressible (mudah memampat), tahanan geser yang rendah, permeabilitas rendah, dan daya dukung yang rendah. Berdasarkan historis, tanah lunak di Indonesia terbentuk pada masa Holosen (±11.000 tahun yang lalu), yang umumnya merupakan hasil proses fluviatil dan fluviomarin. Secara litologi tanah lunak di Indonesia terdiri atas : 1. Endapan material lepas bahan rombakan yang muncul ke permukaan air laut (daratan). 2. Endapan sedimen muda karena proses pembatuannya relatif lama. 3. Endapan bergradasi butir halus-sedang bercampur dengan bahan organik. dan sebagian besar 8 4. Endapan di daerah landai, rawa, jalur meander dan dataran pantai. Pada umumnya tipe dan jenis tanah lunak ditentukan oleh sifat dan karakteristik tanah, yang meliputi : perubahan volume, jumlah dan jenis kandungan mineral, berat isi asli, perubahan kadar air, kepadatan tanah, kondisi pembebanan, struktur tanah dan waktu. Tipe dan jenis tanah lunak yang biasa dikenal antara lain: 1. Tanah ekspansif, sifat fisiknya sangat dipengaruhi oleh kadar air, berat isi kering, parameter indeks, dan pengaruh beban di atas tanah lunak. Kadar air dapat mempengaruhi perubahan volume tanah ke arah vertikal dan horisontal, dan menimbulkan pengangkatan (heaving) dan penurunan tanah. Bila kadar air asli air tanah asli, ωn < 15% akan berbahaya, karena memudahkan penyerapan air dan menimbulkan kerusakan bangunan akibat pengembangan. Jika berat isi kering berlebihan akan memperlihatkan potensi pengembangan yang tinggi, dan jika nilai SPT > 15 tumbukan potensi pengembangannya kecil. 2. Tanah residual, berbeda dengan tanah sedimen, karena proses pembentukannya disebabkan oleh pelapukan batuan dasar secara fisis, kimia dan biologis di lapangan (in-situ) tanpa mengalami proses erosi dan transportasi. Tanah ini banyak terdapat di daerah tropis, yang faktor iklim (suhu dan kelembaban) dan topografinya sangat menentukan laju pelapukan dan ketebalan tanah residual. 9 3. Tanah sedimen, terbentuk oleh proses pelapukan, erosi dan transportasi yang diikuti dengan sedimentasi dan konsolidasi akibat berat sendiri. Sifat teknik tanah ini bergantung pada sejarah tegangan, struktur awal dan porositas selama proses sedimentasi, khususnya untuk kondisi terkonsolidasi normal dan overconsolidation akibat beban vertikal, serta tanpa beban dan regangan horisontal. 4. Tanah gambut, diidentifikasi dengan mempertimbangkan sifat dan kadar bahan organik. Sifat dan ciri-ciri tanah gambut adalah : (1) mengandung bahan organik, daya dukung rendah dan kadar air tinggi. (2) butirannya tidak berbentuk (amorphous granular), berserat kasar dan halus. (3) bersifat asam dengan nilai pH bervariasi antara 5,5 – 6,5 dan kadang – kadang netral atau alkali. Gambar 1. Peta penyebaran tanah lunak di Indonesia (Panduan Geoteknik, 2001) 10 B. Konsep Daya Dukung dan Penurunan Tanah 1. Daya dukung tanah Daya dukung ultimit (ultimate bearing capacity) dapat didefinisikan sebagai tekanan terkecil yang dapat menyebabkan keruntuhan geser pada tanah pendukung tepat di bawah dan di sekeliling pondasi. Permasalahan daya dukung tanah dapat diselesaikan dengan menggunakan prinsip teori plastisitas yaitu teori batas atas dan batas bawah : a. Teori batas bawah (lower bound theorem), jika suatu keadaan tegangan berada dalam suatu kondisi di mana tidak terdapat titik yang melebihi kriteria keruntuhan tanah dan berada dalam kondisi seimbang dengan suatu sistem beban luar, maka tidak terjadi kondisi runtuh. b. Teori batas atas (upper bound theorem), jika suatu mekanisme keruntuhan plastis dimisalkan terjadi pada tanah dan jika diberikan suatu penambahan perpindahan sehingga laju usaha yang dilakukan oleh beban-beban luar sama dengan laju disipasi energi oleh tegangan-tegangan dalam, maka akan terjadi kondisi runtuh. Ada tiga macam cara keruntuhan yang telah diidentifikasi dan dideskripsikan dalam hubungannya dengan daya dukung tanah dengan mengacu pada Gambar 2 (Craig, 2004) : 11 Gambar 2. Cara-cara keruntuhan (a) geser umum, (b) geser lokal, (c) geser pons (Craig, 2004) a. Keruntuhan geser umum (general shear failure). Keruntuhan ini akan terjadi apabila tekanan dinaikkan akan dicapai kondisi keseimbangan plastis mula-mula pada tanah di sekeliling sisi-sisi pondasi lalu secara bertahap menyebar ke bawah dan ke luar. Akhirnya kondisi keseimbangan plastis ultimit akan terbentuk pada sepanjang tanah di atas bidang runtuh. Permukaan tanah pada kedua sisi bidang yang menerima beban terangkat (heaving). Cara keruntuhan ini terjadi pada tanah berkompresibilitas rendah yaitu tanah yang rapat atau kaku. b. Keruntuhan geser lokal (local shear failure). Terdapat kompresi yang cukup besar pada tanah di bawah bidang yang dibebani dan kondisi keseimbangan plastis hanya terbentuk pada sebagian tanah saja. Permukaan runtuh tidak sampai mencapai permukaan, dan hanya terjadi sedikit pengangkatan permukaan tanah. Keruntuhan geser lokal biasanya terjadi pada tanah yang memiliki 12 kompresibilitas tinggi dan di tandai dengan terjadinya penurunan yang relatif besar, dan kenyataannya bahwa daya dukung ultimit tidak dapat didefinisikan. c. Keruntuhan geser pons (punching shear failure). Terjadi jika terdapat kompresi di bawah bidang yang menerima beban yang di sertai adanya geseran vertikal disekitarnya. Keruntuhan ini dicirikan dengan terjadinya penurunan yang relatif besar, dan daya dukung ultimit yang tidak terdefinisi dengan baik. 2. Penurunan (settlement) tanah Apabila suatu beban bekerja pada benda yang elastis, akan dihasilkan suatu regangan. Jumlah regangan pada panjang yang mengalami tegangan disebut deformasi atau penurunan (settlement). Pada tanah, regangan (deformasi) terutama dihasilkan oleh kombinasi dari berguling dan menggelincirnya partikel yang dipindahkan, dan setidaknya disebabkan oleh distorsi elastis dari partikel-partikel (Joseph E. Bowles, 1984). Terjadinya penurunan (settlement) pada tanah, tidak terlepas dari kemampuan mampat dari tanah. Pada tanah berbutir kasar dan poriporinya terisi oleh air jika menerima beban akan mengalami penurunan dengan segera. Hal ini terjadi karena air pada pori akan lebih cepat keluar melalui celah tanah berbutir kasar. Sedangkan pada tanah berbutir halus dan pori-porinya terisi air, penurunan yang terjadi karena adanya 13 pemberian beban akan lebih lambat dari tanah berbutir kasar. Hal ini terjadi karena air akan sulit melewati pori-pori yang lebih kecil. Dalam bidang rekayasa geoteknik, penurunan (settlement) ini dibedakan dalam beberapa jenis sebagai berikut (Joseph E. Bowles, 1984): a. Penurunan Konsolidasi (Penurunan Primer) Penurunan yang tergantung pada waktu yang terjadi pada tanah berbutir halus yang jenuh atau jenuh sebagian yang mempunyai koefisien permeabilitas relatif rendah. Perkiraan waktu untuk penurunan ini berlangsung dari beberapa bulan sampai beberapa ratus tahun. Besarnya penurunan konsolidasi dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut : 1. Untuk terkonsolidasi normal Cc σ0’ + ∆σ Sc = H0 -------- log ------------1 + e0 σ0’ (1) 2. Untuk tanah terkonsolidasi berlebih Jika (σ0’+∆σ') ≤ σ0’, maka besarnya penurunan konsolidasi adalah Cc σ0’ + ∆σ’ Sc = H0 ---------- log -----------1 + e0 σ0’ (2) Sedangkan jika σ0' < σp' < (σ0' + ∆σ'), besarnya penurunan konsolidasi adalah sebagai berikut: Cs σp’ Cc σ0’ + ∆σ’ Sc = H0 ----------- log ------- + H0 ---------- log -------------1 + e0 σ0’ 1 + e0 σp’ (3) 14 Di mana : b. Sc = Penurunan konsolidasi H0 = Tebal lapisan tanah Cc = Indeks kompresi Cs = Indeks swelling e0 = Angka pori awal σ0' = Tegangan efektif awal σp' = Tegangan prakonsolidasi efektif awal ∆σ' = Perubahan tegangan efektif Penurunan Segera (Penurunan Elastis) Penurunan yang terjadi dalam beberapa jam sampai satu bulan sesudah bekerjanya beban. Pada tanah yang berpermeabilitas rendah, untuk sementara tidak ada air pori yang terdisipasi dan tanah disebut dalam keadaan undrained. Tanah akan berdeformasi tanpa mengalami perubahan volume sedemikian sehingga deformasi vertikal (penurunan) yang dialami oleh tanah diikuti dengan pengembangan ke arah lateral. Menurut Janbu, Bjerrum dan Kjaensli (1956), besarnya penurunan segera dapat dihitung dengan menggunakan persamaan : qB Si = µ1 + µ0 + -------E Di mana : Si = Penurunan segera (4) 15 µ1 = Koefisien (terkait perbandingan antara H dan B) µ0 = Koefisien (terkait perbandingan antara D dan B) q = Tegangan pada bidang kontak antara beban dengan tanah dasar B = Lebar timbunan bunan ekivalen E = Modulus Young Besarnya nilai lai koefisien µ1 dan µ0 dapat ditentukan dengan menggunakan grafik sebagaimana yang diberikan pada Gambar 3. Gambar 3. Koefisien µ0 dan µ1 dari N. Janbu, L. Bjerrum dan B. Kjaernsli (Craig Craig, 1987) c. Penurunan Rangkak (Penurunan Sekunder) Penurunan jangka panjang yang cenderung terjadi pada akhir penurunan konsolidasi, tetapi dapat juga terjadi sesudah penurunan “segera”. Penurunan ini menunjukkan posisi akhir dari matriks butiran tanah yang mengalami pembebanan. Tanah yang biasa mengalami 16 hal ini biasanya tanah berbutir halus dan atau tanah organik. Besarnya penurunan sekunder ini dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut : Cα tp + ∆t Ss = H0 ---------- log ---------tp 1 + ep (5) Di mana : Ss = Penurunan rangkak (sekunder) H0 = Tebal lapisan tanah Cα = Indeks kompresi penurunan sekunder ep = Angka pori pada akhir konsolidasi tp = Waktu ketika konsolidasi selesai ∆t = Selang waktu terjadinya penurunan sekunder Gambar 4. Hubungan antara penurunan dan waktu (Das, 1985) Dengan demikian, maka penurunan total yang terjadi pada tanah setelah beban kerja diberikan adalah sebagai berikut : S = S c + S i + Ss (6) 17 Dimana : S = Penurunan total Si = Penurunan segera Sc = Penurunan konsolidasi Ss = Penurunan rangkak (sekunder) Besarnya ketiga macam penurunan ini sangat bergantung kepada tipe tanah, sifat-sifat kompresibilitas, riwayat tegangan (stress history), besar dan kecepatan pembebanan, dan berkaitan juga dengan perbandingan luas bidang pembebanan terhadap ketebalan tanah kompresif tersebut. Tanah inorganik umumnya mengalami penurunan seketika dan penurunan sekunder yang jauh relatif lebih kecil dibandingkan dengan penurunan konsolidasi. Sebagian besar penurunan diakibatkan oleh pengurangan angka pori. Hampir semua jenis tanah akan berkurang angka porinya (e) bila beban vertikal bertambah dan akan bertambah angka porinya bila bebannya dikurangi. Ada beberapa sebab terjadinya penurunan akibat pembebanan yang bekerja di atas tanah yaitu : 1. Kegagalan atau keruntuhan geser akibat terlampauinya daya dukung. 2. Kerusakan atau terjadi defleksi yang besar pada pondasinya. 3. Distorsi geser dari tanah pendukungnya. 4. Turunnya tanah akibat perubahan angka pori. 18 C. Karakteristik Kayu Dolken 1. Umum Kayu adalah bahan yang kita dapatkan dari tumbuh-tumbuhan (pohon-pohonan/trees) dan termasuk vegetasi alam. Kayu mempunyai 4 unsur esensial bagi manusia antara lain: a. Selulosa, unsur ini merupakan komponen terbesar pada kayu, meliputi 70% berat kayu. b. Lignin, merupakan komponen pembentuk kayu yang meliputi 18% 28% dari berat kayu. Komponen tersebut berfungsi sebagai pengikat satuan strukturil kayu dan memberikan sifat keteguhan kepada kayu. c. Bahan-bahan ekstrasi, komponen ini yang memberikan sifat pada kayu, seperti : bau, warna, rasa, dan keawetan. Selain itu, karena adanya bahan ekstrasi ini, maka kayu bisa didapatkan hasil yang lain misalnya: tannin, zat warna, minyak, getah, lemah, malam, dan lain sebagainya. d. Mineral pembentuk abu, komponen ini tertinggal setelah lignin & selulosa terbakar habis. Banyaknya komponen ini 0.2%-1% dari berat kayu. 2. Bagian-bagian kayu Kayu terdiri atas beberapa bagian seperti terlihat pada Gambar 7: a. Kulit luar, lapisan yang berada paling luar dalam keadaan kering berfungsi sebagai pelindung bagian yang lebih dalam pada kayu. 19 b. Kulit dalam, lapisan yang berada di sebelah dalam kulit luar yang bersifat basah dan lunak, berfungsi mengangkut bahan makanan dari daun ke bagian lain. c. Cambium, lapisan yang berada di sebelah kulit, jaringan ini ke dalam membentuk kayu baru, sedangkan ke luar membentuk sel-sel jangat (kulit). d. Kayu gubal, berfungsi sebagai pengangkut air berikut zat bahan makanan ke bagian-bagian pohon yang lain. e. Kayu teras, berasal dari kayu gubal, biasanya bagian-bagian sel yang sudah tua dan kosong ini terisi zat-zat lain yang berupa zat ekstrasi. f. Galih/hati, bagian ini mempunyai umur paling tua, karena galih (hati) ini ada dari sejak permulaan kayu itu tumbuh. g. Garis teras, jari-jari retakan yang timbul akibat penyusutan pada waktu pengeringan yang tidak teratur. Gambar 5. Struktur bagian dalam kayu 20 3. Karakteristik kayu Kayu berasal dari berbagai jenis pohon yang memiliki karakteristik yang berbeda-beda. Bahkan kayu yang berasal dari satu pohon memiliki karakteristik yang agak berbeda, jika dibandingkan dengan bagian ujung dan pangkalnya. Dalam hubungan itu maka ada baiknya jika karakteristik kayu tersebut diketahui terlebih dahulu, sebelum kayu dipergunakan sebagai bahan bangunan, indutri kayu maupun untuk pembuatan perabot. Karakteristik dimaksud antara lain yang bersangkutan dengan karakteristik anatomi kayu, karakteristik fisik, karakteristik mekanik dan karakteristik kimianya. Di samping sekian banyak karakteristik kayu yang berbeda satu sama lain, ada beberapa karakteristik umum yang terdapat pada semua kayu yaitu : a. Semua batang pohon mempunyai pengaturan vertikal dan sifat simetri radikal. b. Kayu tersusun dari sel-sel yang memiliki tipe bermacam-macam dan susunan dinding selnya terdiri dari senyawa-senyawa kimia berupa selulosa dan hemiselulosa (unsur karbohidrat) serta berupa lignin. c. Semua kayu bersifat anisotropik, yaitu memperlihatkan sifat-sifat yang berlainan jika diuji menurut tiga arah utamanya (longitudinal, tangensial dan radial). d. Kayu merupakan suatu bahan yang bersifat higroskopik, yaitu dapat kehilangan atau dapat bertambah kelembapannya akibat perubahan kelembaban dan suhu udara di sekitarnya. 21 e. Kayu dapat diserang makhluk hidup perusak kayu, dapat juga terbakar, terutama jika keadaan kayu kering. 1) Karakteristik Fisik Kayu Beberapa hal yang tergolong dalam beberapa karakteristik fisik kayu meliputi : a. Berat Jenis Kayu b. Keawetan Kayu Alami c. Warna Kayu d. Higroskopik e. Tekstur Kayu f. Serat Kayu g. Berat Kayu h. Kekerasan Kayu i. Kesan Raba j. Bau dan Rasa k. Nilai Dekoratif 2) Karakteristik Mekanis Kayu Karakteristik mekanis atau kekuatan kayu adalah kemampuan kayu untuk menahan beban dari luar. Yang dimaksud dengan beban dari luar adalah gaya-gaya di luar benda yang mempunyai kecenderungan untuk mengubah bentuk dan besarnya benda. Kekuatan kayu memegang peranan penting dalam penggunaan kayu sebagai bahan bangunan, industri perabot dan penggunaan lain. Karakteristik 22 mekanis kayu antara lain kekuatan tarik, kekuatan tekan, kekuatan lentur, kekuatan geser, kompresi, kuat belah, keuletan kayu dan kekerasan kayu. 3) Karakteristik Kimia Kayu Komponen kimia di dalam kayu, mempunyai arti yang penting, karena menentukan kegunaan sesuatu jenis kayu. Juga dengan mengetahuinya, kita dapat membedakan jenis-jenis kayu. Susunan kimia kayu di gunakan sebagai pengenal ketahanan kayu terhadap serangan makhluk perusak kayu. Tabel 1. Persyaratan bahan tiang kayu mikro Uraian Persyaratan Diameter Minimum 8 cm, Maksimum 15 cm Panjang Minimum 3,5 m, Maksimum 6 m Kelurusan Cukup lurus, tidak belok atau bercabang Kekuatan Minimum kelas kuat III PKKI 1973 Tegangan Minimum kelas kuat III untuk mutu A PKKI 1973 (Sumber : Dinas Pekerjaan Umum) Tabel 2. Kekuatan kayu menurut jenisnya Berat Jenis Keteguhan Lentur Keteguhan Tekan Kering Udara Mutlak (kg/cm2) Mutlak (kg/cm2) I > 0,90 > 1100 > 650 II 0,90 – 0,60 1100 – 725 650 – 425 III 0,60 – 0,40 725 – 500 425 – 300 IV 0,40 – 0,30 500 – 360 300 – 215 V < 0,30 < 360 < 215 Kelas Kuat (Sumber : Ilmu Konstruksi Bangunan Kayu, Heinz Frick) 23 D. Sistem Pondasi Rakit-Tiang Pondasi rakit-tiang rakit (pile raft) merupakan solusi ekonomi yang praktis untuk bangunan karena daya dukung dari rakit dan daya dukung dari tiang pancang keduanya sama-sama sama sama bekerja (lihat Gambar 8). Pondasi rakit-tiang tiang berperan sebagai konstruksi gabungan yang yan terdiri dari 3 elemen penahan yaitu friction pile, rakit dan tanah. Jika dibandingkan dengan pondasi konvensional, konvensional, desain dari pondasi rakit-tiang rakit ini membentuk dimensi baru struktur interaksi dari partikel tanah dikarenakan desain filosofi yang baru menggunakan menggunakan tiang yang dimaksimalkan sampai batas daya dukung berdasarkan interaksi tanah tanah dan tiangnya. Pondasi rakit-tiang tiang ini mengarah ke pondasi yang ekonomis dengan sedikit penurunan apabila tanah itu mempunyai soil modulus yang bertambah sebanding dengan kedalaman. Gambar 6. Prinsip kerja dari pile-raft (El-Mossalamy, Mossalamy, 2008) 24 Pondasi rakit adalah kombinasi dari pondasi telapak yang mencakup seluruh area di bawah struktur dan menyokong semua dinding dan kolom walaupun beban bangunan sangat berat atau tegangan ijin tanah yang kecil. Pada desain pondasi bangunan besar di tanah kompresibilitas yang dalam, bisa ditemui bahwa pondasi rakit akan memberikan faktor keamanan yang memadai dalam menghadapi masalah kegagalan daya dukung ultimit, namun pemampatan yang terjadi akan berlebihan. Ketika tanah bagian atas menunjukkan nilai kompresibilitas yang sangat tinggi dan kekuatan geser yang rendah, maka permukaan pondasi rakit akan mengalami penurunan yang besar, bahkan lebih besar dari penurunan yang diijinkan untuk pondasi itu. Friction pile digunakan untuk membantu meningkatkan angka kepadatan tanah untuk membantu kerja pondasi rakit dan mengurangi differential dan total settlement. Friction pile terbukti efisien ketika kekuatan geser meningkat seiring dengan kedalaman dan berkurangnya kompresibilitasnya yang lebih kecil. Kedua aksi ini diartikan bahwa friciton pile mengurangi penurunan walaupun ketika pondasi menerima beban yang tinggi dan otomatis daya dukung dari pondasi juga akan bertambah bila beban disalurkan ke dalam tanah yang memiliki kekuatan geser tinggi yang berada di bawah tiang. Beberapa penelitian tentang sistem pile-raft ini telah dilakukan, diantaranya adalah Poulos (1980). Penelitian beliau menggunakan sebuah metode yang disederhanakan untuk mendapatkan kurva beban- 25 settlement terhadap kegagalan pada pondasi tiang pancang atau sistem pile-raft. Metodenya serupa dengan prinsip yang digunakan untuk tiang pancang berdiameter besar dan dengan mengasumsikan bahwa untuk pembebanan kondisi undrained, kondisi elastis dapat mempengaruhi beban di mana tiang pancang akan mengalami kegagalan bila tidak dipasangi cap (penutup tiang pancang). Selanjutnya, diasumsikan bahwa setiap penambahan beban ditanggung oleh raft atau cap, dan bahwa penambahan settlement dari sistem diberikan oleh settlement dari raft saja. Oleh karena itu, merujuk pada Gambar 9, kurva beban settlement dalam kondisi undrained dari sistem rakit-tiang terdiri atas 2 bagian linear yaitu: 1. Garis 0A, dari beban nol hingga beban ultimit PA dari tiang pancang sendiri, sedangkan settlement dikalkulasi dari persamaan settlement pada metode Poulos. 2. Gari AB, dari beban PA hingga beban ultimit PB dari keseluruhan sistem (tiang dan rakit) settlement di kalkulasi dari persamaan untuk settlement pada perilaku rakit sendiri tanpa tiang pancang. Di mana bagian pertama merepresentasikan settlement rakit-tiang, dikalkulasikan pada sebuah dasar elastis untuk vs = 0,5 dan pada bagian kedua merepresentasikan settlement dari perilaku rakit itu sendiri. Bagian kedua hanya akan berlaku jika PW > PA, hal ini jika beban kegagalan dari tiang pancang terjadi secara berlebihan. 