Studi eksperimental distribusi gesek dinding fondasi tiang seragam dan meruncing pada tanah granuler di laboratorium

SUPARDI, Dr.Ir. Hary Cristady Hardiyatmo, M.Eng.,DEA

2006 | Tesis | S2 Teknik Sipil

Fondasi tiang akan berinteraksi dengan tanah untuk menghasilkan kuat dukung yang ditentukan oleh tahanan ujung tiang dan perlawanan gesek antara dinding tiang dan tanah di sekitarnya. Tiang dibuat meruncing diharapkan dapat meningkatkan tahanan gesek tiang sehingga dapat memperpendek panjang tiang. Penelitian dimaksudkan untuk mengetahui pengaruh keruncingan, tekanan overburden terhadap tahanan gesek satuan, dan distribusi tegangan elastis pada tiang. Model fondasi tiang dibuat 2 jenis yakni tiang seragam dan tiang meruncing dengan sudut keruncingan 1,90. Bahan tiang dan mould dari baja dengan dinding polos, pada permukaan tiang dan mould masing-masing dipasang 3 (tiga) strain gauge. Pengujian dilakukan pada tanah pasir dengan kerapatan relatif Dr = 30,34% mengandung 1,13% gravel, 96,99% pasir dan 1,88% silt/clay. Cu dan Cc masing-masing 2,70 dan 1,18. Pengujian pembebanan dilakukan pada 3 (tiga) variasi tekanan overburden yaitu 180 kN/m2, 360 kN/m2 dan 540 kN/m2 . Sistem pembebanan tiang dengan sistem stress controlled dan strain controlled. Hasil pengamatan dan analisa dikomparasikan antara tiang seragam dan tiang meruncing. Nilai–nilai yang diperoleh juga dibandingkan dengan nilai yang diberikan oleh Bowles (1981), Tavenas (1971), Mansur dan Hunter (1970), Broms (1978), Paulos dan Davis (1980), Tomlinson (1977), Aas (1966), Kulhawy (1983) serta hasil penelitian sebelumnya dari Jamin (2005). Hasil penelitian menunjukkan nilai Kd pada tiang meruncing lebih besar dibandingkan dengan tiang seragam masing-masing 0,90 dan 0,60, namun nilainilai tersebut masih pada interval nilai yang diberikan oleh Bowles (1981), Tavenas (1971), Mansur dan Hunter (1970). Tahanan gesek satuan tiang meruncing lebih besar dari tiang seragam yaitu 21,18%-58,74% dengan sistem stress controlled dan sistem strain controlled diperoleh 98,77%-126,78% tinjauan kondisi runtuh. Sudut gesek interface δ diperoleh lebih kecil dari usulan Aas (1966). Kecenderungan nilai δ dan rasio δ/ϕ semakin kecil dengan kenaikan tekanan overburden, sama halnya dengan hasil penelitian Jamin (2005). Nilai ratio δ/ϕ diperoleh sesuai dengan nilai yang diberikan Kulhawy dkk (1983) pada pengujian sistem strain controlled. Tegangan pada tiang semakin tinggi dipengaruhi tekanan overburden yang semakin besar, tegangan pada tiang meruncing lebih besar daripada tiang seragam. Tegangan elastis pada tiang terbesar terjadi pada titik yang paling dekat dengan beban

The interaction between soil and pile foundation resulting in supporting force is determined by end bearing pile and friction pile between pile’s wall and surrounding soil. By sharpening the pile it is hoped to increase friction pile thus could shortened the length of pile. Research was done to reveal the influence of sharpness, overburden pressure to friction pile and elastic force distribution on pile. The model of pile foundation consist of 2 type; diameter uniform pile and sharp tip pile with sharp angle 1,90. Pile and mould model was from steel with smooth wall, 3 strain gauge was hooked long the pile’s inner wall. Test carried on the sand soil with relative density Dr 30,34% contains 1,13% gravel, 96,99% sand and 1,88% of silt/clay. All test carried on 3 overburden pressure variations, 180 kN/m2, 360 kN/m2 and 540 kN/m2. Pile burdening system used the stress controlled and strain controlled ones. Observation result and analysis then compared between the diameter uniform pile and sharp tip pile. The obtained marks also been compared to mark given by Bowles (1981), Tavenas (1971), Mansur and Hunter (1970), Broms (1978), Poulos and Davis (1980), Tomlinson (1977), Aas (1966), Kulhawy (1983) and previous result from Jamin (2005). Research result showed number of Kd on sharp-tip pile was larger compared to diameter uniform pile each 0,90 and 0,60. But those numbers were shill within the interval given by Bowles (1981), Tavenas (1971), Mansur and Hunter (1970). The effect of overburden pressure showed that increasing in unit of friction pile in each addition of overburden pressure was larger in sharp-tip pile rather than diameter uniform pile between 21,18% - 58,74% using stress controlled and 98,77% - 126,78% using strain controlled in the overview of decay condition friction angle for interface δ obtained was smaller than Aas idea (1966). Tendency of δ and ratio δ/ϕ to get smaller along with the inclining of overburden pressure was similar to the research’s result of Jamin (2005). The number of ratio δ/ϕ obtained was suitable with the number given by Kulhawy (1983) on the test of strain controlled system. Force distribution on pile created effect as the result of overburden pressure which gave friction onto pile, and the largest elastic force occurred on pile occurred on closest to burden source spot.

Kata Kunci : Fondasi Tiang,Tanah Granuler,Tahanan Gesek Satuan,Tekanan Overburden, Overburden pressure, friction pile unit, elastic forces distribution, granuler