Analisis Fondasi Tiang Pancang Pre-boring pada Abutment 1 Jembatan Kali Perangan Proyek Jalan Tol Yogyakarta-Bawen
Faisal Nurroyyan, Dr. Eng. Ir. Sito Ismanti, S.T., M. Eng., IPM.
2024 | Tesis | S2 Teknik Sipil
Jembatan Kali Perangan
merupakan salah satu jembatan yang akan dibangun pada proyek seksi 4 Jalan Tol
Yogyakarta-Bawen. Pada bagian abutment 1 jembatan ini, direncanakan akan
didukung dengan fondasi tiang. Hasil penyelidikan tanah dengan uji bor (STA. 42+984)
menunjukkan bahwa lokasi tanah pada fondasi ini didominasi oleh tanah lempung
dengan nilai N-SPT diatas 30 ditemukan mulai dari kedalaman 12 m di bawah
permukaan tanah. Perancangan fondasi yang pada awalnya adalah tiang bor dengan
panjang 25,5 m, kemudian dirancang dengan alternatif lain, yaitu tiang pancang.
Tiang pancang ini dipasang dengan pre-boring sehingga mampu menembus
lapisan tanah keras. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui
kapasitas dukung aksial, lateral, penurunan, dan momen tiang pancang pre-boring
secara tunggal dan kelompok dengan metode analitis dan numeris.
Analisis penelitian ini
dilakukan dengan metode analitis dan numeris. Secara analitis, kapasitas dukung
aksial tiang pancang pre-boring tunggal dihitung dengan metode
yang bervariasi, sesuai dengan kondisi kedalaman pre-boring.
Metode-metode tersebut, yaitu Chen dan Li, Reese dan O’neill, dan U.S Army
Corps of Engineers. Kapasitas dukung lateral dihitung dengan metode Broms. Penurunan
tiang tunggal yang terjadi dihitung dengan metode Vesic. Perhitungan terhadap
kapasitas dukung aksial kelompok tiang dilakukan dengan metode Converse
Labarre, sedangkan penurunannya dilakukan dengan metode Vesic. Secara numeris, tiang
pancang pre-boring ini dimodelkan dan dianalisis dengan perangkat lunak
RSPile. Hasil-hasil yang diperoleh, kemudian dievaluasi terhadap persyaratan
keamanan yang ditoleransi. Faktor aman kapasitas dukung aksial tiang adalah
sebesar 2. Toleransi perpindahan lateral yang terjadi adalah 12 mm. Penurunan
tiang yang diizinkan adalah 1 inci atau 25,40 mm. Momen ultimit izin adalah
1176 kN.m untuk tiang 16 m dan 539 kN.m untuk tiang 24 m.
Hasil analisis menunjukkan
bahwa tiang pancang dengan pre-boring setinggi lebih dari 1 m dari dasar
tiang memiliki kapasitas dukung aksial yang paling tinggi. Tiang tunggal desain
I aman terhadap kapasitas dukung aksial, penurunan, dan momen, namun tidak aman
terhadap kapasitas dukung lateral. Kelompok tiang desain I aman terhadap kapasitas
dukung lateral, penurunan, dan momen, namun tidak aman terhadap kapasitas
dukung aksial. Tiang tunggal dan kelompok desain II yang merupakan desain
kembali menunjukkah hasil yang aman terhadap semua aspek yang dipertimbangkan.
The
Kali Perangan Bridge is one of the bridges that will be built on section 4 of
the Yogyakarta-Bawen toll road project. The abutment 1 of this bridge is
designed to be supported by pile foundations. The soil investigations result
using drill test (STA. 42+984) shows that the soil location of this foundation is
dominated by clay with N-SPT values over 30 found starting from a depth of 12 m
below the ground surface. The foundation design is initially a bored pile with
a length of 25.5 m, then it is designed with an alternative, namely a driven
pile. These driven piles are installed with pre-boring so that able to
penetrate hard soil layers. This research aims to determine the bearing
capacity of axial, lateral, settlement and moment of pre-bored driven piles
individually and in groups using analytical and numerical methods.
This
research analysis was carried out using analytical and numerical methods.
Analytically, the axial bearing capacity of a single pre-bored pile was
calculated using various methods depending on the pre-bored depth conditions.
These methods were the Chen and Li, Reese and O'Neill, and the U.S. Army Corps
of Engineers. The lateral bearing capacity was calculated by Broms method.The
settlement of a single pile that occurred was calculated using the Vesic
method. The calculation of the axial bearing capacity of the pile group was
carried out using the Converse Labarre method, while the settlement was carried
out using the Vesic method. Numerically, these pre-bored piles were modeled and
analyzed using the RSPile program. The results obtained were evaluated against
tolerable safety requirements. The factor of safety for the axial bearing capacity
of the pile is 2. The tolerance for lateral displacement that occurred is 12
mm. The allowable settlement is 1 inch or 25.40 mm. The allowable maximum
bending moment of the pile is 120 t.m or 1176 kN.m.
The
analysis results show that a driven pile with pre-bored more than 1 m depth from
the pile tip has the highest axial bearing capacity. Single pile of design I was
safe against axial bearing capacity, settlement and bending moment, while unsafe
against lateral bearing capacity. Pile group of design I was safe for lateral
bearing capacity, settlement, and bending moment, while unsafe against axial
bearing capacity. The single and group of pre-bored pile design II as redesign show
result that safe for all aspects were considered.
Kata Kunci : Kapasitas dukung, pancang pre-boring, abutment jembatan, RSPile