26 Gambar 7. Pendekatan yang disederhakan dari grafik perhitungan beban dengan settlement (Poulos dan Davis, 1980) Di sini ditekankan bahwa hasil perhitungan beban ultimit PB dari sistem sebagai penjumlahan kapasitas tiang pancang dan raft di atas, hanya berlaku ketika sejumlah tiang pancang ditambahkan pada cap atau raft (yakni dimana unit pile cap berjarak cukup lebar untuk berperilaku secara tunggal). Jika jarak tiang pancang lebih mendekati terjadinya kegagalan blok daripada kegagalan unit individu, maka beban ultimit dari kelompok harus diperhitungkan pada basis ini. Berdasarkan dari beberapa pengujian pondasi di laboratorium (Hakam, 2004) menganalisis efisiensi dari pondasi rakit-tiang yang didefisinikan sebagai rasio perbandingan antara daya dukung pondasi sistem rakit-tiang dengan jumlah kapasitas individu tiang dan rakit. Efisiensi dari pondasi sistem rakit-tiang, Erp di tuliskan dalam persamaan sebagai berikut: 27 Erp = Kapasitas rakit - tiang ------------------------------------------------------Jumlah kapasitas individu tiang dan rakit (7) Menggunakan persamaan di atas untuk efisiensi pondasi sistem rakittiang akan mendapatkan nilai efisiensi lebih tinggi dari 100%. Karena efisiensi pondasi sistem rakit-tiang lebih besar dari jumlah kapasitas tiang dan rakit, untuk tujuan praktis disarankan memakai jumlah nilai tiang dan rakit untuk menghitung daya dukung dari pondasi rakit-tiang (Hakam, 2005). Untuk pondasi sistem rakit-tiang pada tanah lunak, daya dukung total dapat dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut: QT = QR + Σ (QP + QS) (8) Di mana : QT = Daya dukung sistem rakit-tiang (kg) QR = Daya dukung rakit (kg) QP = Daya dukung tiang (kg) QS = Hambatan lekatan tiang (kg) Selanjutnya daya dukung pondasi rakit diprediksi menggunakan kapasitas beban utama dengan persamaan sebagai berikut: QR = Ab Ft Cu Nc* Di mana : Ab = Luas penampang rakit (cm2) Ft = Faktor type (0,45) Cu = Kohesi tanah undrained (9) 28 Nc* = Faktor daya dukung (5,14) Untuk pondasi rakit dengan rasio perbandingan panjang dan lebar sama atau lebih besar dari 1 dan setengahnya, daya dukung ultimit pondasi rakit (QR) harus dikurangi dengan faktor dari 0,77. Daya dukung ultimit tiang per titik (QP) dapat dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut: QP = Ap Cu(p) Nc (10) Di mana : Ap = Luas penampang tiang (m2) Cu(p) = Kohesi tanah undrained Nc = Faktor daya dukung (Meyerhoff = 9), (Janbu = 5,7) Untuk hambatan lekatan tiang dapat dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut: QS = Σ ( Cu O ∆L) Di mana : Cu = Kohesi tanah O = Keliling tiang (cm) ∆L = Panjang tiang (m) (11) 29 E. Metode Uji Pembebanan Tiang Pada prinsipnya prosedur pembebanan tiang ini dilakukan dengan cara memberikan beban vertikal yang diletakkan di atas kepala tiang, kemudian besarnya deformasi vertikal yang terjadi diukur dengan menggunakan dial yang dipasang pada tiang. Deformasi yang terjadi terdiri dari deformasi elastis dan plastis. Deformasi elastis adalah deformasi yang diakibatkan oleh pemendekan elastis dari tiang dan tanah, sedangkan deformasi plastis adalah deformasi yang diakibatkan runtuhnya tanah pendukung pada ujung atau sekitar tiang. Dengan demikian percobaan pembebanan tiang ini akan memberikan hasil yang cukup teliti jika diukur dengan teliti dan besarnya deformasi tersebut. Karena yang ingin diketahui adalah sampai beban berapa, lapisan pendukung akan mengalami keruntuhan total. Keruntuhan total akan terjadi pada suatu beban tertentu, dan akan mengalami perilaku penurunan terus menerus. Jika hubungan antara deformasi dan beban digambarkan dalam bentuk kurva maka akan terlihat bahwa kurva tersebut akan terdiri dari dari 3 bagian seperti ditunjukkan pada Gambar 8. 1. Pada daerah I, dimana sampai suatu beban tertentu bentuk kurva deformasi-beban merupakan garis lurus. Ini berarti, bahwa sampai beban tertentu besarnya penurunan sebanding dengan besarnya beban yang bekerja. Disini dapat diinterpretasikan, bahwa bebanbeban yang bekerja sebagian besar dipakai untuk menimbulkan deformasi elastis, baik pada tiang itu sendiri maupun pada tanah 30 pendukungnya. Deformasi elastis pada tiang merupakan pemendekan elastis, sedang pada lapisan pendukung merupakan proses konsolidasi. Gambar 8. Kurva hubungan beban vs deformasi (Prakash dan Sharma, 1990) 2. Pada daerah II, dimana bagian yang berbentuk lengkung parabolis (garis AB) terjadi jika penurunan yang terjadi sebanding dengan besarnya beban yang bekerja. Disini penurunan merupakan fungsi dari waktu, artinya jika suatu beban dibiarkan bekerja lebih lama akan mengakibatkan deformasi yang lebih besar. Pada keadaan ini, beban yang bekerja telah mengakibatkan terjadinya keruntuhan pada tanah pendukung. 3. Pada daerah III, dimana bagian kurva yang curam terhadap garis vertikal. Pada bagian ini terlihat suatu beban tertentu yang besarnya tetap akan terjadi deformasi terus menerus atau makin lama makin besar. Beban dimana akan mengakibatkan terjadinya deformasi yang makin lama makin besar disebut beban maksimum. 31 Pada umumnya, uji pembebanan dan penurunan digambarkan dengan beban pada sumbu x dan penurunan (settlement) pada sumbu y, tetapi koordinat ini dapat berubah sesuai dengan referensi dari engineer. Plot gambar penurunan dapat gross yaitu berupa total dari pergerakan ujung tiang sampai sampai tes pembebanan selesai, atau nett yaitu jarak antara tiang secara permanen bergerak setelah pengangkatan tes beban. Data dari gambar ini dapat digunakan untuk menghitung keruntuhan beban sehingga dapat diketahui kapasitas beban ijin dari tiang tersebut. Dalam interpretasi pengujian pembebanan aksial terdapat beberapa metode yang digunakan untuk menghitung beban ijin pada pondasi tiang tunggal (Prakash & Sharma, 1990). 1. Metode Davisson (1972) Metode ini telah diusulkan oleh Davisson sebagai beban yang sesuai dengan pergerakan dimana melebihi tekanan elastis dengan suatu nilai 0,15 inchi (0,004 mm) dan suatu faktor sepadan dengan ukuran diameter tiang yang dibagi oleh 120. Kegagalan beban didefinisikan sebagai beban yang mendorong untuk membentuk sebuah deformasi yang sama pada penyajian akhir dari tekanan elastis dan sebuah deformasi yang sejajar dari pencerminan tekanan tiang elastis untuk prosentase diameter tiang. Langkah-langkah dalam memperoleh beban ultimit pada metode Davisson ada adalah sebagai berikut : a. Plot beban dengan penurunan dengan skala biasa seperti ditunjukkan pada Gambar 9. 32 Gambar 9. Kurva hubungan beban vs penurunan metode Davisson (Prakash dan Sharma, 1990) b. Hitung penurunan tiang dengan rumus. PxL ∆L = --------AxE (12) Dimana : ∆L = Penurunan P = Besarnya beban L = Panjang tiang A = Luas penampang tiang E = Modulus elastis tiang c. Tarik garis lurus di awal kurva dengan kemiringan 1 d. Hitung jarak a D a = 0,004 + ------120 Dimana : D = Diameter tiang (13) 33 e. Tarik garis sejarak a dan paralel dengan garis pertama tadi. Gambar 10. Menentukan Pult pada metode Davisson (Prakash dan Sharma, 1990) f. Garis ini memotong kurva loading test di titik beban ultimit (Pult) seperti ditunjukkan pada Gambar 10. Pada metode Davisson, Pult bisa didapatkan bila penurunan kepala tiang lebih besar dari penurunan elastis bodi tiang. Metode ini lebih cocok untuk tiang dengan tahanan ujung (end bearing pile). 2. Metode Mazurkiewicz (1972) Metode ini diasumsikan dengan kapasitas tahanan terbesar (ultimate) akan didapatkan dari beban yang berpotongan, diantaranya beban yang searah sumbu tiang untuk dihubungkan beban dengan titik-titik dari posisi garis terhadap sudut 450 pada beban sumbu yang berbatasan dengan beban. Langkah-langkah dalam memperoleh beban ultimit pada metode Mazurkiewicz adalah sebagai berikut. 34 a. Plot beban dengan penurunan dengan skala biasa. b. Bagi-bagi kurva dalam jarak penurunan yang sama, misalkan setiap 2 mm. c. Tarik garis vertikal dari titik-titik yang didapat ke sumbu beban. d. Ukur jarak horizontal dari sumbu beban dari titik-titik yang didapat, misal m1, dan tarik garis vertikal ke atas sejarak m1, didapatkan titik M1. Gambar 11. Mencari Qult dengan metode Mazurkiewicz (Prakash dan Sharma, 1990) e. Ulangi untuk semua titik dari langkah 3 dan 4, akan didapatkan titiktitik M2 sampai Mn, tarik garis lurus melalui titik-titik tersebut hingga menyentuh sumbu beban. Titik pertemuan tersebut adalah beban ultimit (Pult) seperti ditunjukkan pada Gambar 11. 35 3. Metode Chin (1971) Dasar dari teori ini, diantaranya sebagai berikut : a. Kurva beban dengan penurunan digambarkan dalam kaitannya dengan S/Q, dimana : S/Q = C1.S + C2 (14) b. Kegagalan beban (Qf) atau beban terakhir (Qult) ditunjukkan pada Gambar 12 dan dihitung sebagai : Qult = q/C1 Dimana : S = Settlement Q = Penambahan beban C1 = Kemiringan garis lurus Gambar 12. Kurva hubungan beban vs penurunan metode Chin (Prakash dan Sharma, 1990) (15) 36 4. Metode Buttler dan Hoy (1977) Buttler dan Hoy mempertimbangkan kegagalan beban saat beban terjadi perpotongan dua buah garis tangen terhadap kurva hubungan antara beban vs penurunan pada titik yang berbeda. Garis tangen yang pertama merupakan garis lurus awal yang diasumsikan sebagai suatu garis tekanan elastis. Untuk garis tangen kedua diperoleh dibatasi sebagai suatu kemiringan sebesar 0,05 kN pada kurva beban vs penurunan. Pada umumnya kurva hubungan beban vs penurunan saat garis beban digambarkan lurus merupakan bagian pencerminan yang benar terhadap garis elastis. Pengamatan ini didasarkan pada Fellenius (1980), penggunaan suatu garis pencerminan yang diusulkan kembali sebagai suatu garis tekan non elastis sehingga suatu garis bantu lurus awal menentukan kegagalan beban seperti ditunjukkan pada Gambar 13. Gambar 13. Kurva hubungan beban vs penurunan metode Buttler & Hoy (Prakash dan Sharma, 1990) 37 5. Metode De Beer (1967) De Beer (1976) menggunakan pola linearitas yang logaritmis dengan merencanakan beban vs penurunan data di dalam suatu diagram double-logarithmic. Jika beban vs penurunan log-log plot menunjukkan kemiringan yang berbeda dari satu garis yang menghubungkan data sebelumnya dengan data di depannya dan demikian seterusnya hingga beban yang terakhir dicapai. Dua perkiraan akan nampak dan terlihat tumpang tindih yang mana De Beer memperoleh hasil seperti ditunjukkan pada Gambar 14. Gambar 14. Kurva hubungan beban vs penurunan metode De Beer (Prakash dan Sharma, 1990) 38 F. Metoda FEM dalam Bidang Geoteknik Ada beberapa aplikasi metode elemen hingga berupa program komputer yang biasa digunakan dalam menganalisis permasalahan dalam bidang rekayasa geoteknik salah satunya adalah program Plaxis. Plaxis adalah sebuah paket program yang disusun berdasarkan metode elemen hingga yang telah dikembangkan secara khusus untuk melakukan analisis deformasi dan stabilitas dalam bidang rekayasa geoteknik. Prosedur pembuatan model secara grafis yang mudah dapat memungkinkan pembuatan suatu model elemen hingga yang rumit dapat dilakukan dengan cepat, sedangkan berbagai fasilitas yang tersedia dapat digunakan untuk menampilkan hasil komputasi secara mendetail. Aplikasi geoteknik umumnya membutuhkan model konstitutif tingkat lanjut untuk memodelkan perilaku tanah maupun batuan yang non-linear, bergantung pada waktu serta anistopis. Progam Plaxis dilengkapi oleh beberapa fitur untuk menghadapi berbagai aspek struktur dan geoteknik yang kompleks. Ringkasan mengenai fitur-fitur penting dalam plaxis antara lain adalah sebagai berikut. Pembuatan model geometri secara grafis : Masukan berupa pelapisan tanah, elemen-elemen struktur, tahapan konstruksi, pembebanan serta kondisi-kondisi batas dilakukan dengan menggunakan prosedur grafis yang mudah dengan bantuan komputer, yang memungkinkan pembuatan model geometri berupa penampang melintang yang mendetail. Dari model geometri ini jaring elemen hingga 2D dapat dengan mudah dibentuk. 39 Pembentukan jaring elemen secara otomatis : plaxis secara otomatis akan membentuk jaring elemen hingga 2D yang acak dengan pilihan untuk memperhalus jaring elemen secara global maupun lokal. Program penyusun jaring elemen hingga 2D merupakan vesi khusus dari program Triangle. Elemen ordo tinggi : tersedia elemen segitiga kuadratik dengan 6 buah titik nodal dan elemen segitiga ordo keempat dengan 15 buah titik nodal untuk memodelkan deformasi dan kondisi tegangan dalam tanah. Pelat : elemen balok khusus dapat digunakan untuk memodelkan lentur dari dinding penahan, lining terowongan, elemen cangkang serta strukturstruktur tipis lainnya. Perilaku dari elemen-elemen ini diatur oleh kekakuan lentur, kekakuan arah normal penampang dan momen lentur batas. Sendi plastis dapat digunakan untuk elemen pelat yang bersifat elastoplastis saat momen batas termobilisasi. Elemen pelat dengan antarmuka dapat digunakan untuk melakukan analisis yang realistis dari struktur-struktur geoteknik. Antarmuka : elemen antar muka atau elemen penghubung dapat digunakan untuk memodelkan interaksi tanah-stuktur. Sebagai contoh, elemen-elemen ini dapat digunakan untuk memodelkan zona tipis diantara lining terowongan dengan tanah disekelilingnya yang mengalami intensitas geser yang tinggi. Nilai sudut geser dan kohesi dari elemen antarmuka umumnya berbeda dengan nilai sudut geser dan kohesi dari tanah disekitarnya. 40 Angkur : Elemen pegas elastoplastis digunakan untuk memodelkan pengangkuran dan penopang horizontal. Perilaku elemen-elemen ini diatur oleh kekakuan normal penampang dan sebuah gaya maksimum. Sebuah pilihan khusus juga tersedia untuk analisis pada angkur tanah prategang ataupun system penopang prategang lainnya pada galian. Geogrid : geogrid (geotekstil) sering digunakan dalam praktek untuk timbunan yang membutuhkan perkuatan atau untuk struktur penahan tanah. Elemen-elemen ini dapat dimodelkan dalam plaxis dengan menggunakan elemen-elemen yang khusus untuk menahan gaya tarik. Elemen ini juga dapat dikombinasikan dengan elemen antar muka untuk memodelkan interaksi dengan tanah disekelilingnya. Model Moh-Coulomb : model yang sederhana namun handal ini didasakan pada parameter-parameter tanah yang telah dikenal dengan baik dalam praktek rekayasa teknik sipil. Walaupun demikian, tidak semua fitur non-linear tercakup dalam model ini. Model Mohr-Coulomb dapat digunakan untuk menghitung tegangan pendukung yang realistis pada muka terowongan, beban batas pada pondasi dan lain-lain. Model ini juga dapat digunakan untuk menghitung faktor keamanan dengan menggunakan pendekatan ‘reduksi phi-c’. Model tanah dari pengguna : sebuah fitur khusus dalam Plaxis Versi 8 adalah pilihan untuk membuat suatu model tanah yang didefinisikan oleh pengguna. Fitur ini memungkinkan pengguna untuk menerapkan model tanah yang didefinisikan sendiri oleh pengguna dalam perhitungan. Pilihan 41 ini ditujukan terutama untuk para peneliti dan ilmuwan di perguruanperguruan tinggi dan pusat-pusat penelitian, tetapi tetap dapat berguna juga untuk para praktisi. Dalam tahun-tahun mendatang, model-model tanah yang didefinisikan sendiri oleh pengguna dan yang telah divalidasi diharapkan dapat tersedia melalui jaringan internet. Tekanan air pori hidrostatis : distribusi tekanan air pori yang kompleks dapat dihitung berdasarkan elevasi dari grafis freatik atau masukan langsung berupa nilai-nilai tekanan air. Sebagai alternatif, perhitungan aliran air statis dalam tanah dapat dilakukan untuk memperoleh distribuisi tekanan air pori pada amasalah-masalah aliran statis atau rembesan. Analisis konsolidasi : semakin berkurangnya tekanan air pori berlebih terhadap waktu dapat dihitung dengan menggunakan sebuah analisis konsolidasi. Suatu perhitungan konsolidasi membutuhkan masukan berupa koefisien permebilitas tanah untuk tiap lapisan tanah. Penggunaan prosedur peningkatan langkah waktu secara otomatis akan membuat analisis menjadi mudah dilakukan namun tetap handal. Tampilan dari keluaran : program plaxis memiliki fitur-fitur grafis yang sangat baik untuk menampilkan hasil-hasil dari perhitungan. Nilai-nilai perpindahan, tegangan, regangan dan gaya-gaya dalam dari elemen struktural dapat diperoleh dari tabel keluaran. Keluaran berbentuk grafis maupun tabel dapat langsung dicetak, disimpan ke media penyimpan ataupun langsung ke dalam memori clipboard dari windows untuk dapat digunakan dalam perangkat lunak lain. 42 Lintasan tegangan : sebuah pilihan khusus tersedia untuk menggambarkan kurva beban terhadap perpindahan, lintasan tegangan atau jalur tegangan, lintasan regangan, kurva tegangan-regangan serta kurva penurunan terhadap waktu. Visualisasi dari lintasan tegangan akan memberikan informasi yang berharga terhadap prilaku tanah secara lokal dan memungkinkan analisis yang mendetail terhadap hasil dari perhitungan dengan menggunakan Plaxis. G. Penelitian Terdahulu Beberapa peneliti telah melakukan penelitian berkaitan dengan sistem pondasi rakit-tiang dan dapat dijadikan sebagai literatur atau acuan dalam penelitian ini, di antaranya adalah : Rahardjo (2005), Darjanto (2011), Hakam (2007), Samang (2010), dan Srihandayani (2007). Penelitian ini memiliki beberapa kesamaan dalam hal tema dengan penelitian yang terdahulu, namun juga memiliki perbedaan dalam hal tujuan, metode analisis, material, model dan objek kajian yang digunakan. Darjanto (2011) melakukan penelitian dengan menggunakan simulasi numerik dari pondasi sistem rakit-tiang dan melakukan pembebanan vertikal terhadap pondasi sistem rakit-tiang. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa penggunaan pondasi sistem rakit-tiang (pile raft system) memberikan perpindahan (displacement) yang lebih kecil dibandingkan dengan kelompok tiang (pile group) ataupun rakit tunggal (single raft). Selain itu, penggunaan pondasi sistem rakit-tiang (pile raft 43 system) pada tanah lunak mengabaikan kontribusi rakit (raft) untuk interaksi antara tanah dan pondasi, walaupun rakit (raft) memberikan kontribusi sebesar 30% pada pondasi sistem rakit-tiang (pile raft system). Samang dkk. (2010) melakukan penelitian mengenai efektifitas penggunaan pondasi rakit dan tiang dalam mereduksi penurunan (settlement) tanah yang terjadi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penggunaan pondasi rakit dan tiang dengan jarak yang efektif dapat mereduksi penurunan (settlement) tanah yang terjadi hingga 50% dibandingkan tanpa penggunaan pondasi ataupun dengan penggunaan pondasi rakit tunggal (single raft). Abdul Hakam (2007) melakukan penelitian dengan membuat dua model pondasi sistem rakit-tiang (pile raft system) dan memberikan pembebanan vertikal pada model pondasi yang dibuat. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa kombinasi antara kelompok tiang (pile group) dan pondasi rakit (raft) sebagai pondasi sistem rakit-tiang (pile raft system) dapat meningkatkan beban ultimit pondasi sistem rakit-tiang (pile raft system) lebih dari 100%. Selain itu juga diperoleh kesimpulan bahwa pondasi tiang (pile) memberikan kontribusi yang lebih dominan pada pondasi sistem rakit-tiang (pile raft system) dibandingkan dengan pondasi rakit (raft). Srihandayani, dkk. (2007) melakukan penelitian dengan melakukan pengujian beban pada pondasi rakit dengan pipa PVC ukuran 20 cm sebagai bahan penopang pengganti tiang dengan skala model di 44 lapangan dan menghitung kapasitas daya dukung yang dapat di pikul oleh pondasi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai efisiensi yang di dapatkan dari perbandingan kapasitas tiang group terhadap tiang tunggal dikalikan dengan jumlah pipa dari hasil perbandingan kapasitas daya dukung secara teoritis yang menggunakan lima metode klasik didapatkan melebihi 100%. Rahardjo (2005) melakukan penelitian tentang penggunaan material bambu dan kayu bakau menggunakan sistem rakit-tiang dalam usaha perbaikan tanah lunak. