PENGGUNAAN MINIPILE SEBAGAI PERKUATAN TANAH UNTUK FONDASI EKSISTING JEMBATAN MANDOMAI

Dina Kusumaningrum, Dr.Eng. Ir. Sito Ismanti, S.T., M.Eng., IPM

2026 | Tesis | S2 Teknik Sipil

Jembatan Mandomai yang terletak di Kalimantan Tengah merupakan prasarana transportasi yang sangat penting bagi pejalan kaki dan kendaraan roda dua. Kondisi jembatan saat ini menunjukkan bahwa jembatan tersebut mengalami kerusakan dan tidak dapat digunakan. Rekonstruksi jembatan direncanakan memanfaatkan fondasi eksisting yang terletak di atas lapisan tanah lunak, sehingga kemampuan fondasi eksiting perlu dievaluasi. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi kinerja fondasi raft eksisting terhadap beban rencana baru jembatan, khususnya dalam memenuhi persyaratan kapasitas dukung dan penurunan, serta menilai efektivitas perkuatan dengan raft pada kondisi tanah lunak. Selain itu, penelitian ini juga bertujuan mengkaji kelayakan sistem fondasi raft-pile sebagai solusi untuk mengurangi penurunan dan menentukan jumlah minipile yang optimal agar sistem fondasi aman dan memenuhi batas penurunan yang diizinkan.

Dalam penelitian ini, aspek yang ditinjau meliputi analisis kapasitas dukung fondasi eksisting dengan menggunakan metode Skempton serta pemodelan pada perangkat lunak SAP2000 untuk mengevaluasi besaran penurunan yang terjadi. Selanjutnya melakukan analisis perkuatan menggunakan raft serta dilakukan perencanaan penambahan minipile yang kemudian dianalisis kapasitas dukung, defleksi, dan penurunannya melalui pendekatan analitis maupun numeris dengan bantuan perangkat lunak RS Pile. Data yang digunakan dalam penelitian merupakan hasil pengujian tanah berupa nilai N-SPT sebagai dasar perhitungan kapasitas dan perilaku fondasi. Nilai kapasitas dukung yang diperoleh selanjutnya dibandingkan dengan beban rencana untuk menilai efektivitas penambahan minipile dalam menahan beban serta memenuhi batasan defleksi dan penurunan sesuai ketentuan keselamatan yang berlaku.

Berdasarkan hasil penelitian, fondasi raft eksisting dinyatakan tidak memenuhi persyaratan kapasitas dukung dan penurunan terhadap beban rencana baru jembatan. Hasil menunjukkan tekanan di dasar fondasi (q) di sisi barat dan timur berturut-turut 26,40 kN/m² dan 27,78 kN/m², melebihi kapasitas dukung ijin (????????), di sisi barat sebesar 19,67 kN/m² dan sisi timur 17,16 kN/m². Sementara itu, penurunan maksimum yang terjadi sebesar 28,9 mm di sisi barat dan 33,9 mm di sisi timur, dimana nilai penurunan tersebut melampaui batas izin penurunan yaitu sebesar 25 mm. Perkuatan dengan raft mampu mengurangi penurunan menjadi 9,84 mm di sisi barat dan 10,6 mm di sisi timur, namun dari sisi material belum memenuhi syarat karena tegangan tarik beton melebihi batas yang diizinkan. Sistem fondasi raft-pile terbukti lebih efektif sebagai solusi perkuatan, karena mampu menurunkan penurunan menjadi 1,44 mm di sisi barat dan 1,50 mm di sisi timur serta memenuhi kriteria layanan. Jumlah minipile yang digunakan adalah 85 pile, yang menghasilkan kapasitas group pile sebesar 2495,86 kN/m³ di sisi barat dan 2143,71 kN/m³ di sisi timur, dengan penurunan segera sebesar 4,33 mm di sisi barat dan 2,9 mm di sisi timur serta penurunan konsolidasi sebesar 30 mm di sisi barat dan 20 mm di sisi timur, sehingga sistem fondasi raft-pile dinyatakan aman dan layak digunakan.

The Mandomai Bridge, located in Central Kalimantan, is a vital transportation infrastructure serving pedestrians and two-wheeled vehicles. The current condition of the bridge indicates significant structural deterioration, rendering it unserviceable. The planned reconstruction aims to reuse the existing foundation, which is founded on soft soil layers; therefore, a comprehensive evaluation of the existing foundation capacity is required. This study aims to evaluate the performance of the existing raft foundation under the new design loads of the bridge, particularly in terms of bearing capacity and settlement requirements, and to assess the effectiveness of raft strengthening under soft soil conditions. In addition, this study also aims to investigate the feasibility of a raft–pile foundation system as a solution to reduce settlement and to determine the optimal number of minipiles so that the foundation system is safe and satisfies the allowable settlement limits.

In this study, the aspects reviewed include the analysis of the bearing capacity of the existing foundation using the Skempton method and numerical modeling using SAP2000 to evaluate the magnitude of settlement. Furthermore, the design of additional minipiles was carried out, followed by analysis of bearing capacity, deflection, and settlement using both analytical and numerical approaches with the assistance of RS Pile software. The data used in this study were obtained from soil investigation results in the form of N-SPT values, which served as the basis for calculating the capacity and behavior of the foundation. The bearing capacity values obtained were then compared with the design loads to evaluate the effectiveness of adding minipiles in carrying the load and satisfying deflection and settlement limits in accordance with applicable safety standards.

Based on the results of the study, the existing raft foundation does not satisfy the bearing capacity and settlement requirements for the new bridge design loads. The results show that the base pressure (q) at the west and east sides is 26.40 kN/m² and 27.78 kN/m², respectively, exceeding the allowable bearing capacity (????????) of 19.67 kN/m² on the west side and 17.16 kN/m² on the east side. Meanwhile, the maximum settlement is 28.9 mm on the west side and 33.9 mm on the east side, which exceeds the allowable settlement limit of 25 mm. Strengthening with a raft reduces the settlement to 9.84 mm on the west side and 10.6 mm on the east side; however, from the material aspect, it does not satisfy the requirements because the tensile stress in the concrete exceeds the allowable limit. The raft-pile foundation system is proven to be more effective as a strengthening solution, as it reduces settlement to 1.44 mm on the west side and 1.50 mm on the east side and satisfies serviceability criteria. The number of minipiles used is 85 piles, resulting in a group pile capacity of 2495.86 kN/m³ on the west side and 2143.71 kN/m³ on the east side, with immediate settlement of 4.33 mm on the west side and 2.9 mm on the east side, and consolidation settlement of 30 mm on the west side and 20 mm on the east side. Therefore, the raft-pile foundation system is declared safe and feasible to be applied.

Kata Kunci : Perkuatan fondasi, minipile, penurunan konsolidasi, modulus reaksi tanah dasar