Studi Permeation Grouting tiang pada tanah pasir dan kapasitas tarik tiang

PUTUHENA, M.V, Ir. Agus Darmawan Adi, M.Sc.,Ph.D

2005 | Tesis | S2 Teknik Sipil

Fondasi tiang sering digunakan untuk mengatasi permasalahan fondasi pada tanah tidak padat atau pada lapisan tanah kuat terletak sangat dalam, dan untuk mendukung bangunan yang menahan gaya angkat keatas. Untuk mengantisipasi penggunaan tiang yang panjang maka di coba untuk melakukan perbaikan tanah disekitar tiang, dengan cara permeation grouting. Permeation grouting adalah pengisian pori-pori tanah dengan bahan grouting pada tekanan injeksi rendah sehingga tidak merusak struktur tanah asli. Dalam penelitian ini dicoba untuk melakukan permeation grouting tiang pada tanah pasir, yang dilakukan dari dalam fondasi tiang diameter 10 cm dan panjang 170 cm, dengan membuat saluran grouting didalam tiang. Bahan grouting dipakai semen Portland tipe I dengan perbandingan campuran semen dan air 1:5, 1:10, 1:15 dan 1:20. Metode injeksi yang digunakan yaitu metode bottom-up tekanan injeksi yang dipakai sebesar 5 kPa, 3 kPa dan 2 kPa. Dari hasil penelitian diperoleh bahwa jenis tanah menurut klasifikasi USCS adalah tanah pasir bergradasi tidak baik (SP), dengan Cu = 3,33, Cc = 0,948 dan kerapatan relatif (Dr) antara 32% sampai 51,25%, tanah pasir tersebut dapat dilakukan permeation grouting dengan menggunakan semen Portland tipe I. Pada perbandingan campuran 1 semen : 10 air dengan tekanan injeksi yang digunakan sebesar 5 kPa untuk 4 lubang paling bawah, 3 kPa untuk 4 lubang kedua dan 2 kPa untuk 4 lubang paling atas, dapat menghasilkan selimut grouting yang lebih baik dibandingkan campuran yang lain. Perlakuan permeation grouting pada fondasi tiang pada tanah pasir sangat mempengaruhi bentuk fondasi tiang, hal ini meningkatkan kapasitas tarik rerata pada fondasi tiang grouting sebesar 562% dari kapasitas tarik fondasi tiang polos.

Pile foundations were generally used to overcome foundation problems when foundations are installed into uncompacted clay or when hard layer was very deep. Other applications are to resist uplift force. One of method to prevent the use of long pile foundation is soil stabilization in the vicinity of the piles. This method is called permeation grouting. In this method, grouting material is injected into soil voids under low injection pressure. This low pressure was applied to keep the soil in original condition. The permeation grouting of pile in this research was applied in sand soil. Permeation grouting was carried out by making small piles model with grouting channel within the piles. The dimension of the piles were 10 cm and the length was 170 cm. The grouting material was Portland Cement type I and the compositions of Portland Cement and water were 1:5 ; 1:10 ; 1:15 ; 1:20. The injection method used was bottom up method and the pressures of injection were 5 kPa, 3 kPa, 2 kPa. The results of this research showed that the composition PC : water of 1:10 could be used as permeation grouting material for sand soil. The sand soil was classified in SP type(with Cu = 3,33, Cc= 0,948). The value of relative density (Dr) were between 32% - 51.25%. The applicaton of permeation grouting to pile foundation model in sand soil influenced the shape of pile foundation. A better grouting mantel was reached when the composition of Portland cement and water was 1: 10. The variation of injection pressure were 5 kPa for 4 bottom holes, 3 kPa for the middle 4 holes and 2 kPa for 4 topside holes. This condition increased the average pull out resistance of grouted pile foundation. The increasement reached 562% higher than pull out capacity of plain pile foundation.

Kata Kunci : fondasi tiang, permeation grouting, tanah pasir, kapasitas tarik, pile foundation, permeation grouting, sand soil, pull out capacity