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pengunaan material bambu dan kayu bakau dalam usaha perbaikan tanah lunak yaitu dapat meningkatkan stabilitas dan daya dukung tanah (bearing capacity) serta dapat mereduksi penurunan setempat (differential settlement) dari embankment. Selain itu, penggunaan material bambu dan kayu bakau sangat berpengaruh terhadap kondisi muka air tanah setempat. Surjandari (2007) melakukan analisa mengenai penurunan (settlement) yang terjadi pada pondasi rakit pada lapisan tanah lunak. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa penggunaan pondasi rakit dapat mereduksi besarnya penurunan (settlement) yang terjadi karena adanya efek apung. Selain itu untuk menghitung penurunan konsolidasi suatu lapisan tanah lempung yang relatif tipis yang dibebani suatu beban yang luas maka rumus Terzaghi akan memberikan hasil yang baik. 45 H. Kerangka Pikir Penelitian Permasalahan : 1. Pembangunan infrastruktur pekerjaan umum yang dilaksanakan di atas lapisan tanah dasar berupa tanah lunak. 2. Permasalahan utama para perencana pada tanah lunak yaitu mempunyai kekuatan geser yang rendah, mudah memampat (compressible), permeabilitas rendah dan daya dukung rendah. 3. Penggunaan tiang pancang (end bearing) pada lapisan tanah lunak yang tidak ekonomis. 4. Ketersediaan material kayu dolken khususnya di daerah pedalaman yang belum termanfaatkan secara optimal. Solusi : Penggunaan pondasi rakit-tiang (pile-raft foundation) Pengujian Laboratorium : • Pengujian karakteristik tanah • Pengujian karakteristik kayu dolken • Pengujian model pondasi rakit-tiang Analisis & evaluasi hasil pengujian Gambar 15. Kerangka pikir penelitian 46 BAB III METODOLOGI PENELITIAN A. Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Mekanika Tanah dan Laboratorium Struktur dan Bahan Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Hasanuddin, Makassar. Jenis penelitian ini adalah penelitian eksperimental di laboratorium berupa pengujian model pondasi rakit-tiang mikro menggunakan kayu dolken di lapisan tanah lunak. Waktu penelitian direncanakan kurang lebih 5 bulan yakni mulai bulan Januari - Mei 2013. B. Rancangan Penelitian 1. Penyiapan Bahan dan Alat Jenis tanah diambil adalah tanah lempung ekspansif yang diambil dalam kondisi terganggu (disturbed) dengan lokasi sampel berada pada daerah kota Makassar. Sedangkan material kayu dolken yang digunakan berasal dari Kota Bau-bau, Propinsi Sulawesi Tenggara. Kegiatan penyiapan alat dimaksudkan sebagai penunjang didalam penelitian untuk mendapatkan hasil-hasil dari sifat bahan, dan pengujian benda uji. 47 2. Bagan Alir Penelitian START Studi Pustaka Pengamatan Lapangan Tanah Lempung Lunak dan Sumber Kayu Dolken Pengujian Karakteristik Dasar Tanah Lempung Lunak Model Tanah Tanpa Pondasi Tidak Pengujian Karakteristik Kayu Dolken Model Pondasi Tiang Model Pondasi Rakit Pengujian Model Analisis Desain Uji Model Menggunakan Plaxis Kesimpulan & Saran FINISH Gambar 16. Bagan alir penelitian Model Pondasi Rakit -Tiang 48 3. Tahapan Penelitian di Laboratorium Adapun tahapan-tahapan penelitian yang akan dilakukan dalam laboratorium adalah sebagai berikut: 1) Pengujian karakteristik tanah a. Pengujian sifat fisik tanah 1. Kadar air (Water Content) 2. Berat jenis (Specific Gravity) 3. Batas-batas Atterberg (Batas Cair, Batas Plastis, Batas Susut) 4. Distribusi ukuran butir tanah (Analisa Ayakan & Hidrometer) b. Pengujian sifat mekanis tanah 1. Pemadatan Standar Proctor 2) Pengujian karakteristik kayu dolken a. Pengujian kadar air b. Pengujian kuat tarik kayu c. Pengujian kuat tekan kayu d. Pengujian kuat lentur kayu dan e. Pengujian kuat belah kayu 3) Perancangan pembuatan model pondasi a. Model tanah tanpa perkuatan pondasi b. Model pondasi tiang tunggal dengan variasi panjang tiang 20 cm, 30 cm dan 40 cm. c. Model pondasi rakit dua lapis dengan lebar rakit 30 x 30 cm. d. Model pondasi rakit-tiang dengan jarak tiang 25 cm. 49 4. Prosedur Pengujian di Laboratorium Pengujian yang dilakukan dibagi menjadi 3 bagian pengujian yaitu pengujian untuk mengetahui karakteristik tanah, karakteristik kayu dolken dan pengujian model pembebanan pondasi rakit-tiang mikro. Pengujian dilakukan di Laboratorium Mekanika Tanah dan Laboratorium Struktur dan Bahan Universitas Hasanuddin mengikuti Standar ASTM, AASHTO, SNI dan USCS sebagai berikut: 1) Pengujian karakteristik tanah a) Pengujian kadar air (water content) Pengujian kadar air disesuaikan dengan ASTM D 2216-(71), yang memberikan batasan tentang berat minimum contoh tanah yang harus dipergunakan dalam pengujian untuk mendapatkan kadar air yang representatif. Alat yang digunakan adalah oven, timbangan, desikator dan cawan. Cara pengujian kadar air tanah adalah timbang cawan kosong kemudian masukan contoh tanah ke dalam cawan timbang, setelah itu dalam keadaan terbuka cawan bersama tanah dimasukan kedalam oven (105o -110oc) selama 16-24 jam, setelah itu didinginkan dalam desikator ± 2 jam, cawan yang berisi tanah tersebut ditimbang. 50 b) Pengujian berat jenis (spesific gravity) Pengujian berat jenis tanah disesuaikan dengan SNI 03-19642008/ASTM D-854-88(72). Alat yang digunakan adalah piknometer, timbangan, wash bottle, oven, desikator, termometer, cawan porselen (mortar), alat vacuum atau kompor. Cara pengujian berat jenis adalah piknometer kosong ditimbang, masukkan tanah ke dalam piknometer kira-kira 10 gram, diisi air kurang lebih 10 cc kedalam piknometer, sehingga tanah terendam seluruhnya kira-kira 2-10 jam, setelah itu piknometer beserta tanah di vacum sampai gelembungnya hilang kemudian tambahkan air sampai penuh, kemudian ukur suhunya kemudian timbang. Piknometer dikosongkan dan dibersihkan, kemudian diisi penuh dengan air, ditutup kemudian ditimbang. c) Pengujian batas cair (liquid limit) Batas cair (ASTM D-4318, 1998) didefinisikan sebagai kadar air (water content) yang terkandung di dalam tanah pada perbatasan antara fase cair dan fase plastis. Pengujian ini disesuaikan dengan SNI 03-19671990. Alat yang digunakan adalah Alat Casagrande, alat pembarut (grooving tool), cawan aluminium, timbangan, mangkok tempat mengaduk tanah, pestel (penumbuk/penggerus), spatula, oven, saringan no.40 dan wash bottler. 51 Cara pengujian batas cair adalah contoh tanah diambil ± 150-200 gram ditaruh dalam mangkuk dan diberi air sebanyak 15-20 ml, contoh tanah ditaruh dalam cawan batas cair, ratakan permukaan contoh dalam cawan menjadi sejajar dengan alas, buat alur dengan menggunakan alat grooving tool tegak lurus permukaan contoh, setelah itu angkat dan turunkan cawan tersebut dengan kecepatan 2 putaran/detik, hentikan aksi. Tersebut jika alur sudah tertutup sepanjang ± 1,25 cm dan hitung berapa ketukan yang dibutuhkan, ambil contoh tanah untuk diperiksa kadar airnya. Ulangi percobaan dengan kadar air yang berbeda. d) Pengujian batas plastis (plastic limit) Batas plastis (ASTM D-4318, 1998) didefinisikan sebagai kadar air di dalam tanah pada fase antara plastis dan semi padat . Pengujian ini disesuaikan dengan SNI 03-1966-1990. Alat yang digunakan adalah cawan aluminium, timbangan, mangkok tempat mengaduk tanah, oven, botol air, pestel (penumbuk/penggerus), spatula, kaca datar, saringan No. 40 dan sebatang kawat 3 mm. Cara pengujian tanah kering yang lolos saringan No. 40 atau tanah yang dipakai untuk menentukan batas cair diambil sebagian, ditaruh pada mangkuk dan diberi air aquades serta diaduk sampai merata setelah itu diambil sedikit dan ditaruh pada lempengan kaca terus digililng-giling sampai tanah tersebut kelihatan retak-retak atau putus pada 3 mm. Setelah itu tanah diambil dan ditaruh pada cawan kemudian ditimbang dan dioven selama 24 jam ditimbang kembali. 52 e) Pengujian batas susut (shrinkage limit) Batas susut (ASTM D-427, 1998) didefinisikan sebagai kadar air di mana pengurangan kadar air pada tanah tidak lagi mempengaruhi volume total tanah. Alat yang digunakan adalah tabung shrinkage, tabung kaca, plat kaca yang cukup luas, plat kaca dengan 3 buah paku, mangkok porselen, gelas kaca, gelas ukur, air raksa, timbangan dan spatula. Cara pengujian batas susut adalah contoh tanah diambil sedikit taruh pada cawan porselen kemudian diberi air sedikit sampai campuran tanah tersebut dapat dicetak pada cawan penguap, setelah itu tanah dicetak dan diketok-ketok untuk menghilangkan rongga udara yang ada setelah itu ditimbang baru dioven selama 24 jam, setelah itu tanah kering ditimbang kembali cawan kaca ditimbang siapkan air raksa secukupnya taruh pada mangkok kaca yang bawahnya diberi juga diberi alas untuk tempat air raksa nanti yang tumpah, tanah kita ambil dan kita masukkan kedalam air raksa kemudian kita tekan dan geser-geser dengan lempengan kaca air raksa akan tumpah, air raksa yang tumpah tersebut kita taruh pada cawan kaca yang sudah diketahui beratnya dan kita timbang bersama air raksa yang tumpah tadi. 53 Gambar 17. Peralatan pengujian batas-batas atterberg (Hardiyatmo, 2010) f) Pengujian analisa ayakan Analisa ayakan adalah metode yang dipakai untuk menentukan penyebaran (distribusi) butiran tanah yang mempunyai ukuran lebih besar dari 0,075 mm (ayakan No. 200 ASTM). Pengujian ini disesuaikan dengan SNI 03-1968-1990. Alat yang digunakan satu set ayakan lengkap dengan alas (pan) dan penutup, alat penggetar dan timbangan. Cara pengujian analisa ayakan adalah timbang berat ayakan kosong untuk masing-masing ukuran, setelah itu susun (tumpuk) ayakan satu dengan yang lain menurut urutan dari mulai pan di bagian paling bawah dan lubang terbesar di bagian paling atas kemudian masukkan contoh tanah ke dalam ayakan yang paling atas dan tutup. Tempatkan susunan ayakan di atas penggetar dan getarkan selama kurang lebih 10 54 menit, setelah itu timbang masing-masing ayakan yang berisi tanah dan hitung berat tanah yang tertinggal pada masing-masing ayakan. Gambar 18. Alat uji ayakan (Hardiyatmo, 2010) g) Pengujian analisa hydrometer Analisa hydrometer adalah cara tidak langsung yang dipakai untuk menentukan distribusi butiran tanah yang mempunyai ukuran kurang dari 0,075 mm. Pengujian ini disesuaikan dengan SNI 03-3423-1994. Alat yang digunakan adalah hidrometri, saringan, timbangan, tabung gelas, gelas silinder kapasitas, cawan parselen (mortar), alat pengaduk suspensi (stirring apparatus), thermometer, stopwach, air destilasi, bahan disperse (reagment). Cara pengujian distribusi ukuran butir tanah adalah taruh contoh tanah dalam tabung gelas, tuangkan sebanyak ± 125 cc larut air + reagen 55 yang telah disiapkan, tuangkan campuran tersebut ke dalam alat pengaduk kemudian pindahkan suspensi ke gelas silinder pengendap. Sediakan gelas silinder kedua yang diisi hanya dengan air destilasi. Tutup gelas isi suspensi dengan tutup karet, kocok suspensi dengan dengan membolak-balik vertikal ke atas ke bawah selama 1 menit, lakukan pembacaan hidrometri pada saat t = 2; 5; 30; 60; 250; 1440 menit (setelah t=0), setelah dibaca segera ambil hidrometri pelan-pelan pindahkan ke dalam silinder kedua, dalam air kedua bacalah skala hidrometri. Amati dan catat temperatur suspensi dengan mencelupkan termometer, setelah pembacaan hidrometri tuangkan suspensi ke atas saringan No. 200 seluruhnya. Gambar 19. Alat uji analisa hydrometer (Hardiyatmo, 2010) 56 h) Pengujian pemadatan standar proctor Pemadatan dilakukan dengan menggunakan beban standar berdasarkan ASTM D-1568 (1998) dan AASHTO (1982). Alat yang digunakan adalah silinder untuk pemadatan Proctor dengan diameter 10 cm, penumbuk (rammer) dengan berat 5,5 lbs, cawan aluminium, timbangan dan oven. Cara pengujian pemadatan standar Proctor adalah timbang silinder tanpa alas dan penyambungnya, ukur diameter dan tingginya, setelah itu plat diolesi minyak kemudian masukkan contoh tanah, setelah itu pemadatan dibagi tiga lapis tiap lapis 25 kali secara merata, sambungan dan plat alas dilepas dari silinder utama lalu permukaan silinder diratakan dengan pisau perata kemudian timbang dan catat beratnya, sampel tanah dikeluarkan dari silinder dengan alat extruder kemudian dimasukan ke dalam cawan yang diambil dari ketiga lapis sampel tersebut, setelah itu timbang dan catat beratnya kemudian cari kadar airnya. Gambar 20. Alat uji pemadatan standar proctor (Hardiyatmo, 2010) 57 2) Pengujian karakteristik kayu dolken a) Pengujian kadar air Kadar air kayu adalah perbandingan antara berat air yang dikandung kayu dalam keadaan kering. Untuk melihat perbandingan tersebut, kayu pada kondisi di lapangan ditimbang kemudian dimasukkan dalam oven yang bersuhu 1000 C selama ±24 jam, setelah itu diangkat dan ditimbang. Perbandingan tersebut adalah kadar air kayu. Ukuran kayu tergantung dari penelitian yang dilakukan. Gambar 21. Contoh pengujian kadar air (SNI-03-6850-2002) Secara matematis, kadar air kayu dapat dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut: Wb – Wk Ka = --------------- x 100% Wk Dimana : Ka = kadar air (%) Wb = berat spesimen sebelum di oven (gr) Wk = berat spesimen sesudah di oven (gr) (16) 58 b) Pengujian kuat lentur kayu Benda uji kecil bebas cacat adalah benda uji kayu yang bebas dari mata kayu, gubal, retak, lubang, jamur, rapuh dan tidak memuntir, sedangkan kayu kering udara adalah kayu dengan kadar air maksimum 20%. Metode ini dimaksudkan sebagai acuan dalam pengujian kuat lentur kayu, dengan tujuan memperoleh nilai kuat lentur kayu. Gambar 22. Bentuk dan ukuran uji kuat lentur (SNI 03-3959-1995) Nilai kuat lentur dari kayu dapat dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut: fb 3.P.L = -------------2 . b . h2 Di mana : fb = kuat lentur kayu (Mpa) P = beban maksimum (N) L = jarak tumpuan (mm) b = lebar benda uji (mm) h = tinggi benda uji (mm) (17) 59 c) Pengujian kuat tekan kayu Benda uji kecil bebas cacat adalah benda uji kayu yang bebas dari mata kayu, gubal, retak, lubang, jamur, rapuh dan tidak memuntir, sedangkan kayu kering udara adalah kayu dengan kadar air maksimum 20%. Metode ini dimaksudkan sebagai acuan dalam pengujian kuat tekan kayu, dengan tujuan memperoleh nilai kuat tekan kayu. Peralatan yang digunakan adalah : mesin uji geser, alat pengukur waktu, alat pengukur ; jangka sorong dan Roll meter alat ukur deformasi, alat pengukur k adar air, alat penjepit baja (lihat gambar dibawah). Benda uji harus memenuhi persyaratan/ ketentuan berikut: Kelompok benda uji harus sama jenisnya, Benda uji bebas cacat, setiap benda uji mempunyai identitas dengan diberi nomor dan huruf, dan jumlah benda uji minimum 2 buah untuk setiap jenis kayu. Ukuran benda uji untuk kuat tekan sejajar serat ditentukan sebesar (50 x 50 x 200) mm dengan ketelitian ± 0,25 mm, kadar air maksimum 20%. (a) (b) Gambar 23. (a) Alat bantu penjepit, (b) Benda uji kuat tekan sejajar arah serat (SNI 03-3958-1995) 60 Nilai kuat tekan dari kayu sejajar serat dan tegak lurus serat dapat dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut: fc P = -----b.h (18) Di mana : fc = kuat tekan kayu (Mpa) P = beban maksimum (N) b = lebar benda uji (mm) h = tinggi benda uji (mm) d) Pengujian kuat tarik kayu Untuk memperoleh kuat tarik yang ideal maka benda uji sebagai berikut : 1. Kelompok benda uji harus sama jenisnya. 2. Benda uji bebas cacat. 3. Setiap benda uji mempunyai identitas dengan diberi nomor dan huruf. 4. Jumlah benda uji minimum 2 buah untuk setiap jenis kayu. 5. Ketelitian penampang benda ± 0,25 mm, kadar air maksimum 20%. 6. Ketelitian ukuran panjang tidak boleh lebih dari 1 mm. 7. Kecepatan pembebanan harus memenuhi ketentuan kecepatan gerakan yaitu 20 Mpa/menit. 61 Gambar 24. Pengujian kuat tarik kayu (SNI-03-3399-1994) Nilai kuat tarik dari kayu dapat dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut: ft P = ------b.h (19) Di mana : ft = kuat tarik kayu (Mpa) P = beban maksimum (N) b = lebar benda uji (mm) h = tinggi benda uji (mm) e) Pengujian kuat belah kayu Benda uji kecil bebas cacat adalah benda uji kayu untuk keperluan pengujian yang bebas dari mata kayu, gubal, retak, kubang, jamur, rapuh, dan tidak memuntir. Benda uji harus memenuhi beberapa ketentuan antara lain : 1. Kelompok benda uji dari kayu yang sama jenisnya. 2. Benda uji bebas cacat 3. Setiap benda uji harus diberi identitas nomor dan huruf, sehingga mencerminkan urutan dan jenis kayu. 62 4. Jumlah benda uji tidak boleh kurang dari 10 buah untuk satu jenis kayu dari gelondongan. 5. Ketelitian ukuran penampang benda uji ±0,025 mm. 6. Benda uji harus kering udara dan kadar air maksimum 18%. Nilai kuat belah dari kayu dapat dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut : P fel = -----b Di mana : fel = kuat belah kayu (Mpa) P = beban maksimum (N) b = lebar benda uji (mm) Gambar 25. Pengujian kuat belah kayu (SNI-03-6841-2002) (20) 63 3) Pembuatan model pondasi a) Model tanah tanpa pondasi Tanah lempung yang telah diuji karakteristiknya dimasukkan ke dalam drum dengan ukuran diameter drum 60 cm dan tinggi 60 cm. Kemudian dipadatkan perlayer dengan ketebalan 10 cm perlayernya sampai ketinggian 50 cm dengan tingkat kepadatan 80% dari kepadatan maksimum yang diperoleh dari pengujian pemadatan standar yang telah dilaksanakan di laboratorium. Setelah itu pasang plate loading test dengan ukuran diameter plate 30 cm dan tebal plate 1,5 cm. Gambar 26. Sketsa pengujian model tanah tanpa perkuatan pondasi 64 Pasang dial indikator (dial gauge) sebanyak 3 buah, yaitu di atas plate bearing test sebanyak 1 buah untuk membaca penurunan (settlement) yang terjadi dan 2 buah masing-masing di samping plate loading test untuk membaca deformasi yang terjadi. Pemberian beban pada model pondasi dilakukan dengan menggunakan pembebanan hidrolis (hydraulic jack) sampai terjadi keruntuhan sedangkan pembacaan dial indikator (dial gauge) dilakukan sesuai dengan besarnya beban yang diberikan sampai terjadinya keruntuhan pada tanah. b) Model pondasi tiang tunggal Tanah lempung yang telah diuji karakteristiknya dimasukkan ke dalam drum dengan ukuran diameter drum 60 cm dan tinggi 60 cm. Kemudian dipadatkan perlayer dengan ketebalan 10 cm perlayernya sampai ketinggian 50 cm dengan tingkat kepadatan 80% dari kepadatan maksimum yang diperoleh dari pengujian pemadatan standar yang telah dilaksanakan di laboratorium. Setelah itu pancang tiang kayu dolken yang akan digunakan sebagai pondasi tiang tunggal dengan ukuran variasi panjang tiang yaitu 20 cm, 30 cm dan 40 cm. Kemudian pasang plate bearing test dengan ukuran diameter plate 30 cm dan tebal plate 1,5 cm di atas tiang kayu dolken yang telah dipancang 65 Gambar 27. Sketsa pengujian model pondasi tiang tunggal L = 20 cm Gambar 28. Sketsa pengujian model pondasi tiang tunggal L = 30 cm 66 Gambar 29. Sketsa pengujian model pondasi tiang tunggal L = 40 cm Pasang dial indikator (dial gauge) sebanyak 3 buah, yaitu di atas plate bearing test sebanyak 1 buah untuk membaca penurunan (settlement) yang terjadi dan 2 buah masing-masing di samping plate loading test untuk membaca deformasi yang terjadi. Pemberian beban pada model pondasi dilakukan dengan menggunakan pembebanan hidrolis (hydraulic jack) sampai terjadi keruntuhan sedangkan pembacaan dial indikator (dial gauge) dilakukan sesuai dengan besarnya beban yang diberikan sampai terjadinya keruntuhan pada tanah. 