Kajian pengaruh tiang tunggal terhadap nilai koefisien reaksi subgrade ekivalen pada uji beban statis skala penuh

DEWI, Dyah Arintha, Dr. Ir. Hary Christady H, M.Eng., DEA

2009 | Tesis | S2 Teknik Sipil

Subgrade pada tanah lempung lunak mempunyai kapasitas dukung yang cukup rendah. Apabila di atasnya dibangun konstruksi pelat rigid pavement, pada saat beban bekerja, konstruksi tersebut akan mudah mengalami kerusakan dan penurunan pelat secara tidak merata. Oleh karena itu, diperlukan upaya penanganan terhadap permukaan jalan yang tidak rata dengan dukungan tiang di bawah struktur rigid pavement. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui perilaku penurunan pada pelat berfungsi sebagai rigid pavement yang didukung tiang (nailed slab) dengan variasi panjang tiang dalam meningkatkan kemampuan dukung sistem nailed slab dan menaikkan nilai koefisien reaksi subgrade vertikal. Penelitian ini dilakukan dengan pemodelan skala 1:1. Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah pelat beton diameter (D) = 1,0 m dengan tebal (t) = 0,15 m dan pelat baja (D) = 0,76 m standar plate load test (PLT). Tiang panjang (L) = 1,0 m; 1,5 m dan 2,0 m yang dipancangkan pada media tanah lempung lunak berukuran 3 m equivalen 2 m equivalen 2,3 m. Pembebanan pada pelat, nailed slab adalah statis dengan letak sentris. Beban yang diterapkan secara bertahap hingga mencapai tekanan 69 kN/m2 mengacu pada AASHTO design T222-81. Pembebanan pada tiang dengan estimasi penurunan tiang pada zona tanah elastis dan tidak mencapai keruntuhan tiang. Penentuan nilai (kv) berdasarkan Road Research Laboratory yaitu nilai tekanan (q) pada penurunan (δ) = 0,05 inchi (1,27 mm). Hasil pengamatan uji beban pelat akan dibandingkan dengan analisis tegangan regangan mengunakan simulasi Plaxis versi 8.6 dan program SAP2000 versi 11. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada pelat dengan diameter (D) = 0,76 m penurunan yang terjadi lebih kecil, sehingga nilai (kv) meningkat 35,48%. Pada tiang yang lebih panjang reaksi perlawanan tiang menjadi lebih besar, tiang yang lebih panjang mempunyai kontribusi yang lebih besar dalam meningkatkan nilai (kv Equivalen). Perilaku penurunan sistem pelat dan tiang (PDT) dipengaruhi oleh dimensi pelat dan tiang. Pada pelat (D) = 0,76 dan tiang (L) = 2,0 m atau dengan rasio mengecil (D/L) = 0,38 nilai (kv Equivalen) meningkat hingga 60,35%. Pelat yang didukung tiang hasil pengamatan memberikan penurunan yang lebih kecil dibandingkan tanpa dukungan tiang. Hasil analisis tegangan regangan dengan program Plaxis versi 8.6 displacement yang dihasilkan berdasarkan nilai modulus elastisitas tanah (Es) dari uji triaksial UU hasilnya mendekati pengamatan di lapangan. Pada analisis finite element method dengan mengunakan SAP2000 versi 11 menghasilkan displacement pelat lebih besar dari hasil pengamatan, dengan dukungan tiang penurunan hasil hitungan SAP2000 menjadi lebih kecil hingga mendekati hasil pengamatan.

Subgrade which built on soft clay soil has low bearing capacity. Differential settlement may occur on rigid pavement, when subgrade experienced loading. Therefore, the technique had been considered is installation of small piles below the rigid pavement. The purpose of this research is to study the settlement behavior of rigid pavement bear on nailed slab with varied pile length in increasing of bearing capacity of nailed slab system and coefficient of vertical subgrade reaction (kv). This research had been conducted with 1:1 scale model. The materials used in this experiment are 1,0 m diameter concrete plate with thickness (t) = 0,15 m and 0,76 m diameter standard steel plate load test (PLT). The piles used has varied length (L) = 1,0 m; 1,5 m; and 2,0 m. The piles placed in soft clay medium with 3 m equivalen 2 m equivalen 2,3 m in volume. Plate loading and nailed slab loading are static and centric. The loading applied gradually until it reaches 69 kN/m2 pressures according to AASHTO design T 222-81. The piles loading is been estimated not exceed the elastic limit of soil and pile failure limit. The definition of kv value based on Road Research Laboratory is (q) pressure on 0,05 inch (1,27 mm) of settlement (δ). The result of experiment will be compared with stressdeformation analysis using Plaxis version 8.6 and finite element analysis using SAP2000 version 11 software. The test result indicated that revealed that 0,76 diameter (D) plate gave smaller displacement and consequently higger (kv) value. Pile-support gave smaller increase the force reaction of pile that will raise the (kv Equivalen) value. The displacement behavior of nailed slab system influenced by plate and pile dimention. The (kv Equivalen) value has been noted to the be increasd to 60,35% with smaller plate-pile ratio (D/L) = 0,38 from 0,76 m diameter plate and 2,0 m pile length (L). The result of stress-deformation analysis by Plaxis version 8.6 showed that displacement genered on model using modulus of elasticity value (Es) from UU triaxial test has similar value compared with the experiment. However, the finite element analysis showed that pile bearing capacity averagly smaller that experiment reseults.

Kata Kunci : Uji beban pelat,Sistem pelat dan tiang,Ekivalen,plate load lest, nailed slab system, kv equivalen