67 c) Model pondasi rakit Tanah lempung yang telah diuji karakteristiknya dimasukkan ke dalam drum dengan ukuran diameter drum 60 cm dan tinggi 60 cm. Kemudian dipadatkan perlayer dengan ketebalan 10 cm perlayernya sampai ketinggian 50 cm dengan tingkat kepadatan 80% dari kepadatan maksimum yang diperoleh dari pengujian pemadatan standar yang telah dilaksanakan di laboratorium. Setelah itu pasang kayu dolken yang telah dibuat rakit dengan menggunakan kawat sebagai pengikatnya sebanyak dua lapis dengan lebar rakit 30 x 30 cm. Kemudian pasang plate loading test dengan ukuran diameter plate 30 cm dan tebal plate 1,5 cm di atas rakit kayu dolken yang telah dipasang. Gambar 30. Sketsa pengujian model pondasi rakit dua lapis B = 30 cm 68 Pasang dial indikator (dial gauge) sebanyak 3 buah, yaitu di atas plate bearing test sebanyak 1 buah untuk membaca penurunan (settlement) yang terjadi dan 2 buah masing-masing di samping plate loading test untuk membaca deformasi yang terjadi. Pemberian beban pada model pondasi dilakukan dengan menggunakan pembebanan hidrolis (hydraulic jack) sampai terjadi keruntuhan sedangkan pembacaan dial indikator (dial gauge) dilakukan sesuai dengan besarnya beban yang diberikan sampai terjadinya keruntuhan pada tanah. d) Model pondasi rakit-tiang Tanah lempung yang telah diuji karakteristiknya dimasukkan kedalam bak pengujian berukuran 50 cm x 100 cm x 180 cm. Tanah dasar menggunakan tingkat kepadatan adalah 80% dari kepadatan maksimum yang didapatkan pada pengujian kepadatan standar kompaksi. Dalam penelitian ini tanah dasar di modelkan setinggi 60 cm. Kemudian tiang-tiang kayu dengan panjang 40 cm dipancang kedalam tanah dengan spasi jarak antar tiang kurang lebih 25 cm, setelah itu rakit kayu sebanyak dua lapis arah cross section dan longitudinal section diletakkan di atas tiang yang telah dipancang tadi dan diikat menjadi satu kesatuan menggunakan kawat. Dimensi rakit kayu yang digunakan adalah lebar 50 cm dan panjang 80 cm. 69 Gambar 31. Model pondasi tiang dan rakit kayu Tanah timbunan berupa tanah lempung lalu dimasukkan di atas perkuatan rakit kayu, yang dimodelkan sebagai embankment setinggi 25 cm. Gambar 32. Sketsa pengujian model pondasi rakit-tiang 70 Pelat baja (plate bearing test) diletakkan pada permukaan dan nantinya akan dibebani menggunakan alat pembebanan hidrolis (hydraulic jack). Dial indikator (dial gauge) di letakkan pada lima (5) posisi. Yang pertama tepat di atas pelat loading test; kedua diletakkan di tanah dasar sekitar 5-10 cm disisi lereng trial embankment, yang ketiga di tanah dasar 25-30 cm dari lereng, yang keempat di tanah dasar 45-50 cm dari lereng dan yang terakhir ditempatkan dengan jarak 75-80 cm dari lereng trial embankment. Selama pengujian, beban ditambahkan secara perlahanlahan sambil membaca pergerakan dial gauge, mengamati pola penurunan dan perubahan bentuk permukaan. C. Analisa Data Dalam menganalisa deformasi yang terjadi pada tanah lempung dalam penelitian ini digunakan metode elemen hingga dengan menggunakan program plaxis. Perilaku tanah yang diberikan adalah Mohr-Coulomb. Perilaku tanah ini merupakan yang paling sederhana dengan dua parameter kekakuan yaitu E’ dan ν’, dan tiga parameter kekuatan yaitu Cref, ϕ’ dan ψ yang umumnya bisa didapatkan dalam penelitian dasar tanah. Data input Plaxis : Langkah awal dalam analisis dengan menggunakan program Plaxis adalah pengaturan global yang mengatur tentang deskipsi permasalahan, 71 jenis analisis, jenis elemen, satuan dasar dan ukuran gambar yang ditampilkan. Gambar 33. Menu general settings program Plaxis Pada menu general settings terdapat kolom general model yang digunakan dalam penelitian ini adalah planestrain. Model ini digunakan untuk geometri penampang yang seragam dan tegangan seragam yang sesuai serta pembebanan tegak lurus yang panjang pada arah menyilang (arah-Z). penurunan (displacements) dan regangan di arah-Z diasumsikan nol. Tetapi tegangan normalnya tetap diperhitungkan. Kolom elemen menyediakan 15-node dan 6-node. Digunakan 15node sebagai elemen standar. Pilihan elemen ini menyediakan empat (4) perintah interpolasi untuk displacements dan dua belas (12) titik tegangan. Dengan banyaknya titik tegangan yang diperhitungkan secara numerik 15node sangat akurat dalam menghasilkan perhitungan tegangan dalam pemasalahan yang cukup sulit. 72 Untuk pengaturan geometri, dilakukan secara manual dengan menggunakan bantuan geometri line yang akan muncul setelah pengaturan global selesai. Kondisi batas dalam menganalisa masalah deformasi terbagi atas dua jenis yaitu perpindahan tertentu (prescribed displacement) dan gaya tertentu (prescribed forces/load). Pada prinsipnya, setiap pemodelan analisis harus memiliki kondisi batas di segala arah, jika tidak dinyatakan secara eksplisit pada suatu batas tertentu maka kondisi alami akan berlaku, yaitu gaya tertentu adalah nol dan displacement adalah bebas. D. Definisi Operasional Variabel Penelitian Ada beberapa variabel yang digunakan dalam penelitian ini, untuk itu diperlukan kesepahaman pengertian dalam mengenali variabel-variabel yang digunakan antara lain : 1. Kapasitas dukung ultimit (qu) Didefinisikan sebagai beban maksimum yang diberikan persatuan luas dimana tanah masih dapat mendukung beban tanpa mengalami keruntuhan. 2. Beban Ultimit (Pu) Didefinisikan sebagai beban maksimum yang diberikan pada suatu luasan yang didistribusikan ke tanah hingga tanah tersebut mengalami keruntuhan. 3. Luas bidang beban (A) 73 Didefinisikan sebagai luasan yang diberi beban. Sebagai perantara beban yang akan didistribusikan ke tanah. 4. Deformasi Didefinisikan sebagai perubahan bentuk, dimensi dan posisi dari suatu material baik merupakan bagian dari alam ataupun buatan manusia dalam skala waktu dan ruang. 5. Penurunan (settlement) Pemampatan tanah akibat terbebani dimana rongga udara dan air terdesak keluar oleh material partikel tanah. Adapun variabel-variabel yang digunakan dalam program Plaxis adalah sebagai berikut : 1. Plane strain Pilihan bentuk umum Plane strain didefinisikan sebagai analisis beban yang dihitung dihasilkan dari displacement tertentu yang menunjukkan gaya per jarak diluar dari arah sumbu Z. 2. Berat volume tanah jenuh ( γsat) Didefinisikan sebagai berat tanah termasuk zat cair dalam pori persatuan volume. Berat volume ini digunakan untuk merepresentasikan semua material yang berada dibawah muka air tanah. 3. Kohesi (c) Didefinisikan sebagai lekatan-lekatan tanah. Gaya tarik menarik antar sesama partikel sejenis. 74 4. Berat volume tanah tidah jenuh ( γunsat) Didefinisikan sebagai berat tanah per satuan volume. Berat volume ini digunakan untuk mempresentasikan semua material yang berada diatas muka air tanah. 5. Poisson’s ratio (ν ) Didefinisikan sebagai rasio regangan material pada arah lateral terhadap arah aksial. 6. Sudut geser ( ϕ ) Didefinisikan sebagai komponen kuat geser tanah akibat geseran antara partikel. Merupakan sudut yang terbentuk saat pergeseran dua atau lebih partikel tanah. 7. Sudut dilatansi ( ψ ) Didefinisikan sebagai sudut yang terbentuk pengembangan volume tanah akibat tegangan geser. saat terjadi 75 BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN A. Karakteristik Material Tanah dan Kayu 1. Karakteristik tanah Berdasarkan hasil pengujian tanah di laboratorium diperoleh datadata karakteristik fisik dan mekanis tanah pada Tabel 3. Tabel 3. Rekapitulasi hasil pengujian karakteristik tanah No. Jenis Pengujian Satuan Hasil Pengujian 1. Kadar air (w) % 36,00 2. Berat Jenis (Gs) - 2,75 3. Batas-batas Atterberg • Batas Cair (LL) • Batas Plastis (PL) • Indeks Plastisitas (PI) • Batas Susut (SL) % % % % 50,36 37,23 13,12 29,86 % % 45,90 54,10 A-7-5 MH & OH 4. Gradasi Butiran • Tanah berbutir kasar • Tanah berbutir halus • Metode AASHTO • Metode Unified 5. Kuat tekan bebas (qu) kg/cm2 0,72 6. Pemadatan • Kadar air optimum (wopt) • Berat isi kering (γdry) % gr/cm3 41,75 1,22 Geser Langsung • Cohesi (c) • Sudut geser dalam (Φ) kg/cm2 degree 0,104 17,32 7. 76 a) Sifat fisik dan teknis tanah 1. Kadar air (water content) Dari hasil pengujian kadar air sampel tanah, diperoleh kadar air alami/kadar air natural 36,00 %. 2. Berat jenis spesifik (specific gravity) Hasil pengujian berat jenis spesifik diperoleh nilai berat jenis 2,75. Dari nilai hasil pengujian berat jenis ini dapat diketahui bahwa jenis tanah ini termasuk jenis lempung organik. 3. Batas-batas Atterberg (Atterberg limit) a) Batas Cair (Liquid Limit, LL) Dari grafik hubungan jumlah ketukan dan kadar air diperoleh nilai batas cair (LL) = 50,36 % b) Batas Plastis (Plastic Limit, PL) Dari hasil pengujian batas plastis diperoleh nilai batas plastis (PL) = 37,23%. c) Indeks Plastisitas (Plasticity Index, PI) Indeks Plastisitas (PI) diperoleh dari selisih antara nilai batas cair dan nilai batas plastis, rumus PI = LL – PL. Diperoleh nilai Indeks Plastisitas (PI) = 13,12%. d) Batas Susut (Shringkage Limit, SL) Dari hasil pengujian batas susut diperoleh nilai batas susut (SL) = 29,86%. 77 4. Analisa gradasi butiran Dari hasil pengujian gradasi yang dilakukan dengan analisa saringan diperoleh hasil tanah tersebut lebih dari 50% lolos saringan No. 200 yaitu 54,10%. Tanah tersebut merupakan tanah berbutir halus. Hal ini menunjukkan persentase butiran halusnya cukup dominan. Menurut AASHTO tanah ini termasuk dalam tipe A-7-5, jenis tanah berlempung dimana indeks plastisitasnya >11. Peninjauan klasifikasi tanah yang mempunyai ukuran butir lebih kecil dari 0,075 mm, tidak didasarkan secara langsung pada gradasinya sehingga penentuan klasifikasinya lebih didasarkan pada batas-batas Atterbergnya. No. 4 100 No. 10 No . 18 No. 40 80 Persen Lolos (%) No Saringan No. 60 No. 100 60 No. 200 40 20 0 10.0000 1.0000 0.1000 0.0100 0.0010 Diameter Saringan (mm) Gambar 34. Grafik analisa saringan tanah 0.0001 78 5. Pemadatan (kompaksi) Dari hasil pengujian pemadatan standar (proctor test) diperoleh grafik pada Gambar 35, dan dari grafik tersebut diperoleh nilai kadar air optimum adalah wopt = 41,75% dan berat isi kering maksimumnya ɤdmaks = 1,22 gr/cm3. 1.45 Berat Isi Kering (gr/cm³) 1.40 1.35 1.30 1.25 1.20 1.15 1.10 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 Kadar Air (%) Gambar 35. Grafik hubungan kadar air dan berat isi kering f. Kuat tekan bebas (unconfined compression) Dari hasil pengujian kuat tekan bebas di peroleh grafik kuat tekan bebas pada Gambar 36 dengan nilai qu = 0,72 kg/cm2 yang menandakan bahwa tanah lempung tersebut berada pada kondisi konsistensi sedang. Gambar 37 memperlihatkan pola retak yang terjadi pada sampel tanah setelah diuji kuat tekan bebas. 79 Axial Strees - Strain Relationship Axial Stress s(kg/cm2) 1.0 qu = 0,72 kg/cm2 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 Axial Strain, e (%) 9.7 cm Gambar 36. Grafik kuat tekan bebas 5 cm Gambar 37. Pola retak yang terjadi setelah diuji kuat tekan bebas g. Geser langsung (direct shear) Dari hasil pengujian geser langsung (direct shear) di peroleh grafik pada Gambar 38, dan dari grafik tersebut diperoleh nilai sudut geser dalam (ɸ) = 17,32° dan nilai kohesi (c) = 0,104 kg/cm2. 80 Gambar Hubungan Tegangan Geser dan Tegangan Normal 0.45 Tegangan Geser, (kg/cm2) 0.40 0.35 θ = 17,3270 0.30 0.25 0.20 0.15 0.10 c = 0.104 kg/cm2 0.05 0.00 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 Tegangan Normal, σ (kg/cm2) Gambar 38. Grafik pengujian geser langsung h. Klasifikasi tanah (soil classification) 1) Metode AASHTO (American Association of State Highway and Transportation Officials) Berdasarkan analisa persentase bagian tanah yang lolos saringan no. 200 diperoleh hasil tanah tersebut lebih dari 50% (> 35%) sehingga tanah diklasifikasikan dalam kelompok tanah berlanau atau berlempung (A-4, A-5, A-6, A-7). Berdasarkan batas cair (LL) = 50,36 % dan indeks plastisitasnya (PI) = 13,12%, maka tanah tersebut masuk dalam kelompok A-7-5. Tanah yang masuk kategori A-7-5 termasuk dalam klasifikasi tanah berlempung dimana indeks plastisitasnya (PI) > 11. 81 PI=13,34% LL=50,36% Gambar 39. 3 Batas-batas Atterberg untuk subkelompok A-4, A-5, A-6, A-7 (Hardiyatmo, Hardiyatmo, 2010) 2) Metode USCS (Unified (Unified Soil Classification System) System Dari analisis saringan didapatkan tanah lolos saringan No. 200 lebih dari 50% % sehingga masuk ke dalam klasifikasi tanah berbutir halus. dengan batas atas cair (LL) = 50,36 % dan Indeks Plastisitas (PI) = 13,12%, 13, maka tanah tergolong dalam klasifikasi MH & OH (lempung empung organik organi dengan plastisitas sedang & lanau anorganik anorganik atau pasir halus diatomae). PI=13,34% LL=50,36% Gambar 40. Klasifikasi tanah sistem Unified (Hardiyatmo, 2010) 82 2. Karakteristik kayu a) Kadar air kayu Pengujian kadar air mengikuti standar SNI-03-6850-2002 : Metode Pengukuran Kadar Air Kayu dan Bahan Berkayu. Spesimen dibentuk segi empat dengan ukuran 20 mm x 20 mm x 100 mm. Contoh pengujian kadar air kayu dapat dilihat pada Gambar 41. Gambar 41. Sampel uji kadar air Hasil pengujian kadar air kayu dapat dilihat pada Tabel 4. Tabel 4. Rekapitulasi hasil pengujian kadar air kayu No. Kode Jenis Kayu Berat Berat Sebelum Di Sesudah Di Kadar Air Oven Oven (%) (gr) (gr) 1. A4 Dolken 43,00 36,00 19,44 2. B4 Dolken 45,00 37,00 21,62 3. C4 Dolken 47,00 38,00 23,68 Kadar air rata - rata 21,58 83 b) Kuat tarik kayu Kuat tarik kayu merupakan kemampuan kayu untuk menahan beban dari luar yang dapat menyebabkan terjadinya mulur (strecth) atau pertambahan panjang (elongation) kayu. Contoh sampel pengujian kuat tarik dapat dilihat pada Gambar 42. Gambar 42. Sampel uji tarik sesuai SNI-03-3399-1994 Pengujian kuat tarik kayu dilaksanakan di laboratorium Struktur dan Bahan Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin dengan mengikuti standar SNI-03-3399-1994 : Metode Pengujian Kuat Tarik Kayu di Laboratorium. Contoh pengujian kuat tarik kayu di laboratorium dapat dilihat pada Gambar 43. Gambar 43. Proses pengujian kuat tarik kayu 84 Hasil pengujian kuat tarik kayu dapat dilihat pada Tabel 5. Tabel 5. Rekapitulasi hasil pengujian kuat tarik kayu No. Kode Jenis Kayu Ukuran Beban Kuat Tarik Elastisitas B H Tarik (ft) (ε) (mm) (mm) (N) (Mpa) (Mpa) 1. K1 Dolken 100,00 5,00 9512 19,025 704,626 2. K2 Dolken 100,00 5,00 9610 19,221 725,322 3. K3 Dolken 100,00 5,00 10591 21,182 847,925 4. K4 Dolken 100,00 5,00 8727 17,456 623,423 5. K5 Dolken 100,00 5,00 7845 15,691 550,549 9257 18,515 690,243 Rata – rata Dari hasil pengujian kuat tarik diketahui bahwa nilai kuat tarik kayu terbesar diperoleh dari sampel uji K3 dengan nilai kuat tarik sebesar 21,182 Mpa, sedangkan untuk nilai kuat tarik kayu terkecil diperoleh dari sampel K5 sebesar 15,691 Mpa. Untuk nilai kuat tarik rata-rata hasil pengujian diperoleh nilai sebesar 18,515 Mpa, sedangkan untuk modulus elastisitas tarik diperoleh nilai rata-rata sebesar 690,243 Mpa. c) Kuat tekan kayu Kuat tekan kayu merupakan kemampuan kayu untuk menahan gaya dari luar yang datang pada arah sejajar maupun yang tegak lurus serat yang cenderung memperpendek atau menekan bagian-bagian kayu secara bersama-sama. Contoh sampel pengujian kuat tekan kayu sejajar dan tegak lurus serat dapat dilihat pada Gambar 44. 85 (a) Sejajar serat (b) Tegak lurus serat Gambar 44. Sampel uji tekan sesuai SNI-03-3958-1995 Pengujian kuat tekan kayu dilaksanakan di laboratorium Struktur dan Bahan Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin dengan mengikuti standar SNI-03-3958-1995 : Metode Pengujian Kuat Tekan Kayu di Laboratorium. Contoh pengujian kuat tekan kayu di laboratorium dapat dilihat pada Gambar 45. Gambar 45. Proses pengujian kuat tekan kayu sejajar serat dan tegak lurus serat Hasil pengujian kuat tekan kayu sejajar serat dan tegak lurus serat dapat dilihat pada Tabel 6 dan Tabel 7. 86 Tabel 6. Rekapitulasi hasil pengujian kuat tekan kayu sejajar serat No. Kode Jenis Kayu Ukuran Beban Kuat Elastisitas B H Tekan Tekan (fc) (ε) (mm) (mm) (N) (Mpa) (Mpa) 1. K1 Dolken 20,00 40,00 20201 25,252 1262,606 2. K2 Dolken 20,00 40,00 18142 22,678 788,896 3. K3 Dolken 20,00 40,00 19809 24,762 1100,524 4. K4 Dolken 20,00 40,00 17259 21,575 690,388 5. K5 Dolken 20,00 40,00 19613 24,517 980,665 19005 23,757 964,596 Rata – rata Dari hasil pengujian kuat tekan kayu sejajar serat diketahui bahwa nilai kuat tekan kayu terbesar diperoleh dari sampel uji K1 dengan nilai kuat tekan sebesar 25,252 Mpa, sedangkan untuk nilai kuat tekan kayu terkecil diperoleh dari sampel K4 sebesar 21,575 Mpa. Untuk nilai kuat tekan rata-rata hasil pengujian diperoleh nilai sebesar 23,757 Mpa, sedangkan untuk nilai modulus elastisitas tekan sejajar serat rata-rata diperoleh nilai sebesar 964,596 Mpa. Tabel 7. Rekapitulasi hasil pengujian kuat tekan kayu tegak lurus serat No. Kode Jenis Kayu Ukuran Beban Kuat Elastisitas B H Tekan Tekan (fc) (ε) (mm) (mm) (N) (Mpa) (Mpa) 1. K1 Dolken 60,00 20,00 16671 13,893 476,323 2. K2 Dolken 60,00 20,00 18926 15,772 788,618 3. K3 Dolken 60,00 20,00 17848 14,873 575,745 4. K4 Dolken 60,00 20,00 18632 15,527 690,098 5. K5 Dolken 60,00 20,00 16180 13,484 425,815 17651 14,710 591,320 Rata – rata 87 Dari hasil pengujian kuat tekan kayu tegak lurus serat diketahui bahwa nilai kuat tekan kayu terbesar diperoleh dari sampel uji K2 dengan nilai kuat tekan sebesar 15,772 Mpa, sedangkan untuk nilai kuat tekan kayu terkecil diperoleh dari sampel K5 sebesar 13,484 Mpa. Untuk nilai kuat tekan rata-rata hasil pengujian diperoleh nilai sebesar 14,710 Mpa, sedangkan untuk nilai modulus elastisitas tekan tegak lurus serat rata-rata diperoleh nilai sebesar 591,320 Mpa. d) Kuat lentur kayu Kuat lentur kayu adalah kemampuan kayu untuk menahan beban yang bekerja tegak lurus sumbu memanjang serat di tengah–tengah bahan yang ditumpu pada kedua ujungnya. Contoh sampel pengujian kuat lentur kayu dapat dilihat pada Gambar 46. Gambar 46. Sampel uji lentur sesuai SNI-03-3959-1995 Pengujian kuat lentur kayu dilaksanakan di laboratorium Struktur dan Bahan Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin dengan mengikuti standar SNI-03-3959-1995 : Metode Pengujian Kuat Lentur Kayu di Laboratorium. Contoh pengujian kuat lentur kayu di laboratorium dapat dilihat pada Gambar 47. 88 Gambar 47. Proses pengujian kuat lentur kayu Hasil dari pengujian kuat lentur kayu dapat dilihat pada Tabel 8. Tabel 8. Rekapitulasi hasil pengujian kuat lentur kayu Jarak No. Kode Jenis Tumpuan Kayu (L) (mm) Ukuran Beban Kuat B H Lentur Lentur (fb) (mm) (mm) (N) (Mpa) 1. K1 Dolken 265,00 20,00 20,00 2059 102,326 2. K2 Dolken 265,00 20,00 20,00 2108 104,763 3. K3 Dolken 265,00 20,00 20,00 2255 112,072 4. K4 Dolken 265,00 20,00 20,00 2108 104,763 5. K5 Dolken 265,00 20,00 20,00 2157 107,199 2137 106,224 Rata - rata Dari hasil pengujian kuat lentur kayu diketahui bahwa nilai kuat lentur kayu terbesar diperoleh dari sampel uji K3 dengan nilai kuat lentur sebesar 112,072 Mpa, sedangkan untuk nilai kuat lentur kayu terkecil diperoleh dari sampel K1 sebesar 102,326 Mpa. Untuk nilai kuat lentur rata-rata hasil pengujian diperoleh nilai sebesar 106,224 Mpa. 89 e) Kuat belah kayu Pengujian kuat belah kayu dilaksanakan di laboratorium Struktur dan Bahan Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin dengan mengikuti standar SNI-03-6841-2002 : Metode Pengujian Kuat Belah Kayu di Laboratorium. Contoh pengujian kuat belah kayu di laboratorium dapat dilihat pada Gambar 48. Gambar 48. Proses pengujian kuat belah kayu Tabel 9. Rekapitulasi hasil pengujian kuat belah kayu Lebar No. Kode Jenis Kayu Benda Uji (mm) Beban Belah (N) Kuat Belah (fel) (Mpa) 1. K1 Dolken 40,00 1176,80 29,42 2. K2 Dolken 40,00 1225,83 30,65 3. K3 Dolken 40,00 1196,41 29,91 4. K4 Dolken 40,00 1176,80 29,42 5. K5 Dolken 40,00 1206,22 30,16 1196,41 29,91 Rata-rata 90 f) Pengujian XRD dan SEM material kayu Pengujian XRD (X-Ray Diffraction) bertujuan untuk mengetahui morfologi senyawa dan komposisi mineral yang terkandung dalam material kayu. Pengujian XRD (X-Ray Diffraction) material kayu dilaksanakan di laboratorium Mikrostruktur Jurusan Fisika Universitas Negeri Makassar. Dari hasil pengujian X-Ray Diffraction dapat diketahui komposisi mineral yang terkandung dalam kayu seperti diperlihatkan pada Gambar 49 dan Tabel 10. cps/eV 45 40 35 30 25 Cl Mg S Na K Al P Cl 20 O Si S K 15 10 5 0 2 4 6 8 10 keV 12 14 16 18 20 Gambar 49. Hasil pengujian XRD material kayu Dari Gambar 49 terlihat material kayu didominasi oleh unsur oxygen (O), untuk unsur yang lain seperti silikat (Si), aluminat (Al), sodium (S), dan magnesium (Mg) persentasenya hampir sama. 91 Tabel 10. Kandungan kimia material kayu Mineral Silicon (SiO2) Komposisi (%) 10,57 Aluminium (Al2O3) 18,91 Sodium (Na2O) 22,82 Magnesium (MgO) 15,62 Potassium (K2O) 3,44 Sulfur (SO3) 10,36 Phosporus (P2O5) 11,53 Chlorine 6,76 Dari hasil pengujian komposisi material kayu menunjukkan bahwa mineral-mineral pembentuk kayu adalah Silikat (SiO2), Aluminium (Al2O3), Sodium (Na2O), Magnesium (MgO), Potassium (K2O), Sulfur (SO3), Phosporus (P2O5) dan Chlorine. Pengujian SEM (Scanning Electron Microscope) adalah pengujian yang digunakan untuk melihat struktur mikro yang terbentuk, baik untuk permukaan maupun penampang melintangnya. Hasil pengujian SEM material kayu dolken ditunjukkan pada Gambar 50. Struktur mikro permukaan yang dapat diketahui melalui hasil SEM adalah berupa grain size kristalin film. Dari Gambar 50 terlihat bahwa film yang terbentuk memiliki porositas atau adanya bagian yang berlubang. Film ini juga memperlihatkan bagian serat dari kayu yang beruas-ruas dan bentuknya tidak beraturan, ini disebabkan karena mineral terkandung di dalam material kayu didominasi oleh unsur oksigen. yang 92 Gambar 50. Hasil pengujian SEM material kayu B. Penurunan dan Kapasitas Dukung Model Pondasi di Laboratorium Pengujian pembebanan model pondasi dengan menggunakan plate bearing test di laboratorium dilakukan dengan 4 model pondasi yang berbeda dengan menggunakan wadah drum berdiameter 60 cm dan tinggi 60 cm. Gambar 51 adalah model tanah tanpa perkuatan pondasi, model ini untuk menganalisa kondisi tanah yang menerima beban sebagai parameter analisa bagi model pondasi yang lain. Gambar 52 adalah model pondasi tiang tunggal dengan menvariasikan panjang tiang kayu sebanyak 3 model yaitu panjang 20 cm, 30 cm dan 40 cm. Ketiga adalah model pondasi rakit dengan lebar rakit 30 x 30 cm. 93 Gambar 51. Foto pengujian model tanpa pondasi Gambar 52. Foto pengujian model pondasi tiang tunggal dan pondasi rakit Pengujian pembebanan yang keempat adalah model pondasi rakittiang dengan menggunakan wadah bak berukuran 1 x 1 x 2 m, perkuatan rakit kayu 2 (dua) lapis dan tiang kayu dengan jarak antar tiang kurang lebih 25 cm. Pada Gambar 53 dan Gambar 54 terlihat rakit (raft) kayu yang dipergunakan sebanyak 2 (dua) lapis bersilangan arah cross-section dan longitudinal-section. Untuk memberikan ikatan antara tiang kayu dan rakit kayu digunakan kawat beton. Adapun untuk data plate bearing test yang digunakan selengkapnya ditunjukkan pada Tabel 11. 94 Gambar 53. Foto pengujian model pondasi rakit-tiang Gambar 54. Foto pengujian sampel material rakit kayu 2 (dua) lapis Tabel 11. Data plate bearing test Beban Maksimum Luas Pelat (A) (kN) (cm2) A1 (Tanpa Pondasi) 60.00 706 (ϕ 30 cm) 2. A2 (Tiang Tunggal L=20 cm) 65.00 706 (ϕ 30 cm) 3. A3 (Tiang Tunggal L=30 cm) 70.00 706 (ϕ 30 cm) 4. A4 (Tiang Tunggal L=20 cm) 77.50 706 (ϕ 30 cm) 5. A5 (Pondasi Rakit) 72.50 706 (ϕ 30 cm) 6. A6 (Pondasi Rakit-Tiang) 85.00 1600 (40x40 cm No. Model 1. 95 1. Kurva beban vs penurunan a. Model tanpa pondasi Dari hasil uji pembebanan dengan plate bearing test di laboratorium diperoleh kurva hubungan beban vs penurunan model tanah tanpa pondasi seperti ditunjukkan pada Gambar 55. Beban (kN) 0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 0 Qult = 41,00 kN Penurunan (mm) 10 20 30 40 50 60 70 Gambar 55. Kurva beban vs penurunan model tanpa pondasi Gambar 55 menunjukkan bahwa pada saat awal pembebanan penurunan yang terjadi relatif kecil. Penurunan ini diakibatkan oleh perubahan bentuk secara elastis tanah di sekitarnya. Apabila beban ditambahkan penurunan yang terjadi semakin cepat hingga mencapai batas maksimumnya dan tanah mengalami keruntuhan (failure). Beban maksimum yang dapat dicapai model tanpa pondasi adalah sebesar 60,00 kN dengan penurunan sebesar 57,50 mm. 96 b. Model pondasi tiang tunggal L = 20 cm Dari hasil uji pembebanan dengan plate bearing test di laboratorium diperoleh kurva hubungan beban vs penurunan model pondasi tiang tunggal L = 20 cm seperti ditunjukkan pada Gambar 56. Beban (kN) 0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 0 Qult = 52,00 kN Penurunan (mm) 10 20 30 40 50 60 Gambar 56. Kurva beban vs penurunan pondasi tiang L = 20 cm Gambar 56 menunjukkan bahwa pada saat awal pembebanan penurunan yang terjadi relatif kecil. Penurunan ini diakibatkan oleh perubahan bentuk secara elastis tiang kayu dan tanah di sekitarnya. Apabila beban ditambahkan penurunan yang terjadi semakin cepat hingga mencapai batas maksimumnya dan tanah mengalami keruntuhan (failure). Beban maksimum yang dapat dicapai pondasi tiang tunggal L=20 cm adalah sebesar 65,00 kN dengan penurunan sebesar 50,50 mm. 97 c. Model pondasi tiang tunggal L = 30 cm Dari hasil uji pembebanan dengan plate bearing test di laboratorium diperoleh grafik hubungan beban vs penurunan model pondasi tiang tunggal L = 30 cm seperti ditunjukkan pada Gambar 57. Beban (kN) 0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 0 Qult = 54,00 kN Penurunan (mm) 10 20 30 40 50 Gambar 57. Kurva beban vs penurunan pondasi tiang L = 30 cm Gambar 57 menunjukkan bahwa pada saat awal pembebanan penurunan yang terjadi relatif kecil. Penurunan ini diakibatkan oleh perubahan bentuk secara elastis tiang kayu dan tanah di sekitarnya. Apabila beban ditambahkan penurunan yang terjadi semakin cepat hingga mencapai batas maksimumnya dan tanah mengalami keruntuhan (failure). Beban maksimum yang dapat dicapai pondasi tiang tunggal L=30 cm adalah sebesar 70,00 kN dengan penurunan sebesar 45,00 mm. 98 d. Model pondasi tiang tunggal L = 40 cm Dari hasil uji pembebanan dengan plate bearing test di laboratorium diperoleh grafik hubungan beban vs penurunan model pondasi tiang tunggal L = 40 cm seperti ditunjukkan pada Gambar 58. Beban (kN) 0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 0 Qult = 56,00 kN 5 Penurunan (mm) 10 15 20 25 30 35 40 Gambar 58. Kurva beban vs penurunan pondasi tiang L = 40 cm Gambar 58 menunjukkan bahwa pada saat awal pembebanan penurunan yang terjadi relatif kecil. Penurunan ini diakibatkan oleh perubahan bentuk secara elastis tiang kayu dan tanah di sekitarnya. Apabila beban ditambahkan penurunan yang terjadi semakin cepat hingga mencapai batas maksimumnya dan tanah mengalami keruntuhan (failure). Beban maksiumum yang dapat dicapai pondasi tiang tunggal L=40 cm adalah sebesar 77,50 kN dengan penurunan sebesar 37,50 mm. 99 e. Model pondasi rakit Dari hasil uji pembebanan dengan plate bearing di laboratorium diperoleh grafik hubungan beban vs penurunan model pondasi rakit seperti ditunjukkan pada Gambar 59. Beban (kN) 0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 0 Qult = 55,00 kN 5 Penurunan (mm) 10 15 20 25 30 35 40 Gambar 59. Kurva beban vs penurunan pondasi rakit Gambar 59 menunjukkan bahwa pada saat awal pembebanan penurunan yang terjadi relatif kecil. Penurunan ini diakibatkan oleh perubahan bentuk secara elastis rakit kayu dan tanah di sekitarnya. Apabila beban ditambahkan penurunan yang terjadi semakin cepat hingga mencapai batas maksimumnya dan tanah mengalami keruntuhan (failure). Beban maksimum yang dapat dicapai pondasi rakit adalah sebesar 72,50 kN dengan penurunan maksimum sebesar 35,50 mm. 100 f. Model pondasi rakit-tiang Dari hasil uji pembebanan dengan plate bearing di laboratorium diperoleh kurva hubungan beban vs penurunan model pondasi rakit seperti ditunjukkan pada Gambar 60. Beban (kN) 0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 90.0 0 Qult = 59,00 kN Penurunan (mm) 5 10 15 20 25 30 Gambar 60. Kurva beban vs penurunan pondasi rakit-tiang Gambar 60 menunjukkan bahwa pada saat awal pembebanan penurunan yang terjadi relatif kecil. Penurunan ini diakibatkan oleh perubahan bentuk secara elastis tiang kayu dan rakit kayu serta tanah di sekitarnya. Apabila beban ditambahkan penurunan yang terjadi semakin cepat hingga mencapai batas maksimumnya dan tanah mengalami keruntuhan (failure). Beban maksimum yang dapat dicapai pondasi rakittiang adalah sebesar 85,00 kN dengan penurunan sebesar 21,50 mm. 101 Beban (kN) 0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 0 Penurunan (mm) 10 20 30 40 50 Tanpa Perkuatan Pondasi L = 20 cm Pondasi L = 30 cm Pondasi L = 40 cm Pondasi Rakit Pondasi Rakit Tiang 60 Gambar 61. Rekapitulasi kurva beban vs penurunan Gambar 61 menunjukkan bahwa untuk model pondasi tiang tunggal, panjang tiang memberikan pengaruh yang cukup signifikan dalam mereduksi penurunan tanah yang terjadi. Semakin panjang ukuran sebuah tiang maka akan semakin besar pula penurunan yang dapat direduksi dan kapasitas dukung dari tiang akan meningkat, hal ini disebabkan oleh tahanan gesek (friction pile) yang diberikan oleh tiang akan semakin meningkat. Demikian juga dengan model pondasi rakittiang, daya dukung dari tiang kayu dan rakit kayu memberikan pengaruh yang sangat signifikan dalam mereduksi penurunan yang terjadi dan meningkatkan daya dukung dari tanah. 102 2. Pola keruntuhan Dari hasil uji pembebanan model pondasi di laboratorium diperoleh 3 (tiga) fase pola keruntuhan yang terjadi pada model pondasi. Fase yang pertama yaitu pada awal pembebanan tanah di bawah pondasi terjadi penurunan yang diikuti deformasi tanah ke arah lateral dan vertikal ke bawah, penurunan yang terjadi sebanding dengan besarnya beban yang diberikan. Dalam kondisi ini, tanah masih dalam kondisi keseimbangan elastis. Massa tanah yang berada di bawah pondasi mengalami kompresi/pemadatan yang mengakibatkan kenaikan kuat geser tanah dan menambah kapasitas dukungnya seperti ditunjukkan pada Gambar 62. Gambar 62. Pola keruntuhan pada pondasi rakit-tiang Fase yang kedua terjadi penambahan beban selanjutnya, penurunan tanah terbentuk tepat di dasar pondasi dan deformasi plastis tanah menjadi dominan. Gerakan tanah pada kedudukan plastis dimulai dari tepi pondasi. Dengan bertambahnya beban zona plastis berkembang, kuat geser tanah berkembang. Gerakan tanah ke arah lateral semakin nyata, 103 sehingga terjadi retakan lokal dan geseran tanah di sekeliling tepi pondasi. Dalam zona plastis, kuat geser tanah sepenuhnya berkembang untuk menahan beban yang bekerja. Pada fase yang ketiga ini dikarakteristikkan oleh kecepatan deformasi yang semakin bertambah sejalan dengan penambahan beban yang diikuti oleh gerakan tanah ke arah luar sehingga permukaan tanah menggembung. Tanah mengalami keruntuhan dengan bidang runtuh berbentuk lengkungan dan garis disebut bidang geser radial dan linier. 3. Kapasitas dukung Dalam menentukan nilai kapasitas dukung ultimit (Qult) dari tiap model pondasi yang telah diuji beban digunakan metode Butler dan Hoy (1977). Metode ini mempertimbangkan kegagalan beban saat beban terjadi perpotongan dua buah garis tangen terhadap kurva hubungan antara beban vs penurunan pada titik-titik yang berbeda. Garis tangen yang pertama merupakan garis lurus awal yang diasumsikan sebagai suatu garis tekanan elastis. Untuk garis tangen kedua diperoleh dibatasi sebagai suatu kemiringan sebesar 0,05 kN pada kurva beban vs penurunan. Pada umumnya kurva hubungan beban vs penurunan saat garis beban digambarkan lurus merupakan bagian pencerminan yang benar terhadap garis elastis. Pengamatan ini didasarkan pada Fellenius (1980), penggunaan suatu garis pencerminan yang diusulkan kembali sebagai suatu garis tekan non elastis sehingga suatu garis bantu lurus awal menentukan kegagalan beban. 104 Tabel 12. Hasil analisa tegangan-regangan model pondasi Beban Penurunan Lapisan Maksimum Maksimum Tanah (kN) (mm) (mm) Tanpa pondasi 60,00 57,50 Tiang L=20 cm 65,00 Tiang L=30 cm Model Modulus qult δu Regangan (kN) (mm) (ε) 500,00 41,00 14,00 0,02800 1464,29 50,50 500,00 52,00 13,00 0,02600 2000,00 70,00 45,00 500,00 54,00 12,00 0,02400 2250,00 Tiang L=40 cm 77,50 37,50 500,00 56,00 8,50 0,01700 3294,12 Rakit 72,50 35,50 500,00 55,00 8,00 0,02000 2550,00 Rakit-tiang 85,00 21,50 600,00 59,00 6,00 0,01333 5900,00 Pondasi a. Model tanpa pondasi Dari kurva hubungan beban vs penurunan pada Gambar 55 dengan menggunakan metode Butler dan Hoy diperoleh nilai kapasitas dukung ultimit (Qult) sebesar 41,00 kN dengan penurunan ultimit (δu) yang diperoleh sebesar 14,00 mm. Sedangkan dari hasil analisa tegangan dan regangan pada Tabel 12 diperoleh nilai regangan (ε) sebesar 0,02800 dan nilai modulus elastisitas (E) sebesar 1464,29 MPa. b. Model pondasi tiang tunggal L = 20 cm Dari kurva hubungan beban vs penurunan pada Gambar 56 dengan menggunakan metode Butler dan Hoy diperoleh nilai kapasitas dukung ultimit (Qult) sebesar 52,00 kN dengan penurunan ultimit (δu) yang diperoleh sebesar 13,00 mm. Sedangkan dari hasil analisa tegangan dan regangan pada Tabel 12 diperoleh nilai regangan (ε) sebesar 0,02600 dan nilai modulus elastisitas (E) sebesar 2000,00 MPa. Elastisitas (E) 105 c. Model pondasi tiang tunggal L = 30 cm Dari kurva hubungan beban vs penurunan pada Gambar 57 dengan menggunakan metode Butler dan Hoy diperoleh nilai kapasitas dukung ultimit (Qult) sebesar 54,00 kN dengan penurunan ultimit (δu) yang diperoleh sebesar 12,00 mm. Sedangkan dari hasil analisa tegangan dan regangan pada Tabel 12 diperoleh nilai regangan (ε) sebesar 0,02400 dan nilai modulus elastisitas (E) sebesar 2250,00 MPa. d. Model pondasi tiang tunggal L = 40 cm Dari kurva hubungan beban vs penurunan pada Gambar 58 dengan menggunakan metode Butler dan Hoy diperoleh nilai kapasitas dukung ultimit (Qult) sebesar 56,00 kN dengan penurunan ultimit (δu) yang diperoleh sebesar 8,50 mm. Sedangkan dari hasil analisa tegangan dan regangan pada Tabel 12 diperoleh nilai regangan (ε) sebesar 0,01700 dan nilai modulus elastisitas (E) sebesar 3294,12 MPa. e. Model pondasi rakit Dari kurva hubungan beban vs penurunan pada Gambar 59 dengan menggunakan metode Butler dan Hoy diperoleh nilai kapasitas dukung ultimit (Qult) sebesar 55,00 kN dengan penurunan ultimit (δu) yang diperoleh sebesar 8,00 mm. Sedangkan dari hasil analisa tegangan dan regangan pada Tabel 12 diperoleh nilai regangan (ε) sebesar 0,01600 dan nilai modulus elastisitas (E) sebesar 3437,50 MPa. 106 f. Model pondasi rakit-tiang Dari kurva hubungan beban vs penurunan pada Gambar 60 dengan menggunakan metode Butler dan Hoy diperoleh nilai kapasitas dukung ultimit (Qult) sebesar 59,00 kN dengan penurunan ultimit (δu) yang diperoleh sebesar 6,00 mm. Sedangkan dari hasil analisa tegangan dan regangan pada Tabel 12 diperoleh nilai regangan (ε) sebesar 0,01000 dan nilai modulus elastisitas (E) sebesar 5900,00 MPa. C. Deformasi dan Validasi Numerik Pondasi Rakit-Tiang Dengan menggunakan aplikasi numerik plaxis dimasukkan datadata tanah hasil dari pengujian laboratorium untuk menganalisa material kayu sebagai perkuatan pondasi. Tabel 13. Input parameter tanah Jenis Tanah Type Model γsat γunsat 3 3 E (kN/m ) (kN/m ) (kN/m2) ν Cohesi Ф 2 (kN/m ) ψ T. Dasar MC Undrained 14.7 14.7 744.00 0.35 10.40 17.32 0 0 0 Timbunan MC Undrained 14.7 14.7 744.00 0.35 10.40 17.32 0 0 0 Tabel 14. Input parameter material kayu dan loading plate Material Material Model Material Type Diameter (m) Gref 2 (kN/m ) E 2 (kN/m ) 5 9.6 x 10 (E Tekan) Rakit Kayu Linear Elastic Non Porous 0.05 2.083E+04 Tiang Kayu Linear Elastic Non Porous 0.05 2.083E+04 5.9 x 10 (E tekan) Plat Baja Elastic Non Porous 0.015 - 2,15 x 10 v 0.2 5 7 0.2 0.3 107 Dengan menggunakan Plaxis 2D setelah input geometri dan parameter tanah/material telah selesai dilakukan maka selanjutnya adalah proses kalkulasi dan menampilkan output dari program plaxis itu sendiri. Berikut merupakan tampilan hasil gambar geometrik analisa numerik pada plaxis 2D dari model yang diuji. (a) (b) (d) (c) (e) (f) Gambar 63. Gambar geometrik analisa numerik, (a) Tanpa pondasi, (b) Pondasi Tiang tunggal L=20 cm, (c) Pondasi tiang tunggal L=30 cm, (d) Pondasi tiang tunggal L=40 cm, (e) Pondasi rakit B=30x30 cm, (f) Pondasi rakit - tiang 108 Dari Gambar 63 maka akan dianalisis pola deformasi yang terjadi dengan masing-masing model geometrik perkuatan yang dibuat. Gambar 64 menunjukkan kurva hubungan beban vs penurunan hasil analisa numerik pada plaxis 2D dari model yang diuji. Beban (kN) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 0 10 Penurunan (mm) 20 30 40 50 Tanpa Perkuatan Pondasi L = 20 cm Pondasi L = 30 cm Pondasi L = 40 cm Pondasi Rakit Pondasi Rakit Tiang 60 Gambar 64. Kurva hubungan beban vs penurunan hasil analisa plaxis Hasil analisa finite elemen method (FEM) dengan program plaxis memberikan gambaran pola keruntuhan tanah dan bidang-bidang yang mengalami deformasi yang besar serta memperlihatkan perubahanperubahan pergerakan tanah akibat dari pengaruh perkuatan pondasi yang diberikan, baik yang berupa model pondasi tiang tunggal, pondasi rakit dan pondasi rakit-tiang. 109 1. Pola pembebanan dan deformasi numerik n tanah tanpa anpa perkuatan pondasi Hasil pengujian model analisa numerik plaxis tanah tanpa perkuatan pondasi dapat dilihat pada Tabel 15 hubungan beban vs deformasi formasi tanah dasar pada beban 10 kN, 20 kN, 30 kN, 40 0 kN, 50 kN dan 60 kN. Tabel 15.. Pembacaan deformasi numerik yang terjadi pada tanah tanpa perkuatan pondasi Beban Tanpa Perkuatan Keterangan 10 kN 20 kN 30 kN 40 kN 50 kN 60 kN -2.50 -5.72 -10.04 -15.06 -20.66 -54.63 54.63 Penurunan 0.20 0.50 0.75 0.80 1.25 2.50 Dial 1 0.22 0.48 0.76 0.83 1.24 2.40 Dial 2 Ø = 17,32° C = 10.4 kN γ = 14,72 kN Gambar 65.. Gambar deformasi pengujian model numerik plaxis tanah tanpa perkuatan pondasi 110 Gambar 65 menunjukkan bahwa semakin besar beban semakin besar pula deformasi yang terjadi t pada tanah. Deformasi eformasi yang terjadi pada beban 10 kN sebesar 0,20 mm pada dial 1 dan 0,22 mm pada dial 2. Deformasi yang terjadi pada beban 20 kN sebesar 0,50 mm pada dial 1 dan 0,48 mm pada dial 2. 2 Deformasi yang terjadi pada beban 30 kN sebesar 0,75 mm pada dial 1 dan 0,76 mm pada dial 2. Deformasi D yang terjadi pada beban 40 kN sebesar 0,80 mm pada dial 1 dan 0,83 mm pada dial 2. Selanjutnya deformasi d yang terjadi pada beban 50 kN sebesar 1,25 mm pada da dial 1 dan 1,24 mm pada dial 2. Dan yang terakhir deformasi d yang terjadi pada beban 60 60 kN sebesar 2,50 mm pada dial 1 dan 2,40 mm pada dial 2. Gambar 66. Diagram arah gaya (arrows) tegangan yang terjadi pada tanah tanpa perkuatan pondasi Hasil analisa finite elemen method (FEM) dengan program plaxis pada Gambar 66 memberikan gambaran arah gaya (Arrows) tegangan yang bekerja pada tanah dan bidang-bidang bidang bidang yang mengalami deformasi yang besar serta memperlihatkan perubahan-perubahan perubahan perubahan pergerakan 111 tanah akibat dari pengaruh tidak adanya perkuatan pondasi yang diberikan. Gambar 67. Diagram shading deformasi tanah tanpa perkuatan pondasi Gambar 67 menggambarkan shading deformasi yang terjadi pada daerah-daerah daerah yang mengalami deformasi akibat adanya pembebanan pemb yang bekerja. Deformasi eformasi terbesar terjadi pada daerah pembebanan yang berwarna merah dan terus mengecil pada daerah yang berwarna biru, biru dalam analisa finite elemen method (FEM) dengan program plaxis. 2. Pola pembebanan dan deformasi n numerik tanah anah dengan perkuatan pondasi ondasi tiang tunggal panjang tiang 20 cm Hasil pengujian model analisa numerik plaxis tanah dengan perkuatan pondasi tiang tunggal menggunakan tiang kayu dolken sepanjang 20 cm dapat dilihat pada Tabel 16 hubungan beban vs deformasi tanah dasar pada beban 10 kN, 20 kN, 30 kN, 40 kN, 50 kN dan 60 kN. 112 Tabel 16.. Pembacaan deformasi numerik yang terjadi pada da tanah dengan perkuatan pondasi tiang tunggal L = 20 cm Beban Dengan Perkuatan Tiang L = 20 cm Keterangan 10 kN 20 kN 30 kN 40 kN 50 kN 60 kN -2.10 -5.25 -7.75 -12.02 -17.64 -49.87 49.87 Penurunan 0.20 0.40 0.75 0.98 1.10 2.30 Dial 1 0.21 0.45 0.76 0.96 1.12 2.35 Dial 2 Ø = 17,32° C = 10.4 kN γ = 14,72 kN Gambar 68.. Gambar deformasi pengujian model numerik plaxis tanah dengan perkuatan pondasi tiang tunggal L = 20 cm Gambar 68 menunjukkan bahwa semakin besar beban semakin besar pula deformasi yang terjadi t pada tanah. Deformasi eformasi yang terjadi pada beban 10 kN sebesar 0,20 mm pada dial 1 dan 0,21 mm pada dial 2. Deformasi yang terjadi terjadi pada beban 20 kN sebesar 0,40 mm pada dial 1 dan 0,45 mm pada dial 2. 2 Deformasi yang terjadi pada beban 30 kN sebesar 0,75 mm pada dial 1 dan 0,76 mm pada dial 2. Deformasi D yang terjadi pada beban 40 kN sebesar sebe 0,98 mm pada dial 1 dan 0,96 0, mm pada dial 2. Selanjutnya deformasi d yang terjadi pada beban 50 0 kN sebesar 1,10 113 mm pada da dial 1 dan 1,12 mm pada dial 2 dan an yang terakhir deformasi d yang terjadi pada beban 60 kN sebesar 2,30 mm pada dial 1 dan 2,35 mm pada dial 2. (a tegangan yang terjadi pada Gambar 69. Diagram arah gaya (arrows) tanah dengan perkuatan pondasi ondasi tiang tunggal L = 20 cm Hasil analisa finite elemen method (FEM) dengan program plaxis pada Gambar 69 memberikan gambaran arah gaya (Arrows) yang bekerja pada tanah dan bidang-bidang bidang bidang yang mengalami deformasi akibat pengaruh dari adanya perkuatan pondasi tiang tunggal dengan panjang tiang kayu dolken 20 2 cm. Gambar 70. Diagram shading deformasi tanah dengan perkuatan pondasi tiang tunggal L = 20 cm 114 Gambar 70 menggambarkan shading deformasi yang terjadi pada daerah-daerah yang mengalami deformasi akibat adanya pembebanan yang bekerja. Deformasi terbesar terjadi pada daerah pembebanan yang berwarna merah dan terus mengecil pada daerah yang berwarna biru, dalam analisa finite elemen method (FEM) dengan program plaxis. 3. Pola pembebanan dan deformasi numerik tanah dengan perkuatan pondasi tiang tunggal panjang tiang 30 cm Hasil pengujian model analisa numerik plaxis tanah dengan perkuatan pondasi tiang tunggal menggunakan tiang kayu dolken sepanjang 30 cm dapat dilihat pada Tabel 17 hubungan beban vs deformasi tanah pada beban 10 kN, 20 kN, 30 kN, 40 kN, 50 kN, 60 kN dan 70 kN. Tabel 17. Pembacaan deformasi numerik yang terjadi pada tanah dengan perkuatan pondasi tiang tunggal L = 30 cm Beban Dengan Perkuatan Tiang L = 30 cm Keterangan 10 kN 20 kN 30 kN 40 kN 50 kN 60 kN 70 kN -1.95 -4.80 -7.09 -10.50 -17.64 -21.60 -42.32 Penurunan 0.19 0.38 0.56 0.87 1.00 2.10 3.60 Dial 1 0.18 0.37 0.55 0.85 0.98 2.05 3.58 Dial 2 115 Ø = 17,32° C = 10.4 kN γ = 14,72 kN Gambar 71.. Gambar deformasi pengujian model numerik plaxis tanah dengan perkuatan pondasi tiang tunggal L = 30 cm Gambar 71 menunjukkan bahwa semakin besar beban semakin besar pula deformasi yang terjadi t pada tanah. Deformasi eformasi yang terjadi pada beban 10 kN sebesar 0,19 mm pada dial 1 dan 0,18 mm pada dial 2. Deformasi yang terjadi pada beban 20 kN sebesar 0,38 mm pada dial 1 dan 0,37 mm pada dial 2. 2 Deformasi yang terjadi pada beban 30 kN sebesar 0,56 mm pada dial 1 dan 0,55 mm pada dial 2. Deformasi D yang terjadi pada beban 40 kN sebesar 0,87 mm pada dial 1 dan 0,85 mm pada dial 2. Deformasi eformasi yang terjadi pada beban 50 kN sebesar 1,00 mm pada dial 1 dan 0,98 mm pada dial 2. Selanjutnya deformasi eformasi yang terjadi pada beban 60 kN sebesar 2,10 mm pada dial 1 dan 2,05 mm pada dial 2 dan yang terakhir deformasi eformasi yang terjadi pada beban n 70 kN sebesar 3,60 mm pada dial 1 dan 3,58 mm pada dial 2. 116 (a tegangan yang terjadi pada Gambar 72. Diagram arah gaya (arrows) tanah dengan perkuatan pondasi ondasi tiang tunggal L = 30 cm Hasil analisa finite elemen method (FEM) dengan program plaxis pada Gambar 72 memberikan gambaran arah gaya (Arrows) yang bekerja pada tanah dan bidang-bidang bidang bidang yang mengalami deformasi akibat pengaruh dari adanya perkuatan pondasi tiang tunggal dengan panjang tiang kayu dolken 30 3 cm. Gambar 73. Diagram shading deformasi tanah dengan perkuatan pondasi tiang tunggal L = 30 cm Gambar 73 menggambarkan shading deformasi yang terjadi pada daerah-daerah daerah yang mengalami deformasi akibat adanya pembebanan pemb yang bekerja. Deformasi eformasi terbesar terjadi pada daerah pembebanan yang 117 berwarna merah dan terus mengecil pada daerah yang berwarna biru, biru dalam analisa finite elemen method (FEM) dengan program plaxis. 4. Pola pembebanan dan deformasi n numerik tanah anah dengan perkuatan pondasi ondasi tiang tunggal panjang tiang 40 cm Hasil pengujian model analisa numerik plaxis tanah dengan perkuatan pondasi tiang tunggal menggunakan tiang kayu dolken sepanjang 40 cm dapat dilihat pada Tabel 18 hubungan beban vs deformasi tanah dasar pada beban 10 kN, 20 kN, 30 kN, 40 kN, 50 kN, kN 60 kN dan 70 kN. pada tanah Tabel 18.. Pembacaan deformasi numerik yang terjadi pada dengan perkuatan pondasi tiang tunggal L = 40 cm Beban Dengan Perkuatan Tiang L = 40 cm Keterangan 10 kN 20 kN 30 kN 40 kN 50 kN 60 kN 70 0 kN -1.60 -3.80 -6.90 -8.10 -11.18 -14.87 -37 37.47 Penurunan 0.15 0.35 0.48 0.69 0.87 1.85 3 3.25 Dial 1 0.14 0.34 0.46 0.68 0.85 1.80 3. 3.22 Dial 2 Ø = 17,32° C = 10.4 kN γ = 14,72 kN Gambar 74.. Gambar deformasi pengujian model numerik plaxis tanah dengan perkuatan pondasi tiang tunggal L = 40 cm 118 Gambar 74 menunjukkan bahwa semakin besar beban semakin besar pula deformasi yang terjadi pada tanah. Deformasi yang terjadi pada beban 10 kN sebesar 0,15 mm pada dial 1 dan 0,14 mm pada dial 2. Deformasi yang terjadi pada beban 20 kN sebesar 0,35 mm pada dial 1 dan 0,34 mm pada dial 2. Deformasi yang terjadi pada beban 30 kN sebesar 0,48 mm pada dial 1 dan 0,46 mm pada dial 2. Deformasi yang terjadi pada beban 40 kN sebesar 0,69 mm pada dial 1 dan 0,68 mm pada dial 2. Deformasi yang terjadi pada beban 50 kN sebesar 0,87 mm pada dial 1 dan 0,85 mm pada dial 2. Selanjutnya deformasi yang terjadi pada beban 60 kN sebesar 1,85 mm pada dial 1 dan 1,80 mm pada dial 2 dan yang terakhir deformasi yang terjadi pada beban 70 kN sebesar 3,25 mm pada dial 1 dan 3,22 mm pada dial 2. Gambar 75. Diagram arah gaya (arrows) tegangan yang terjadi pada tanah dengan perkuatan pondasi tiang tunggal L=40 cm Hasil analisa finite elemen method (FEM) dengan program plaxis pada Gambar 75 memberikan gambaran arah gaya (Arrows) yang bekerja 119 pada tanah dan bidang-bidang yang mengalami deformasi akibat pengaruh dari adanya perkuatan pondasi tiang tunggal dengan panjang tiang kayu dolken 40 cm. Gambar 76. Diagram shading deformasi tanah dengan perkuatan pondasi tiang tunggal L = 40 cm Gambar 76 menggambarkan shading deformasi yang terjadi pada daerah-daerah yang mengalami deformasi akibat adanya pembebanan yang bekerja. Deformasi terbesar terjadi pada daerah pembebanan yang berwarna merah dan terus mengecil pada daerah yang berwarna biru, dalam analisa finite elemen method (FEM) dengan program plaxis. 5. Pola pembebanan dan deformasi numerik tanah dengan perkuatan pondasi rakit lebar 30 x 30 cm Hasil pengujian model analisa numerik plaxis tanah dengan perkuatan pondasi tiang tunggal menggunakan rakit kayu dolken selebar 30 x 30 cm dapat dilihat pada Tabel 19 hubungan beban vs deformasi tanah dasar pada beban 10 kN, 20 kN, 30 kN, 40 kN, 50 kN, 60 kN dan 70 kN. 120 Tabel 19.. Pembacaan deformasi numerik yang terjadi pada pada tanah dengan perkuatan pondasi rakit lebar 30 x 30 cm Beban Dengan Perkuatan Rakit B = 30x30 cm Keterangan 10 kN 20 kN 30 kN 40 kN 50 kN 60 kN 70 0 kN -1.87 -2.80 -5.05 -8.37 -11.86 -16.23 -34 4.28 Penurunan 0.16 0.33 0.50 0.70 0.98 1.95 3. 3.33 Dial 1 0.17 0.35 0.53 0.75 0.90 2.00 3. 3.35 Dial 2 Ø = 17,32° C = 10.4 kN γ = 14,72 kN Gambar 77.. Gambar deformasi pengujian model numerik plaxis tanah dengan perkuatan pondasi rakit lebar 30 x 30 cm Gambar 77 menunjukkan bahwa semakin besar beban semakin besar pula deformasi yang terjadi t pada tanah. Deformasi eformasi yang terjadi pada beban 10 kN sebesar 0,16 0,1 mm pada dial 1 dan 0,17 mm pada dial 2. Deformasi yang terjadi pada beban 20 kN sebesar 0,33 0,3 mm pada dial 1 dan 0,35 mm pada dial 2. 2 Deformasi yang terjadi pada beban 30 kN sebesar 0,50 mm pada dial 1 dan 0,53 0, mm pada dial 2. Deformasi D yang terjadi pada beban 40 kN sebesar 0,69 mm pada dial 1 dan 0,68 mm pada dial 2. Deformasi eformasi yang terjadi pada beban 50 kN sebesar 0,70 0, mm pada dial 1 dan 0,75 mm pada dial 2. Selanjutnya deformasi eformasi yang terjadi pada 121 beban 60 kN sebesar 1,95 mm pada dial 1 dan 2,00 mm pada dial 2 dan yang terakhir deformasi yang terjadi pada beban 70 kN sebesar 3,33 mm pada dial 1 dan 3,35 mm pada dial 2. Gambar 78. Diagram arah gaya (arrows) tegangan yang terjadi pada tanah dengan perkuatan pondasi rakit lebar 30 x 30 cm Hasil analisa finite elemen method (FEM) dengan program plaxis pada Gambar 78 memberikan gambaran arah gaya (Arrows) yang bekerja pada tanah dan bidang-bidang yang mengalami deformasi akibat pengaruh dari adanya perkuatan pondasi rakit dengan lebar rakit kayu dolken 30 x 30 cm. Gambar 79. Diagram shading deformasi tanah dengan perkuatan pondasi rakit lebar 30 x 30 cm 122 Gambar 79 menggambarkan shading deformasi yang terjadi pada daerah-daerah yang mengalami deformasi akibat adanya pembebanan yang bekerja. Deformasi terbesar terjadi pada daerah pembebanan yang berwarna merah dan terus mengecil pada daerah yang berwarna biru, dalam analisa finite elemen method (FEM) dengan program plaxis. 6. Pola pembebanan dan deformasi numerik tanah dengan perkuatan pondasi rakit - tiang jarak tiang 25 cm Hasil pengujian model analisa numerik plaxis tanah dengan perkuatan pondasi rakit-tiang jarak tiang 25 cm dapat dilihat pada Tabel 20 hubungan beban vs deformasi tanah dasar pada beban 20 kN, 40 kN, 60 kN, dan 80 kN. Tabel 20. Pembacaan deformasi numerik yang terjadi pada tanah dengan perkuatan pondasi rakit-tiang Beban Dengan Perkuatan Pondasi Rakit-Tiang Keterangan 20 kN 40 kN 60 kN 80 kN -2.15 -7.30 -12.10 -22.50 Penurunan 0.40 1.10 3.25 5.00 Dial 1 0.30 1.00 2.00 3.00 Dial 2 0.15 0.80 1.25 1.40 Dial 3 0.00 0.10 0.30 0.50 Dial 4 123 Ø = 17,32° C = 10.4 kN γ = 14,72 kN Gambar 80.. Gambar deformasi pengujian model numerik plaxis tanah dengan perkuatan perk pondasi rakit - tiang Gambar 80 menunjukkan bahwa semakin besar beban semakin besar pula deformasi yang terjadi t pada tanah. Deformasi eformasi yang terjadi pada beban 20 kN pada dial 1 sebesar 0,40 mm, pada dial 2 sebesar 0,30 mm,, pada dial 3 sebesar 0,15 mm dan pada dial 4 sebesar 0,00 mm. mm Deformasi yang terjadi pada beban 40 kN pada dial 1 sebesar 1,10 mm, pada dial 2 sebesar 1,00 mm,, pada dial 3 sebesar 0, 80 mm dan pada dial 4 sebesar 0,30 mm. mm Deformasi yang terjadi pada beban 60 kN pada dial 1 sebesar 3,25 mm, pada dial 2 sebesar 2,00 mm, pada da dial 3 sebesar 1,25 mm dan pada dial 4 sebesar 0,30 mm. mm Selanjutnya deformasi eformasi yang terjadi pada beban 80 kN pada dial 1 sebesar 5,00 mm, pada dial 2 sebesar 3,00 mm,, pada dial 3 sebesar 1,40 mm dan pada dial 4 sebesar 0,50 mm. mm 124 Gambar 81. Diagram arah gaya (arrows) tegangan yang terjadi pada tanah dengan perkuatan pondasi rakit – tiang Hasil analisa finite elemen method (FEM) dengan program plaxis pada Gambar 81 memberikan gambaran arah gaya (Arrows) yang bekerja pada tanah dan bidang-bidang yang mengalami deformasi akibat pengaruh dari adanya perkuatan pondasi rakit-tiang dengan jarak tiang 25 cm. Gambar 82. Diagram shading deformasi tanah dengan perkuatan pondasi rakit-tiang 125 Gambar 82 menggambarkan shading deformasi yang terjadi pada daerah-daerah yang mengalami deformasi akibat adanya pembebanan yang bekerja. Deformasi terbesar terjadi pada daerah pembebanan yang berwarna merah dan terus mengecil pada daerah yang berwarna biru, dalam analisa finite elemen method (FEM) dengan program plaxis. D. Perilaku dan Validasi Numerik Rakit-Tiang Group Gambar 83 sampai dengan Gambar 88 menunjukkan kurva hasil uji pembebanan model pondasi antara hasil laboratorium dan hasil analisa numerik plaxis. Beban (kN) 0 10 20 30 40 50 60 70 0 10 Penurunan (mm) 20 30 40 Laboratorium 50 Plaxis 60 70 Gambar 83. Kurva perbandingan hasil pengujian lab dan analisa numerik plaxis tanah tanpa perkuatan pondasi 126 Beban (kN) 0 10 20 30 40 50 60 70 0 Penurunan (mm) 10 20 30 PLAXIS 40 LABORATORIUM 50 60 Gambar 84. Kurva perbandingan hasil pengujian lab dan analisa numerik plaxis tanah dengan perkuatan pondasi tiang L = 20 cm 0 10 20 Beban (kN) 30 40 50 60 70 80 0 Penurunan (mm) 10 20 30 LABORATORY PLAXIS 40 50 Gambar 85. Kurva perbandingan hasil pengujian lab dan analisa numerik plaxis tanah dengan perkuatan pondasi tiang L = 30 cm 127 Beban (kN) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 0 Penurunan (mm) 10 20 LABORATORIUM PLAXIS 30 40 Gambar 86. Kurva perbandingan hasil pengujian lab dan analisa numerik plaxis tanah dengan perkuatan pondasi tiang L = 40 cm Beban (kN) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 0 Penurunan (mm) 10 20 LABORATORIUM 30 PLAXIS 40 Gambar 87. Kurva perbandingan hasil pengujian lab dan analisa numerik plaxis tanah dengan perkuatan pondasi rakit B = 30x30 cm 128 Beban (kN) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 0 Penurunan (mm) 5 10 15 LABORATORIUM 20 PLAXIS 25 30 Gambar 88. Kurva perbandingan hasil pengujian lab dan analisa numerik plaxis tanah dengan perkuatan pondasi rakit-tiang Dari kurva hubungan beban vs penurunan diatas dapat terlihat perbandingan antara hasil uji laboratorium dengan hasil analisa numerik plaxis. Pada model tanah tanpa perkuatan terlihat perbedaan disekitaran 2,87 mm saat pembebanan mencapai 60,00 kN. Untuk perbandingan dimana hasil pengujian tanah yang diperkuat pondasi tiang tunggal, pondasi rakit dan pondasi rakit-tiang dapat dilihat sebagai berikut : 1. Untuk pondasi tiang tunggal panjang 20 cm mengalami perbedaan penurunan disekitaran 0,65 mm dengan pembebanan disekitaran 65,00 kN, pondasi tiang tunggal panjang 30 cm mengalami perbedaan penurunan disekitaran 2,67 mm dengan pembebanan 70,00 kN dan pondasi tiang tunggal panjang 40 cm mengalami perbedaan penurunan disekitaran 0,03 mm dengan pembebanan 77,50 kN. 129 2. Untuk pondasi rakit dengan lebar rakit 30 x 30 cm mengalami perbedaan penurunan disekitaran 1,22 mm dengan pembebanan disekitaran 72,50 kN. 3. Untuk pondasi rakit-tiang dengan jarak tiang 25 cm mengalami perbedaan penurunan disekitaran 1,00 mm dengan pembebanan disekitaran 85,00 kN. Dari hasil pengujian di laboratorium dan analisa numerik plaxis diperoleh data-data pada Tabel 21. Tabel 21. Hubungan beban ultimit vs penurunan hasil uji laboratorium dan hasil analisa numerik plaxis Model Uji Model Tanpa Pondasi Pondasi Tiang L=20 cm Pondasi Tiang L=30 cm Pondasi Tiang L=40 cm Pondasi Rakit B=30x30 Pondasi Rakit Tiang Hasil Uji Laboratorium Beban Penurunan Ultimit (mm) (kN) Hasil Analisa Perbedaan Numerik Perbedaan Beban Penurunan Beban Ultimit Penurunan (mm) Ultimit (kN) (mm) (kN) 60,00 57,50 59,54 54,63 0.45 2,87 65,00 50,50 63,40 49,85 1,60 0,65 70,00 45,00 70,08 42,33 0,08 2,67 77,50 37,50 77,86 37,47 0,36 0,03 72,50 35,50 73,25 34,28 0,75 1,22 85,00 21,50 83,98 22,50 1,01 1,00 130 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan Berdasarkan hasil penelitian dan analisis data, dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut : 1. Dari hasil pengujian karakteristik material, tanah yang digunakan adalah jenis tanah lempung organik dengan plastisitas sedang dengan berat jenis 2,75, batas cair LL=50,36% dan PI=13,12%. Sedangkan hasil pengujian karakteristik kayu dolken diperoleh kadar air rata-rata 21,58%, kuat tarik kayu 18,51 MPa, kuat tekan kayu sejajar serat 23,75 MPa dan yang tegak lurus serat 14,10 MPa, kuat lentur kayu 106,22 MPa, dan kuat belah kayu 29,91 MPa. 2. Dari hasil uji pembebanan model pondasi di laboratorium didapatkan nilai kapasitas dukung ultimit model tanpa pondasi sebesar 41,00 kN dengan penurunan ultimit 14,00 mm, model pondasi tiang tunggal L=20 cm sebesar 52,00 kN dengan penurunan ultimit 13,00 mm, model pondasi tiang tunggal L=30 cm sebesar 54,00 kN dengan penurunan ultimit 12,00 mm, model pondasi tiang tunggal L=40 cm sebesar 56,00 kN dengan penurunan ultimit 8,50 mm, model pondasi rakit sebesar 55,00 kN dengan penurunan ultimit 8,00 mm dan untuk model pondasi rakit-tiang sebesar 59,00 kN dengan penurunan ultimit 6,00 mm. 131 3. Dari hasil validasi model laboratorium dan analisa numerik dimana dibandingkan hasil pengujian laboratorium dan hasil analisa plaxis, tanah tanpa perkuatan pondasi, perkuatan pondasi tiang tunggal, pondasi rakit dan pondasi rakit-tiang memberikan hasil yang tidak jauh berbeda. B. Saran Dalam pengujian dan analisa kami pada penelitian ini masih sebatas permodelan dalam bak pengujian laboratorium sehingga hasil yang dicapai hanya cukup sebagai parameter atas kemampuan mekanis kayu sebagai material perkuatan tanah yang dapat dijadikan data acuan bagi studi yang lebih lanjut. Beberapa saran dapat dilakukan untuk penyempurnaan tersebut, antara lain : 1. Perlu diadakan penelitian lebih lanjut mengenai perkuatan kayu terhadap jenis material tanah lainnya serta dilakukan dalam skala yang lebih besar dan lebih kompleks (full scale analisys). 2. Untuk pengujian lebih lanjut diperlukan analisis lebih mendalam untuk mengatasi differential settlement dan analisis untuk tiang kayu dengan menggunakan program Plaxis 3D Foundation. 3. Perlu dilakukan penelitian lebih mendalam mengenai pengawetan kayu didalam tanah bila ingin dijadikan material perkuatan tanah untuk jangka waktu yang lama. 132 DAFTAR PUSTAKA Bowles, J.E., (1996), Foundation Anaysis and Design, McGraw-Hill, New York Bowles, J.E., (1991), Sifat-sifat Fisis dan Geoteknis Tanah (Mekanika Tanah), Erlangga, Jakarta Budi, G.S., (2011), Pengujian Tanah di Laboratorium, Graha Ilmu, Surabaya Craig, R.F., (2004), Mekanika Tanah, Erlangga, Jakarta Darjanto, Helmy, (2011), Floating Raft-Pile Foundations Analysis Using Numerical Simulation, Jurnal Rekayasa Sipil, ITB Bandung, Vol. 7 No. 2 Oktober 2011 Das, Braja M., (1995), Mekanika Tanah (Prinsip-prinsip Rekayasa Geoteknis) Jilid 1 dan 2, Erlangga, Surabaya Das, Braja M., (1990), Principles of Foundation Engineering, PWS-KENT Publishing Company, Boston Dinas Pekerjaan Umum (2001), Panduan Geoteknik (Timbunan Jalan Pada Tanah Lunak), Pusat Libang Prasarana Transportasi, Jakarta El-Mossalamy, Y., (2008), Modelling The Behaviour of Piled Raft, Validation Manual, Plaxis 3D Foundation, Version 2 Hakam, Abdul, (2007), Load-Displacement Test of Floating Raft-Pile System In Soft Soil, Jurnal Teknik Sipil, Universitas Andalas Padang, No. 28 Vol. 1 Thn. XIV November 2007 Hakam, Abdul, (2007), Estimaton of Bearing Capacity of Floating Raft Pile, Jurnal Teknik Sipil, Universitas Andalas Padang, No. 28 Vol. 1 Thn. XIV November 2007 Hardiyatmo, H.C., (2010), Mekanika Tanah 1 dan 2, Gadjah Mada University Press, Yogyakarta Hardiyatmo, H.C., (2010), Analisis dan Perancangan Fondasi 1 dan 2, Gadjah Mada University Press, Yogyakarta Holtz, R.D. & Kovacs, W.D., (1981), An Introduction to Geotechnical Engineering, Prentice-Hall, New Jersey 133 Katzenbach, R., Arslan, U., Moormann (2000), Design Application of Raft Pile Foundations, London: Thomas Telford Publishing Poulos, H.G. & Davis, E.H., (1980), Pile Foundation Analysis and Design, John Wiley & Sons, New York Prakash, S., Sharma D., (1990), Pile Foundation in Engineering Practice, John Wiley & Sons, Inc., New York Rahardjo, Paulus P., (2005), The Use of Bamboo and Bakau Piles for Soil Improvement and Application of Pile Raft System for the Construction Embankments on Peats and Soft Soils, Elsevier GeoEngineering Book Series Volume 3, London Samang, L., Harianto T., Zubair A., (2010), Efektifitas Pondasi Raft dan Pile Dalam Mereduksi Penurunan Tanah Dengan Metode Numerik, Konferensi Nasional Teknik Sipil 4 (KoNTeks), Sanur-Bali, 2-3 Juni Soetjiono, Carlina, (2008), Perbaikan Tanah Untuk Penerapan Teknologi Konstruksi di Atas Tanah Lunak, Jurnal SDA Vol. 4, No. 2, Nopember 2008 Srihandayani, S., Abdul Hakam, Rina Yuliet, (2008), Analisa Daya Dukung Pondasi Melayang yang Menggunakan PVC Pada Tanah Lunak dengan Skala Model di Lapangan, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Andalas, Padang Standar Nasional Indonesia, (1994), Metode Pengujian Kuat Tarik Kayu di Laboratorium, SNI-03-3399-1994, Badan Standardisasi Nasional Standar Nasional Indonesia, (1995), Metode Pengujian Kuat Tekan Kayu di Laboratorium, SNI-03-3958-1995, Badan Standardisasi Nasional Standar Nasional Indonesia, (1995), Metode Pengujian Kuat Lentur Kayu di Laboratorium, SNI-03-3959-1995, Badan Standardisasi Nasional Standar Nasional Indonesia, (2002), Tata Cara Pengukuran Kadar Air Kayu dan Bahan Berkayu, SNI-03-6850-2002, Badan Standardisasi Nasional Tomlinson, M., (2008), Pile Design and Construction Practice, 5th edition, Taylor & Francis Group, New York Wesley, L.D., (1977), Mekanika Tanah, Badan Penerbit Departemen Pekerjaan Umum, Jakarta LABORATORIUM STRUKTUR DAN BAHAN JURUSAN SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS HASANUDDIN KAMPUS TAMALANREA TELPON (0411) 587636, FAX. (0411) 587636 Proyek Nama Mahasiswa Nama Pengujian Lokasi Pengujian Tanggal Pengujian Metode Pengujian : Penelitian Tesis : Muhammad Yunus / P2305210003 : Pengujian Kadar Air Kayu : Laboratorium Struktur dan Bahan Jurusan Teknik Sipil FT - UNHAS : 23 Februari 2013 : (SNI-03-6850-2002) TABEL HASIL PENGUJIAN KADAR AIR KAYU Berat Sebelum Berat Sesudah Di Oven Di Oven Kadar Air (%) (gram) (gram) No. Kode Benda Uji Jenis Kayu 1. A4 DOLKEN 43.00 36.00 19.44 2. B4 DOLKEN 45.00 37.00 21.62 3. C4 DOLKEN 47.00 38.00 23.68 Rata - Rata Kadar Air Keterangan Keterangan 21.58 : Mengetahui, Laboran Laboratorium Struktur dan Bahan (Sudirman Sitang, ST.) LABORATORIUM STRUKTUR DAN BAHAN JURUSAN SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS HASANUDDIN KAMPUS TAMALANREA TELPON (0411) 587636, FAX. (0411) 587636 Proyek Nama Mahasiswa Nama Pengujian Lokasi Pengujian Tanggal Pengujian Metode Pengujian : Penelitian Tesis : Muhammad Yunus / P2305210003 : Pengujian Kuat Tarik Kayu : Laboratorium Struktur dan Bahan Jurusan Teknik Sipil FT - UNHAS : 25 Februari 2013 : (SNI 03-3399-1994) TABEL HASIL PENGUJIAN KUAT TARIK KAYU No. Kode B (mm) H (mm) Beban Maksimum (kgf) Ukuran Jenis Kayu Beban Maksimum (N) (MPa) Panjang Awal (L0) (mm) Panjang Akhir (L1) (mm) (mm) Kuat Tarik (ft) ∆L Regangan (δ) Elastisitas (ε) (Mpa) 1. K1 DOLKEN 100.00 5.00 970.00 9,512.45 19.025 100.00 102.70 2.70 0.02700 704.626 2. K2 DOLKEN 100.00 5.00 980.00 9,610.52 19.221 100.00 102.65 2.65 0.02650 725.322 3. K3 DOLKEN 100.00 5.00 1,080.00 10,591.18 21.182 100.00 102.50 2.50 0.02500 847.295 4. K4 DOLKEN 100.00 5.00 890.00 8,727.92 17.456 100.00 102.80 2.80 0.02800 623.423 5. K5 DOLKEN 100.00 5.00 800.00 7,845.32 15.691 100.00 102.85 2.85 0.02850 550.549 9,257.48 18.515 0.02700 690.243 RATA- RATA KUAT TARIK KAYU (ft) = KUAT TARIK KAYU RATA-RATA = P b h 18.515 = 100 970.00 x 5 = 1.940 Mpa = 9.80665 N Bentuk Keretakan Mpa 1 kgf Mengetahui, Laboran Laboratorium Struktur dan Bahan (Sudirman Sitang, ST.) P P LABORATORIUM STRUKTUR DAN BAHAN JURUSAN SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS HASANUDDIN KAMPUS TAMALANREA TELPON (0411) 587636, FAX. (0411) 587636 Proyek Nama Mahasiswa Nama Pengujian Lokasi Pengujian Tanggal Pengujian Metode Pengujian : Penelitian Tesis : Muhammad Yunus / P2305210003 : Pengujian Kuat Tekan Kayu Sejajar Serat : Laboratorium Struktur dan Bahan Jurusan Teknik Sipil FT - UNHAS : 25 Februari 2013 : (SNI 03-3958-1995) TABEL HASIL PENGUJIAN KUAT TEKAN KAYU SEJAJAR SERAT H (mm) Beban Maksimum (kgf) Beban Maksimum (N) 40.00 2,060.00 20,201.70 20.00 40.00 1,850.00 DOLKEN 20.00 40.00 DOLKEN 20.00 40.00 Ukuran No. Kode Jenis Kayu B (mm) 1. K1 DOLKEN 20.00 2. K2 DOLKEN 3. K3 4. K4 5. K5 DOLKEN 20.00 40.00 (MPa) Panjang Awal (L0) (mm) Panjang Akhir (L1) (mm) (mm) 25.252 40.00 39.20 0.80 0.020 1,262.606 18,142.30 22.678 40.00 38.85 1.15 0.029 788.796 2,020.00 19,809.43 24.762 40.00 39.10 0.90 0.023 1,100.524 1,760.00 17,259.70 21.575 40.00 38.75 1.25 0.031 690.388 2,000.00 Kuat Tekan (fc) 19,613.30 24.517 19,005.29 23.757 40.00 39.00 ∆L 1.00 Regangan (δ) Elastisitas (ε) (Mpa) 0.025 980.665 Bentuk Keretakan P 4 2 2 RATA- RATA KUAT TEKAN KAYU(fc) = KUAT TEKAN KAYU RATA-RATA = b P x 23.757 = h 20201.70 20 x 40 40 = 964.596 25.2521 Mpa Mpa 1 kgf = 9.80665 N Mengetahui, Laboran Laboratorium Struktur dan Bahan (Sudirman Sitang, ST.) LABORATORIUM STRUKTUR DAN BAHAN JURUSAN SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS HASANUDDIN KAMPUS TAMALANREA TELPON (0411) 587636, FAX. (0411) 587636 Proyek Nama Mahasiswa Nama Pengujian Lokasi Pengujian Tanggal Pengujian Metode Pengujian : Penelitian Tesis : Muhammad Yunus / P2305210003 : Pengujian Kuat Tekan Kayu Tegak Lurus Serat : Laboratorium Struktur dan Bahan Jurusan Teknik Sipil FT - UNHAS : 25 Februari 2013 : (SNI 03-3958-1995) TABEL HASIL PENGUJIAN KUAT TEKAN KAYU TEGAK LURUS SERAT No. Kode B (mm) H (mm) Beban Maksimum (kgf) Ukuran Jenis Kayu Beban Maksimum (N) (MPa) Panjang Awal (L0) (mm) Panjang Akhir (L1) (mm) (mm) Kuat Tekan (fc) ∆L Regangan (δ) Elastisitas (ε) (Mpa) 1. K1 DOLKEN 60.00 20.00 1,700.00 16,671.31 13.893 60.00 58.25 1.75 0.029 476.323 2. K2 DOLKEN 60.00 20.00 1,930.00 18,926.83 15.772 60.00 58.80 1.20 0.020 788.618 3. K3 DOLKEN 60.00 20.00 1,820.00 17,848.10 14.873 60.00 58.45 1.55 0.026 575.745 4. K4 DOLKEN 60.00 20.00 1,900.00 18,632.64 15.527 60.00 58.65 1.35 0.023 690.098 5. K5 DOLKEN 60.00 20.00 1,650.00 16,180.97 13.484 60.00 58.10 1.90 0.032 425.815 17,651.97 14.710 Bentuk Keretakan P 6 RATA- RATA KUAT TEKAN KAYU(fc) = KUAT TEKAN KAYU RATA-RATA = b P x 14.710 = h 60 16,671.31 x 20 x 20 1 kgf = = 591.320 13.8928 Mpa Mpa 9.80665 N Mengetahui, Laboran Laboratorium Struktur dan Bahan (Sudirman Sitang, ST.) LABORATORIUM STRUKTUR DAN BAHAN JURUSAN SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS HASANUDDIN KAMPUS TAMALANREA TELPON (0411) 587636, FAX. (0411) 587636 Proyek Nama Mahasiswa Nama Pengujian Lokasi Pengujian Tanggal Pengujian Metode Pengujian : Penelitian Tesis : Muhammad Yunus / P2305210003 : Pengujian Kuat Lentur Kayu : Laboratorium Struktur dan Bahan Jurusan Teknik Sipil FT - UNHAS : 25 Februari 2013 : (SNI 03-3959-1995) TABEL HASIL PENGUJIAN KUAT LENTUR KAYU No. Kode Jenis Kayu Jarak Tumpuan L (mm) B (mm) H (mm) Beban Maksimum (kgf) Beban Maksimum (N) Ukuran Kuat Lentur (fb) (MPa) 1. K1 DOLKEN 300.00 20.00 20.00 210.00 2,059.40 102.326 2. K2 DOLKEN 300.00 20.00 20.00 215.00 2,108.43 104.763 3. K3 DOLKEN 300.00 20.00 20.00 230.00 2,255.53 112.072 4. K4 DOLKEN 300.00 20.00 20.00 215.00 2,108.43 104.763 5. K5 DOLKEN 300.00 20.00 20.00 220.00 2,157.46 107.199 2,137.85 106.224 RATA- RATA KUAT LENTUR KAYU (ft) KUAT LENTUR KAYU RATA-RATA(ft) = 2 3PL 2 b h = 102.326 Mpa = 106.224 Mpa = 3 2 x x 2059 20 x 1 kgf x BENTUK KERETAKAN P 300 400 = 9.80665 N Mengetahui, Laboran Laboratorium Struktur dan Bahan (Sudirman Sitang, ST.) LABORATORIUM STRUKTUR DAN BAHAN JURUSAN SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS HASANUDDIN KAMPUS TAMALANREA TELPON (0411) 587636, FAX. (0411) 587636 Proyek Nama Mahasiswa Nama Pengujian Lokasi Pengujian Tanggal Pengujian Metode Pengujian : Penelitian Tesis : Muhammad Yunus / P2305210003 : Pengujian Kuat Belah Kayu : Laboratorium Struktur dan Bahan Jurusan Teknik Sipil FT - UNHAS : 26 Februari 2013 : (SNI 03-6841-2002) TABEL HASIL PENGUJIAN KUAT BELAH KAYU No. Kode Ukuran Jenis Kayu Lebar benda uji Beban Maksimum Beban Maksimum Kuat Belah (fel) (mm) (kgf) (N) (N/mm) 1. K1 DOLKEN 40.00 120.00 1,176.80 29.42 2. K2 DOLKEN 40.00 125.00 1,225.83 30.65 3. K3 DOLKEN 40.00 122.00 1,196.41 29.91 4. K4 DOLKEN 40.00 120.00 1,176.80 29.42 5. K5 DOLKEN 40.00 123.00 1,206.22 30.16 1196.41 29.91 RATA- RATA 2 cm Ф 0.75 Bentuk Keretakan ' 4 cm 2.1 4 cm KUAT BELAH KAYU(fel) KUAT BELAH KAYU RATA-RATA = = P = b 29.91 1,177 40 = 29.4 = N/mm2 N/mm2 1 kgf = 9.80665 N Mengetahui, Laboran Laboratorium Struktur dan Bahan (Sudirman Sitang, ST.) LABORATORIUM MEKANIKA TANAH JURUSAN SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS HASANUDDIN KAMPUS TAMALANREA TELPON (0411) 587636, FAX. (0411) 587636 Proyek Nama Mahasiswa Jenis Pengujian Lokasi Pengujian Tanggal Pengujian Metode Pengujian : : : : : : Penelitian Tesis Muhammad Yunus / P2305210003 Pengujian Kadar Air (Water Content) Laboratorium Mekanika Tanah Jurusan Teknik Sipil 14 Maret 2013 ASTM D-2216 ` KADAR AIR (WATER CONTENT, Wc) No Test No. Container Berat Tanah Basah + Container, W1 Berat Tanah Kering + Container, W2 Berat Container, W3 Berat Air (Ww=W1-W2) Berat Tanah Kering , (Wd=W2-W3) Kadar Air, Ww/Wd x 100% Kadar Air Rata-rata Gram Gram Gram Gram Gram % % 1 69.12 50.4 9.8 18.72 40.6 46.11 I 2 71.06 57.3 9.8 13.76 47.5 28.97 35.996 3 72.8 57.2 9.8 15.6 47.4 32.91 Mengetahui, Kepala Laboratorium Mekanika Tanah Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik (Dr. Eng. Tri Harianto, ST., MT.) Nip. 197203092000031002 LABORATORIUM MEKANIKA TANAH JURUSAN SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS HASANUDDIN KAMPUS TAMALANREA TELPON (0411) 587636, FAX. (0411) 587636 Proyek Nama Mahasiswa Jenis Pengujian Lokasi Pengujian Tanggal Pengujian Metode Pengujian : : : : : : Penelitian Tesis Muhammad Yunus / P2305210003 Pengujian Indeks Properties Tanah Laboratorium Mekanika Tanah Jurusan Teknik Sipil 8 Maret 2013 ASTM D 2216-(71) TEST RESULT GENERAL PROPERTIES Bore Hole No. Sample Sample Depth Ring/Container Number Weight Ring ( 1 ) Weigh of Container ( 2 ) Weigh of Ring + Container + Wet Soil ( 3 ) Weigh of Wet Soil ( 4 ) = (3)-(2)-(1) Volume of Soil ( 5 ) Weigh of Ring + Container + DrySoil ( 6 ) Weigh of Dry Soil ( 7 ) =(6)-(1)-(2) Weigh of Water ( 8 ) = (4)-(7) Spesific Gravity, Gs Volume of Dry Soil (9) = (7)/Gs Volume of Pore (10) = (5)-(9) Wet Density, gwet = (4)/(5) Water Content,w = (8)/(7)*100% Dry Density, gdry = gwet/(1+w) Porosity, n = (10)/(5)*100% Degree of Saturation, Sr = (8)/(10)*100% Nomor m gram gram gram gram cm3 gram gram gram cm3 cm3 1 2 3 4 5 0 103.5 103.5 68.67 82.85 82.85 20.65 2.75 30.13 38.54 0 102 102 68.67 79.76 79.76 22.24 2.75 29.00 39.67 0 109.50 109.50 68.67 87.30 87.30 22.2 2.75 31.74 36.93 0 100 100 68.67 78.00 78 22 2.75 28.36 40.31 0 100 100 68.67 78.00 78 22 2.75 28.36 40.31 gr/cm3 % 1.51 24.92 1.49 27.88 1.59 25.43 1.46 28.21 1.46 28.21 gr/cm3 % % 1.20649 56.13 53.58 1.1615 57.77 56.07 1.2713 53.77 60.12 1.13587 1.13587 58.70 58.70 54.58 54.58 Mengetahui, Kepala Laboratorium Mekanika Tanah Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik (Dr. Eng. Tri Harianto, ST., MT.) Nip. 197203092000031002 LABORATORIUM MEKANIKA TANAH JURUSAN SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS HASANUDDIN KAMPUS TAMALANREA TELPON (0411) 587636, FAX. (0411) 587636 Proyek Nama Mahasiswa Jenis Pengujian Lokasi Pengujian Tanggal Pengujian Metode Pengujian : : : : : : Penelitian Tesis Muhammad Yunus / P2305210003 Pengujian Batas Cair (Liquid Limit, LL) Laboratorium Mekanika Tanah Jurusan Teknik Sipil 14 Maret 2013 ASTM D-4318 BATAS CAIR (LIQUID LIMITS, LL) No. Test Jumlah Pukulan No. Container Berat Tanah Basah + Container, W1 Berat Tanah Kering + Container, W2 Berat Container, W3 Berat Air (Ww=W1-W2) Berat Tanah Kering , (Wd=W2-W3) Kadar Air, Ww/Wd x 100% 1 15 A1 85 56 6.00 29.00 50.00 58.00 Gram Gram Gram Gram Gram % 3 30 C1 90 62 6.00 28.00 56.00 50.00 2 23 B1 86 59 6.00 27.00 53.00 50.94 4 38 D1 90 65 6.00 25.00 59.00 42.37 Kurva Aliran untuk penentuan Batas Cair 70 Kadar Air (%) 60 y = -15.4500ln(x) + 100.0872 50 40 30 20 1 10 25 Jumlah Pukulan Batas Cair (LL) didapat pada pukulan 25 Jadi, LL = -15.4500*LN(25)+100.0872 = 50.36 % Mengetahui, Kepala Laboratorium Mekanika Tanah Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik (Dr. Eng. Tri Harianto, ST., MT.) Nip. 197203092000031002 100 LABORATORIUM MEKANIKA TANAH JURUSAN SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS HASANUDDIN KAMPUS TAMALANREA TELPON (0411) 587636, FAX. (0411) 587636 Proyek Nama Mahasiswa Jenis Pengujian Lokasi Pengujian Tanggal Pengujian Metode Pengujian : Penelitian Tesis : Muhammad Yunus / P2305210003 : Pengujian Batas Plastis (Plasticity Limit, PL) : Laboratorium Mekanika Tanah Jurusan Teknik Sipil : 14 Maret 2013 : ASTM D-4318 BATAS PLASTIS (PLASTIC LIMITS, PL) No Test No. Container Berat Tanah Basah + Container, W1 Berat Tanah Kering + Container, W2 Berat Container, W3 Berat Air (Ww=W1-W2) Berat Tanah Kering , (Wd=W2-W3) Kadar Air, Ww/Wd x 100% Kadar Air Rata-rata Indeks Plastisitas (PI) = LL - PL (PI) = 50.36 - 37.23 Gram Gram Gram Gram Gram % % = 1 A1 22 17.5 5 4.5 12.5 36.00 2 B1 23 18 5 5 13 38.46 37.23 13.12 % Mengetahui, Kepala Laboratorium Mekanika Tanah Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik (Dr. Eng. Tri Harianto, ST., MT.) Nip. 197203092000031002 LABORATORIUM MEKANIKA TANAH JURUSAN SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS HASANUDDIN KAMPUS TAMALANREA TELPON (0411) 587636, FAX. (0411) 587636 Proyek Nama Mahasiswa Jenis Pengujian Lokasi Pengujian Tanggal Pengujian Metode Pengujian : : : : : : Penelitian Tesis Muhammad Yunus / P2305210003 Pengujian Batas Susut (Shrinkage Limit, SL) Laboratorium Mekanika Tanah Jurusan Teknik Sipil 14 Maret 2013 ASTM D-427 BATAS SUSUT (SHRINKAGE LIMITS, SL) No Test Berat Mould, W1 Berat Mould + Tanah basah , W2 Berat Mould + Tanah kering , W3 Berat Air Raksa yang dipakai untuk mengisi mangkok shringkage, W4 Berat Air Raksa yang dipindahkan oleh tanah yang ditest, W5 Berat tanah basah, Ww=W2-W1 Berat tanah kering, Wd=W3-W1 Berat air,Wa=W2-W3 Berat cawan petri, Wp Berat jenis air raksa, r Volume tanah basah, Vw=(W4-Wp)/r Volume tanah kering, Vd=(W5-Wp)/r Kadar air, =Wa/Wd x 100% Batas susut, SL = Kadar air-((Vw-Vd)/Wd)x100%) SL rata - rata Gram Gram Gram 1 6 37.15 25.20 2 6 36.14 24.65 3 6 36.37 24.80 Gram 285.20 274.20 274.60 Gram 198.70 194.40 194.80 Gram Gram Gram Gram m3 m3 % 31.15 19.20 11.95 0 13.60 20.97 14.61 62.24 30.14 18.65 11.49 0 13.60 20.16 14.29 61.61 30.37 18.80 11.57 0 13.60 20.19 14.32 61.54 % 29.11 30.15 30.33 % 29.86 Mengetahui, Kepala Laboratorium Mekanika Tanah Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik (Dr. Eng. Tri Harianto, ST., MT.) Nip. 197203092000031002 LABORATORIUM MEKANIKA TANAH JURUSAN SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS HASANUDDIN KAMPUS TAMALANREA TELPON (0411) 587636, FAX. (0411) 587636 Proyek Nama Mahasiswa Jenis Pengujian Lokasi Pengujian Tanggal Pengujian Metode Pengujian : : : : : : Penelitian Tesis Muhammad Yunus / P2305210003 Pengujian Pemadatan Standar Proctor Laboratorium Mekanika Tanah Jurusan Teknik Sipil 19 Maret 2013 ASTM D-698, ASTM D-1568 PEMADATAN (KOMPAKSI) Berat tanah Kadar air mula-mula Penambahan air Kadar air akhir gram % ml % 2000 24.50 50 28.23 2000 24.50 100 30.73 2000 24.50 150 33.23 2000 24.50 200 35.73 2000 24.50 250 38.23 gram gram gram cm3 1 1800 3210 1410 928.9 2 1800 3320 1520 928.9 3 1800 3415 1615 928.9 4 1800 3418 1618 928.9 5 1800 3420 1620 928.9 gr/cm3 1.518 1.636 1.739 1.742 1.744 4A 4B 50 50 35.21 35.3 14.79 14.7 0 0 35.21 35.3 42.01 41.64 41.82 5A 5B 50 50 34.45 34.5 15.55 15.5 0 0 34.54 34.56 45.02 44.85 44.93 Berat Isi Basah (Wet density) No. Mould Berat Mould Berat tanah basah + Mould Berat tanah basah, Wwet Volume Mould Berat Volume Basah gwet=Wwet/Vmould Kadar Air (Water Content) No. Container Berat tanah basah + Container Berat tanah kering + Container Berat air Berat container Berat tanah kering Kadar air Kadar air rata-rata gram gram gram gram gram % % 1A 1B 2A 2B 3A 3B 50 50 50 50 50 50 37.1 37.2 36.3 36.25 35.4 35.5 12.9 12.8 13.7 13.75 14.6 14.5 0 0 0 0 0 0 37.1 37.2 36.3 36.25 35.4 35.5 34.77 34.41 37.74 37.93 41.24 40.85 34.59 37.84 41.04 Berat Isi Kering ( Dry Density) Berat tanah basah, Wwet Kadar air rata-rata Berat kering Wdry = Wwet  W  1+    100  Volume Mould Berat isi kering γ dry = W dry V mould gw = Gs/((1+w).Gs) gram % 1410 34.59 1520 37.84 1615 41.04 1618 41.82 1620 44.93 gram 1047.628 1102.759 1145.033 1140.850 1117.743 cm3 928.9 928.9 928.9 928.9 928.9 gr/cm3 1.128 1.187 1.233 1.228 1.203 gr/cm3 1.409 1.348 1.292 1.279 1.230 Berat jenis (Gs) =2.75 Persamaan garis regresi (dari grafik) y = -0.0020 x2 + 0.167x + -2.26 y' = -0.0040 x + 0.167 0 = -0.0040 x + 0.167 x = 41.75 % y= 1.22 gr/cm3 Jadi, kadar air optimum dicapai pada saat 41.75% dan berat isi kering 1.22 gr/cm3 Mengetahui, Kepala Laboratorium Mekanika Tanah Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik (Dr. Eng. Tri Harianto, ST., MT.) Nip. 197203092000031002 LABORATORIUM MEKANIKA TANAH JURUSAN SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS HASANUDDIN KAMPUS TAMALANREA TELPON (0411) 587636, FAX. (0411) 587636 Proyek Nama Mahasiswa Jenis Pengujian Lokasi Pengujian Tanggal Pengujian Metode Pengujian : : : : : : Penelitian Tesis Muhammad Yunus / P2305210003 Pengujian Geser Langsung (Direct Shear Test) Laboratorium Mekanika Tanah Jurusan Teknik Sipil 18 Maret 2013 ASTM D-3080 UJI GESER LANGSUNG (DIRECT SHEAR TEST) Kedalaman Sampel Dimensi Sampel Kalibrasi Proving Ring Tinggi Sampel Luas Sampel Gaya Normal Tegangan Normal Perpindahan Geser (mm) 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 : : : : : 0.9 6.3 0.39 2.00 31.1725 P1 = s1 = 10 0.32080 Pembacaan (div) Gaya Geser (kg) 0 4 12 12 15 15 13 13 12 11 0 1.56 4.68 4.68 5.85 5.85 5.07 5.07 4.68 4.29 kg kg/cm2 Tegangan Geser (kg/cm2) 0.0000 0.0500 0.1501 0.1501 0.1877 0.1877 0.1626 0.1626 0.1501 0.1376 m cm kg/div cm cm2 P2 = s2 = 20 0.64159 Pembacaan (div) Gaya Geser (kg) 0 2 9 13 18 20 26 27 26 0 0.78 3.51 5.07 7.02 7.8 10.14 10.53 10.14 P3 = s3 = 30 0.96239 Pembacaan (div) Gaya Geser (kg) 0 4 8 15 20 22 23 25 30 31 29 0 1.56 3.12 5.85 7.8 8.58 8.97 9.75 11.7 12.09 11.31 kg kg/cm2 Tegangan Geser (kg/cm2) 0.0000 0.0250 0.1126 0.1626 0.2252 0.2502 0.3253 0.3378 0.3253 Gambar Hubungan Tegangan Geser dan Tegangan Normal 0.45 Tegangan Geser, (kg/cm2) 0.40 0.35 q = 17,3270 0.30 0.25 0.20 0.15 0.10 c = 0.104 kg/cm 0.05 0.00 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 Tegangan Normal, σ (kg/cm2) Dari grafik diperoleh persamaan regresi : y = 0.312 x + Mencari nilai C, berdasarkan persamaan regresi x y 0 0.104 0.2 0.1664 0.4 0.2288 0.6 0.2912 0.8 0.3536 1 0.416 Besar sudut yang dibentuk garis persamaan : 0.312 Tg a = 1 a = 0.104 Mengetahui, Kepala Laboratorium Mekanika Tanah Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik 17.32792178 (Dr. Eng. Tri Harianto, ST., MT.) Nip. 197203092000031002 kg kg/cm2 Tegangan Geser (kg/cm2) 0.0000 0.0500 0.1001 0.1877 0.2502 0.2752 0.2878 0.3128 0.3753 0.3878 0.3628 LABORATORIUM MEKANIKA TANAH JURUSAN SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS HASANUDDIN KAMPUS TAMALANREA TELPON (0411) 587636, FAX. (0411) 587636 Proyek Nama Mahasiswa Jenis Pengujian Lokasi Pengujian Tanggal Pengujian : Penelitian Tesis : Muhammad Yunus / P2305210003 : Pengujian Kuat Tekan Bebas (Unconfined Compressive Test) : Laboratorium Mekanika Tanah Jurusan Teknik Sipil : 18 Maret 2013 : ASTM D-2166 Metode Pengujian UNCONFINED COMPRESSION TEST RESULTS Rekonstituted Sample Undisturbed Sample Sample No. Sample Depth Sample Size Sample No. Sample Depth Sample Size 0.0 0.67 45.5 1.00 1.33 1.50 0.00 (kg/cm 2 ) 0.000 8.42 18.22 0.462 50.6 9.36 18.34 0.510 2.00 65.0 12.03 18.46 0.651 2.00 2.67 75.5 13.97 18.59 0.751 2.50 3.33 85.4 15.80 18.72 0.844 3.00 4.00 74.5 13.78 18.85 0.731 δh (mm) ε = δh/h (%) (div) P (kg) Stress 0.00 0.50 (cm 2 ) 18.10 Corrected Area 0.00 A = Ao/(1- δh/h) σ = P/A Axial Strain P (kg) Disp. Reading Axial Strain (div) Axial Strain Disp. Reading ε = δh/h (%) Disp. Reading Axial Strain δh (mm) Stress Disp. Reading Corrected Area m m 4.80 Diameter, d cm Diameter, d cm 7.50 Height, h cm Height, h cm 135.7168 cm 3 Volume Volume cm 3 2 18.096 Area, Ao Area, Ao cm cm 2 245.5 Index Properties Weight of Wet Soil gram Index Properties Weight of Wet Soil gram 180.5 Weight of Dry Soil gram Weight of Dry Soil gram 36.011 Water Content % Water Content % 1.3300 Dry Unit Weight Dry Unit Weight gram/cm 3 gram/cm 3 0.185 Proving Ring Calibration kg/div Proving Ring Calibration kg/div Axial Axial Load & Stress Axial Axial Load & Stress Deformation Axial Load Axial Stress Deformation Axial Load Axial Stress A = Ao/(1- δh/h) σ = P/A (cm 2 ) (kg/cm 2 ) Failure Visualization Axial Strees - Strain Relationship Undisturbed Remolded Axial Stress σ(kg/cm2) 1.0 y = -0.101x2 + 0.524x + 0.046 0.5 Sensitivity 0.0 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 Axial Strain, ε (%) Modulus Elastisitas : ∆σ E = qu = 0.720 Kg/cm² = 0.73771 UnCom. Strength, ton/ft 2 qu = 2.8483 <2 Insensitive 2-4 Moderatery < 0,25 4-8 Sensitive 0,25 - 0,5 Soft 8 - 16 Very Sens. 0,5 - 1,0 Medium 16 - 32 Slig Quick 1,0 - 2,0 Stiff 32 - 64 Med. Quick 2,0 - 4,0 Very Stiff > 64 Quick > 4,0 Hard Very Soft ton/ft² ε Didapatkan nilai Kuat Geser : = Cu = 0.36 kg/cm² Didapatkan Persamaan Regresi : -1.29 x² + 3.747 x y= -1.29 x² + 3.747 x + 0.078 = 0 Maka : ε = 4.86803 = 0.04868 % ∆σ 0.36 = 7.44398 kg/cm² = 744.40 E = = 0.048680 ε Mengetahui, Kepala Laboratorium Mekanika Tanah Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik ∆σ kN/m² (Dr. Eng. Tri Harianto, ST., MT.) Nip. 197203092000031002 LABORATORIUM MEKANIKA TANAH JURUSAN SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS HASANUDDIN KAMPUS TAMALANREA TELPON (0411) 587636, FAX. (0411) 587636 Nama Proyek Nama Mahasiswa Nama Pengujian Lokasi Pengujian Tanggal Pengujian : : : : : Penelitian Tesis Muhammad Yunus / P2305210003 Pengujian Model Tanah Tanpa Pondasi Laboratorium Mekanika Tanah 11 Mei 2013 HASIL PLAXIS Peningkatan Faktor Pengali Sum-MloadA |U| [m] |U| [mm] LoadA |U| [m] |U| [mm] 1.0000 1.2074 1.6167 2.4005 3.8981 6.7854 12.3648 17.7733 23.0092 28.0516 32.8351 35.0965 37.2932 39.3947 41.3911 43.2859 45.0827 46.7724 48.3580 49.8467 51.2342 52.5212 53.7145 54.7879 55.7290 56.1288 56.7699 57.0365 57.2774 57.4831 57.5690 57.7241 57.8653 57.9928 58.1040 58.2065 58.3020 58.3890 58.4678 58.5402 58.6708 58.7852 58.8840 58.9735 0.0000 -0.0001 -0.0002 -0.0004 -0.0008 -0.0016 -0.0032 -0.0048 -0.0065 -0.0083 -0.0102 -0.0113 -0.0123 -0.0134 -0.0145 -0.0156 -0.0168 -0.0180 -0.0192 -0.0204 -0.0217 -0.0229 -0.0241 -0.0254 -0.0267 -0.0273 -0.0285 -0.0291 -0.0297 -0.0303 -0.0306 -0.0313 -0.0319 -0.0325 -0.0331 -0.0337 -0.0343 -0.0349 -0.0355 -0.0361 -0.0374 -0.0386 -0.0399 -0.0411 0.0000 -0.0527 -0.1580 -0.3633 -0.7648 -1.5574 -3.1518 -4.7922 -6.5044 -8.3110 -10.2455 -11.2687 -12.3134 -13.3916 -14.5032 -15.6444 -16.8095 -17.9964 -19.2012 -20.4204 -21.6524 -22.8899 -24.1376 -25.3934 -26.6520 -27.2759 -28.5061 -29.1172 -29.7282 -30.3404 -30.6447 -31.2502 -31.8537 -32.4581 -33.0635 -33.6719 -34.2838 -34.8991 -35.5179 -36.1387 -37.3828 -38.6290 -39.8761 -41.1211 1.0000 3.4418 7.9485 10.0812 12.2990 15.5473 17.5011 20.7008 22.5088 24.7299 28.6302 32.3746 35.9250 39.2579 42.3510 45.1939 47.7837 50.1214 52.2200 53.1749 54.8937 55.6302 56.2508 56.5066 56.9591 57.1526 57.3332 57.4896 57.6216 57.7397 57.8493 57.9512 58.0443 58.1276 58.2074 58.2826 58.4178 58.5336 58.6383 58.7328 58.8168 58.8912 58.9605 59.0264 59.0878 59.1954 59.2870 59.3636 59.4291 59.4891 59.5411 0.0000 -0.0006 -0.0019 -0.0025 -0.0031 -0.0044 -0.0049 -0.0057 -0.0064 -0.0071 -0.0085 -0.0100 -0.0116 -0.0133 -0.0151 -0.0169 -0.0188 -0.0207 -0.0226 -0.0236 -0.0255 -0.0265 -0.0275 -0.0280 -0.0289 -0.0294 -0.0299 -0.0304 -0.0309 -0.0313 -0.0318 -0.0323 -0.0327 -0.0332 -0.0337 -0.0342 -0.0351 -0.0361 -0.0371 -0.0381 -0.0390 -0.0400 -0.0410 -0.0420 -0.0429 -0.0449 -0.0468 -0.0488 -0.0507 -0.0527 -0.0546 0.0000 0.6416 1.8829 2.5000 3.1323 4.4101 4.9000 5.7232 6.4192 7.0949 8.5307 10.0423 11.6361 13.3148 15.0667 16.8855 18.7552 20.6630 22.5981 23.5751 25.5381 26.5258 27.5033 27.9835 28.9411 29.4203 29.8995 30.3791 30.8559 31.3297 31.8022 32.2749 32.7486 33.2237 33.7009 34.1807 35.1462 36.1180 37.0920 38.0673 39.0449 40.0225 40.9989 41.9737 42.9476 44.8944 46.8422 48.7900 50.7378 52.6856 54.6334 No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 HASIL LABORATORIUM Beban Bacaan Penurunan KN (mm) 0 0.00 2.5 0.20 5 2.01 7.5 3.23 10 4.39 12.5 4.88 15 6.01 17.5 6.37 20 7.56 22.5 8.01 25 8.67 27.5 9.18 30 9.78 32.5 10.46 35 12.27 37.5 13.80 40 15.73 42.5 18.23 45 23.14 47.5 29.24 50 35.40 52.5 43.89 55 50.30 57.5 54.28 60 57.50 Grafik Hubungan Antara Beban vs Penurunan Tanpa Perkuatan Beban (kN) 0 10 20 30 40 50 60 0 10 Penurunan (mm) Total Faktor Pengali 20 30 Laboratorium Plaxis 40 50 60 70 Mengetahui, Kepala Laboratorium Mekanika Tanah Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik (Dr. Eng. Tri Harianto, ST., MT.) Nip. 197203092000031002 70 LABORATORIUM MEKANIKA TANAH JURUSAN SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS HASANUDDIN KAMPUS TAMALANREA TELPON (0411) 587636, FAX. (0411) 587636 Nama Proyek Nama Mahasiswa Nama Pengujian Lokasi Pengujian Tanggal Pengujian Penelitian Tesis Muhammad Yunus / P2305210003 Pengujian Model Tiang Tunggal L = 20 cm Laboratorium Mekanika Tanah 11 Mei 2013 : : : : : HASIL PLAXIS Peningkatan Faktor Pengali LoadA |U| [m] |U| [mm] LoadA |U| [m] |U| [mm] 1.0000 1.2044 1.6108 2.4003 3.8987 6.7902 12.3846 17.8223 23.1131 28.2295 33.1144 37.6822 41.8669 45.5896 47.2828 48.8836 50.3878 51.8129 53.1792 53.8314 55.1044 56.3102 57.4244 58.4278 59.2878 59.8644 60.0381 0.00000 -0.00005 -0.00014 -0.00033 -0.00070 -0.00141 -0.00285 -0.00433 -0.00585 -0.00746 -0.00916 -0.01096 -0.01284 -0.01482 -0.01586 -0.01690 -0.01797 -0.01906 -0.02018 -0.02076 -0.02192 -0.02310 -0.02432 -0.02555 -0.02679 -0.02778 -0.02815 0.0000 -0.0475 -0.1428 -0.3309 -0.6955 -1.4141 -2.8542 -4.3257 -5.8510 -7.4574 -9.1614 -10.9567 -12.8422 -14.8229 -15.8556 -16.8987 -17.9661 -19.0598 -20.1838 -20.7588 -21.9159 -23.1001 -24.3152 -25.5526 -26.7925 -27.7789 -28.1463 1.0000 3.4762 8.0522 12.4776 16.8056 21.0390 25.1708 29.1903 33.0506 36.7081 40.1345 43.2803 46.1545 47.4783 48.7471 49.9579 51.1096 52.2216 53.2955 54.3292 55.3231 56.2745 57.1689 57.9996 58.7322 59.3914 59.9080 60.2847 60.6360 60.9453 61.2105 61.4478 61.6508 61.8137 61.9519 62.0723 62.1810 62.3769 62.5419 62.6889 62.8175 62.9303 63.0293 63.1182 63.2740 63.3955 0.0000 -0.0006 -0.0017 -0.0029 -0.0040 -0.0052 -0.0065 -0.0078 -0.0091 -0.0106 -0.0120 -0.0136 -0.0151 -0.0160 -0.0168 -0.0176 -0.0185 -0.0194 -0.0203 -0.0212 -0.0221 -0.0231 -0.0240 -0.0250 -0.0260 -0.0269 -0.0278 -0.0286 -0.0294 -0.0301 -0.0309 -0.0316 -0.0324 -0.0331 -0.0338 -0.0345 -0.0352 -0.0366 -0.0380 -0.0393 -0.0407 -0.0420 -0.0433 -0.0446 -0.0473 -0.0498 0.000 0.592 1.733 2.878 4.043 5.240 6.483 7.776 9.134 10.552 12.024 13.554 15.146 15.971 16.800 17.643 18.501 19.378 20.275 21.185 22.110 23.051 24.011 24.986 25.964 26.943 27.842 28.618 29.383 30.147 30.897 31.642 32.380 33.113 33.833 34.542 35.242 36.623 37.982 39.330 40.667 41.998 43.323 44.638 47.256 49.847 No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 HASIL LABORATORIUM Beban Bacaan Penurunan KN (mm) 0 0.00 2.5 0.50 5 0.99 7.5 1.27 10 1.99 12.5 2.49 15 3.09 17.5 3.68 20 3.90 22.5 4.51 25 4.88 27.5 5.43 30 6.62 32.5 7.57 35 8.66 37.5 9.50 40 10.56 42.5 12.38 45 14.45 47.5 16.75 50 20.20 52.5 22.85 55 26.05 57.5 30.14 60 34.25 62.5 40.70 65 50.50 Grafik Hubungan Antara Beban vs Penurunan Perkuatan Pondasi L = 20 cm Beban (kN) 0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 0 10 Penurunan (mm) Total Faktor Pengali 20 PLAXIS LABORATORIUM 30 40 50 Mengetahui, Kepala Laboratorium Mekanika Tanah Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik (Dr. Eng. Tri Harianto, ST., MT.) Nip. 197203092000031002 LABORATORIUM MEKANIKA TANAH JURUSAN SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS HASANUDDIN KAMPUS TAMALANREA TELPON (0411) 587636, FAX. (0411) 587636 Nama Proyek Nama Mahasiswa Nama Pengujian Lokasi Pengujian Tanggal Pengujian Penelitian Tesis Muhammad Yunus / P2305210003 Pengujian Model Tiang Tunggal L = 30 cm Laboratorium Mekanika Tanah 11 Mei 2013 : : : : : HASIL PLAXIS Peningkatan Faktor Pengali LoadA |U| [m] |U| [mm] LoadA |U| [m] |U| [mm] 1.0000 1.0000 1.0000 1.2265 1.6771 2.5595 4.2315 7.4468 13.6639 19.7427 25.6914 31.5019 37.1146 42.3389 46.9875 51.0929 52.9206 54.6267 55.3722 56.7963 58.1262 59.2351 59.9738 0.0000 -0.0002 -0.0002 -0.0003 -0.0004 -0.0005 -0.0009 -0.0016 -0.0030 -0.0045 -0.0060 -0.0075 -0.0092 -0.0110 -0.0129 -0.0148 -0.0158 -0.0169 -0.0174 -0.0185 -0.0196 -0.0206 -0.0213 0.0000 0.1712 0.2154 0.2621 0.3559 0.5422 0.9024 1.6099 3.0249 4.4698 5.9625 7.5330 9.2017 10.9771 12.8506 14.8176 15.8404 16.8724 17.4018 18.4666 19.5587 20.5800 21.3109 1.000 1.000 1.000 3.521 8.172 12.664 17.081 21.429 25.713 29.923 34.049 38.034 41.802 45.260 48.424 51.317 53.911 55.046 56.114 57.109 58.062 58.887 59.637 60.302 60.924 61.503 62.051 63.077 63.963 64.732 65.339 65.878 66.413 66.905 67.317 67.695 68.028 68.315 68.580 68.819 69.039 69.247 69.444 69.628 69.966 70.086 0.0000 -0.0002 -0.0002 -0.0007 -0.0018 -0.0028 -0.0038 -0.0049 -0.0060 -0.0071 -0.0083 -0.0095 -0.0108 -0.0121 -0.0135 -0.0149 -0.0164 -0.0172 -0.0179 -0.0187 -0.0195 -0.0202 -0.0210 -0.0216 -0.0223 -0.0229 -0.0236 -0.0248 -0.0260 -0.0271 -0.0280 -0.0289 -0.0298 -0.0306 -0.0315 -0.0324 -0.0333 -0.0342 -0.0351 -0.0361 -0.0370 -0.0379 -0.0388 -0.0396 -0.0414 -0.0423 0.0000 0.1712 0.2154 0.7485 1.7715 2.7920 3.8273 4.8844 5.9669 7.0903 8.2655 9.4926 10.7753 12.1103 13.4937 14.9239 16.3987 17.1606 17.9257 18.7011 19.4900 20.2425 20.9575 21.6343 22.2915 22.9324 23.5608 24.7940 25.9627 27.0604 28.0134 28.8907 29.7648 30.6420 31.5132 32.4028 33.3136 34.2240 35.1384 36.0500 36.9556 37.8573 38.7545 39.6463 41.4291 42.3298 No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 HASIL LABORATORIUM Beban Bacaan Penurunan KN (mm) 0 0.00 2.5 0.30 5 0.60 7.5 1.30 10 1.98 12.5 2.50 15 3.07 17.5 4.29 20 5.47 22.5 6.07 25 6.88 27.5 7.28 30 8.01 32.5 8.82 35 9.39 37.5 10.10 40 10.80 42.5 11.50 45 12.35 47.5 13.05 50 14.00 52.5 15.45 55 17.23 57.5 20.50 60 23.80 62.5 28.15 65 32.75 67.5 40.30 45.00 70 Grafik Hubungan Antara Beban vs Penurunan Perkuatan Pondasi L = 30 cm Beban (kN) 0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 0 10 Penurunan (mm) Total Faktor Pengali 20 LABORATORY PLAXIS 30 40 50 Mengetahui, Kepala Laboratorium Mekanika Tanah Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik (Dr. Eng. Tri Harianto, ST., MT.) Nip. 197203092000031002 80.0 LABORATORIUM MEKANIKA TANAH JURUSAN SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS HASANUDDIN KAMPUS TAMALANREA TELPON (0411) 587636, FAX. (0411) 587636 : : : : : Penelitian Tesis Muhammad Yunus / P2305210003 Pengujian Model Tiang Tunggal L = 40 cm Laboratorium Mekanika Tanah 11 Mei 2013 HASIL PLAXIS Total Faktor Pengali Peningkatan Faktor Pengali LoadA |U| [m] |U| [mm] Sum-MloadA |U| [m] |U| [mm] 0.000 1.0000 0.0000 0.000 1.0000 0.0000 -0.174 3.5995 -0.0005 0.470 1.0000 -0.0002 -0.189 8.4162 -0.0014 1.371 1.0000 -0.0002 0.000 17.5481 -0.0032 3.161 1.0000 0.0000 -0.047 26.4663 -0.0050 5.005 1.2677 0.0000 -0.143 35.2814 -0.0070 6.950 1.8031 -0.0001 -0.335 39.5733 -0.0080 7.991 2.8632 -0.0003 -0.706 43.6961 -0.0091 9.061 4.8718 -0.0007 -1.433 47.6188 -0.0102 10.190 8.7419 -0.0014 -2.880 51.3098 -0.0114 11.373 16.1565 -0.0029 -4.360 54.7428 -0.0126 12.599 23.4113 -0.0044 -5.892 57.6185 -0.0138 13.765 30.5918 -0.0059 -7.513 60.0557 -0.0149 14.871 37.6888 -0.0075 -9.255 62.1626 -0.0159 15.929 44.3952 -0.0093 -11.135 63.9706 -0.0169 16.943 50.5797 -0.0111 -13.130 65.5032 -0.0179 17.909 56.0973 -0.0131 -14.970 66.1476 -0.0184 18.375 60.2667 -0.0150 -16.671 67.2207 -0.0193 19.277 63.4796 -0.0167 -17.632 67.9998 -0.0201 20.109 65.0528 -0.0176 68.7071 -0.0209 20.918 69.3619 -0.0217 21.711 69.9835 -0.0225 22.495 71.1413 -0.0240 24.036 72.1499 -0.0255 25.512 72.9852 -0.0269 26.872 73.6765 -0.0281 28.072 74.3860 -0.0293 29.268 75.0284 -0.0305 30.467 75.5888 -0.0317 31.659 76.0971 -0.0328 32.840 76.5759 -0.0340 34.010 77.0340 -0.0352 35.170 77.4655 -0.0363 36.324 77.8616 -0.0375 37.474 No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 HASIL LABORATORIUM Beban Bacaan Penurunan (mm) KN 0 0.000 2.5 0.367 5 0.628 7.5 1.028 10 1.589 12.5 1.953 15 2.320 17.5 2.600 20 3.124 22.5 3.717 25 4.293 27.5 4.873 30 5.012 32.5 5.482 35 6.020 37.5 7.023 40 7.893 42.5 8.378 45 8.792 47.5 9.039 50 9.589 52.5 10.950 55 13.200 57.5 15.450 60 17.680 62.5 19.350 65 20.95 67.5 23.38 70 25.85 72.5 29.20 75 33.75 77.5 37.50 Grafik Hubungan Antara Beban vs Penurunan Perkuatan Pondasi L = 40 cm Beban (kN) 0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 0 10 Penurunan (mm) Nama Proyek Nama Mahasiswa Nama Pengujian Lokasi Pengujian Tanggal Pengujian 20 LABORATORIUM PLAXIS 30 40 50 Mengetahui, Kepala Laboratorium Mekanika Tanah Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik (Dr. Eng. Tri Harianto, ST., MT.) Nip. 197203092000031002 80.0 LABORATORIUM MEKANIKA TANAH JURUSAN SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS HASANUDDIN KAMPUS TAMALANREA TELPON (0411) 587636, FAX. (0411) 587636 : : : : : Penelitian Tesis Muhammad Yunus / P2305210003 Pengujian Model Pondasi Rakit Laboratorium Mekanika Tanah 11 Mei 2013 HASIL PLAXIS Total Faktor Pengali Peningkatan Faktor Pengali Sum-MloadA |U| [m] |U| [mm] |U| [m] |U| [mm] Sum-MloadA 1.000 0.000 0.0000 1.0000 0.000 0.0000 1.000 0.000 0.1770 1.0000 0.177 -0.0002 1.000 0.000 0.1795 1.0000 0.180 -0.0002 1.000 0.000 0.0000 1.0000 0.000 0.0000 1.327 0.000 0.0521 3.5162 0.406 -0.0004 1.976 0.000 0.1563 8.1412 1.181 -0.0012 3.261 0.000 0.3641 16.9118 2.693 -0.0027 5.706 -0.001 0.7687 25.3620 4.208 -0.0042 10.305 -0.002 1.5507 29.2021 5.023 -0.0050 19.233 -0.003 3.0990 32.6963 5.917 -0.0059 27.734 -0.005 4.6591 36.0541 6.839 -0.0068 31.328 -0.006 5.5686 39.2411 7.780 -0.0078 34.826 -0.007 6.5013 42.3357 8.766 -0.0088 38.149 -0.007 7.4559 45.2996 9.783 -0.0098 41.356 -0.008 8.4471 48.1150 10.816 -0.0108 44.433 -0.009 9.4813 50.7990 11.865 -0.0119 47.357 -0.011 10.5341 53.3373 12.933 -0.0129 50.142 -0.012 11.6031 55.7302 14.013 -0.0140 52.780 -0.013 12.6915 57.9713 15.103 -0.0151 13.7942 60.0501 16.203 55.262 -0.014 -0.0162 14.9096 61.9570 17.307 57.582 -0.015 -0.0173 16.0344 63.6716 18.408 59.738 -0.016 -0.0184 17.1632 65.1987 19.498 61.717 -0.017 -0.0195 18.2898 66.4705 20.558 63.495 -0.018 -0.0206 19.4074 67.5308 21.578 65.081 -0.019 -0.0216 20.4960 68.4766 22.588 66.401 -0.020 -0.0226 21.5416 69.2985 23.589 67.490 -0.022 -0.0236 22.5753 69.9726 24.585 68.461 -0.023 -0.0246 23.6007 70.5631 25.583 69.302 -0.024 -0.0256 24.6202 71.0764 26.585 69.989 -0.025 -0.0266 25.6416 71.5223 27.591 70.590 -0.026 -0.0276 26.6679 71.7196 28.097 71.110 -0.027 -0.0281 27.6978 72.0824 29.111 71.560 -0.028 -0.0291 28.2160 72.2444 29.621 71.759 -0.028 -0.0296 29.2548 72.5351 30.644 72.124 -0.029 -0.0306 29.7776 72.6595 31.158 72.286 -0.030 -0.0312 30.8247 72.8869 32.192 72.575 -0.031 -0.0322 31.8801 73.0811 33.233 72.819 -0.032 -0.0332 32.7381 73.2479 34.283 72.988 -0.033 -0.0343 No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 HASIL LABORATORIUM Beban Bacaan Penurunan KN (mm) 0 0.00 2.5 0.28 5 0.48 7.5 0.87 10 1.07 12.5 1.35 15 1.79 17.5 2.39 20 2.61 22.5 3.00 25 3.67 27.5 3.95 30 4.31 32.5 5.00 35 5.59 37.5 6.81 40 7.58 42.5 8.78 45 10.25 47.5 11.65 50 12.60 52.5 14.05 55 15.30 57.5 16.95 60 18.84 62.5 21.20 65 23.75 67.5 26.85 70 30.75 72.5 35.50 Grafik Hubungan Antara Beban vs Penurunan Perkuatan Pondasi Rakit Beban (kN) 0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 0 5 10 Penurunan (mm) Nama Proyek Nama Mahasiswa Nama Pengujian Lokasi Pengujian Tanggal Pengujian 15 LABORATORIUM 20 PLAXIS 25 30 35 40 Mengetahui, Kepala Laboratorium Mekanika Tanah Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik (Dr. Eng. Tri Harianto, ST., MT.) Nip. 197203092000031002 80.0 LABORATORIUM MEKANIKA TANAH JURUSAN SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS HASANUDDIN KAMPUS TAMALANREA TELPON (0411) 587636, FAX. (0411) 587636 : : : : : Penelitian Tesis Muhammad Yunus / P2305210003 Pengujian Model Pondasi Rakit - Tiang Laboratorium Mekanika Tanah 11 Mei 2013 HASIL PLAXIS Total Faktor Pengali Peningkatan Faktor Pengali Sum-MloadA |U| [m] |U| [mm] Sum-MloadA |U| [m] |U| [mm] 1.0000 0.0000 1.0000 0.0000 0.0000 0.000 1.9052 -0.0002 3.4528 0.1613 -0.0004 0.440 3.6503 -0.0005 8.0064 0.4759 -0.0013 1.284 6.9588 -0.0011 16.8139 1.0885 -0.0029 2.943 13.3654 -0.0023 34.1957 2.2924 -0.0063 6.289 26.0198 -0.0047 50.8698 4.6942 -0.0097 9.713 38.4798 -0.0071 58.2301 7.1452 -0.0114 11.428 50.4713 -0.0096 64.6309 9.6257 -0.0131 13.122 55.9189 -0.0109 67.3563 10.8668 -0.0140 13.957 60.9485 -0.0121 72.0460 12.1007 -0.0156 15.590 65.3378 -0.0133 73.7688 13.3232 -0.0164 16.371 69.1620 -0.0145 76.7665 14.5287 -0.0179 17.883 72.3059 -0.0157 79.3002 15.7004 -0.0193 19.335 73.5499 -0.0163 81.5264 16.2663 -0.0207 20.745 75.7948 -0.0174 83.4690 17.3722 -0.0221 22.119 77.7625 -0.0184 85.1462 18.4418 -0.0235 23.465 79.5478 -0.0195 86.5846 19.4860 -0.0248 24.784 81.1764 -0.0205 87.8169 20.5093 -0.0261 26.077 82.6483 -0.0215 88.8857 21.5132 -0.0274 27.351 83.9815 -0.0225 89.7646 22.5001 -0.0286 28.604 90.2883 -0.0298 29.785 90.5866 -0.0309 30.907 90.7427 -0.0320 31.991 90.8340 -0.0331 33.058 90.8961 -0.0341 34.117 90.9409 -0.0352 35.174 90.9693 -0.0362 36.227 90.9875 -0.0373 37.278 91.0123 -0.0394 39.380 91.0230 -0.0415 41.480 91.0350 -0.0436 43.582 91.0591 -0.0478 47.789 91.0710 -0.0520 51.997 91.0752 -0.0562 56.205 -0.0646 64.621 91.0788 -0.0730 73.037 91.0836 91.0939 -0.0815 81.454 91.1029 -0.0899 89.871 91.1152 -0.1067 106.708 91.1194 -0.1236 123.550 91.1220 -0.1404 140.397 No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 HASIL LABORATORIUM Beban Bacaan Penurunan (mm) KN 0 0.00 2.5 0.398 5 0.489 7.5 0.581 10 0.671 12.5 0.756 15 0.862 17.5 1.230 20 1.768 22.5 2.134 25 2.905 27.5 3.345 30 3.791 32.5 4.098 35 4.290 37.5 4.471 40 5.022 42.5 5.511 45 6.022 47.5 6.342 50 6.943 52.5 7.75 55 8.25 57.5 8.85 60 9.35 62.5 10.05 65 11.20 67.5 12.45 70 13.50 72.5 14.45 75 15.55 77.5 17.10 80 18.35 82.5 20.00 85 21.50 Grafik Hubungan Antara Beban vs Penurunan Perkuatan Pondasi Rakit Beban (kN) 0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 0 5 10 Penurunan (mm) Nama Proyek Nama Mahasiswa Nama Pengujian Lokasi Pengujian Tanggal Pengujian 15 LABORATORIUM 20 PLAXIS 25 30 35 40 Mengetahui, Kepala Laboratorium Mekanika Tanah Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik (Dr. Eng. Tri Harianto, ST., MT.) Nip. 197203092000031002

Pondasi Rakit-Tiang Mikro Kayu Dolken pada Tanah Lunak

Products

Support

Pondasi Rakit-Tiang Mikro Kayu Dolken pada Tanah Lunak

Add this document to collection(s)

Add this document to saved

Suggest us how to improve StudyLib