Rekayasa Pondasi 1 Modul 1

5/20/2018 Rekayasa Pondasi 1 Modul 1

1/8

Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB DESIANA VIDAYANTIREKAYASA FUNDASI

Program Studi Teknik SipilFakultas Teknik Sipil dan PerencanaanUniversitas Mercu Buana 1

MODUL 1

TEORI KERUNTUH N

D N D Y DUKUNG

1. MACAM-MACAM TIPE FONDASI

Fondasi adalah bagian terendah dari bangunan yang meneruskan beban

bangunan ke tanah atau batuan yang berada di bawahnya.

Terdapat dua klasifikasi fondasi yaitu fondasi dangkal dan fondasi dalam.

Fondasi dangkal didefinisikan sebagai fondasi yang mendukung bebannya secara

langsung, seperti : fondasi telapak, fondasi memanjang dan fondasi rakit.

Fondasi dalam didefinisikan sebagai fondasi yang yang meneruskan beban bangunan

ke tanah keras atau batu yang relatif jauh dari permukaan, contohnya fundasi sumuran

atau fundasi tiang.

Macam-macam contoh tipe fondasi diberikan dalam Gambar 1.

Gambar 1. Macam-macam tipe fondasi


2/8


Fondasi telapakadalah fondasi yang berdiri sendiri dalam mendukung kolom.

Fondasi memanjang adalah fondasi yang digunakan untuk mendukung dinding

memanjang atau digunakan untuk mendukung sederetan kolom yang berjarak dekat

sehingga bila dipakai fondasi telapak sisi-sisinya akan berimpit satu sama lain.

Fondasi-rakit (raft foundation atau mat foundation),adalah fondasi yang digunakan untuk

mendukung bangunan yang terletak, pada tanah lunak atau digunakan bila susunan

kolom-kolom jaraknya sedemikian dekat di semua arahnya, sehingga bila dipakai

fondasi telapak, sisi-sisinya akan berimpit satu sama lain.

Fondasi sumuran (pier foundation) yang merupakan bentuk peralihan antara fondasi

dangkal dan fondasi tiang, digunakan bila tanah dasar yang kuat terletak pada

kedalaman yang relatif dalam. Peck, dkk. (1953) membedakan fondasi sumuran dengan

fondasi dangkal dari nilai kedalaman (Df) dibagi lebarnya (B). Untuk fondasi sumuran

Df/B > 4, sedang untuk fondasi dangkai Df/B < 1

Fondasi tiang (pile foundation), digunakan bila tanah fondasi pada kedalaman yang

normal tidak mampu mendukung bebannya, dan tanah keras terletak pada kedalaman

yang sangat dalam. Demikian pula, bila fondasi, bangunan terletak pada tanahtimbunan yang cukup tinggi, sehingga bila bangunan diletakkan pada timbunan akan

dipengaruhi oleh penurunan yang besar. Bedanya dengan fondasi sumuran adalah

fondasi tiang umumnya berdiameter lebih kecil dan lebih panjang.

2. TIPE-TIPE KERUNTUHAN FONDASI


3/8


Untuk mempelajari perilaku tanah pada saat permulaan pembebanan sampai

mencapai keruntuhan, dilakukan tinjauan terhadap suatu fondasi kaku pada kedalaman

dasar fondasi yang tak lebih dari lebar fondasinya. Penambahan beban fondasi

dilakukan secara berangsur-angsur (Gambar 3.2).

Gambar 2. Fase-fase keruntuhan fondasi

Fase I. Saat awal penerapan bebannya, tanah di bawah fondasi turun yang diikuti oleh

deformasi tanah secara lateral dan vertikal ke bawah. Sejauh beban yang diterapkan

relatif kecil, penurunan yang terjadi kira-kira sebading dengan besarnya beban yang

diterapkan. Dalam keadaan ini tanah dalam kondisi keseimbangan elastis. Massa

tanah yang terletak di bawah fondasi mengalami kompresi yang mengakibatkan

kenaikan kuat geser tanah yang dengan demikian menambah daya dukungnya.

Fase II. Pada penambahan beban selanjutnya baji tanah terbentuk tepat di dasar

fondasi dan deformasi plastis tanah menjadi semakin dominan. Gerakan tanah pada

kedudukan plastis dimulai dari tepi fondasi, dan kemudian dengan bertambahnya beban,

zona plastis berkembang. Gerakan tanah ke arah lateral menjadi semakin nyata yang

diikuti oleh retakan lokal dan geseran tanah di sekeliling tepi fondasinya. Dalam zona

plastis, kuat geser tanah sepenuhnya berkembang untuk menahan, bebannya.

Fase III.Fase ini dikarakteristikkan oleh kecepatan deformasi yang semakin bertambah

seiring dengan penambahan bebannya. Deformasi tersebut diikuti oleh gerakan tanah


4/8


ke arah luar yang diikuti oleh menggembungnya tanah permukaan, dan kemudian tanah

pendukung fondasi mengalami keruntuhan dengan bidang runtuh yang berbentuk

lengkungan dan garis, yang disebut bidang geser radial dan bidang geser linier.

Berdasarkan pengujian model, Vesic (1963) membagi mekanisme keruntuhan fondasi

menjadi 3 macam:

1. Keruntuhan geser umum (general shear failure)

2. Keruntuhan geser lokal (local shear failure)

3. Keruntuhan penetrasi (penetration failure atau punching shear failure

Keruntuhan geser umum .

Keruntuhan fondasi terjadi menurut bidang runtuh yang dapat diidentifikasi dengan

jelas. Suatu baji tanah terbentuk tepat pada dasar fondasi (zona A) yang menekan

tanah ke bawah hingga menyebabkan aliran tanah secara plastis pada zona B.Gerakan

ke arah luar di kedua zona tersebut, ditahan oleh tahanan tanah pasif di bagian C. Saat

tahanan tanah pasif bagian C terlampaui, terjadi gerakan tanah yang mengakibatkan

penggembungan tanah di sekitar fondasi. Bidang longsor yang terbentuk, berupa

lengkungan dan garis lurus yang menembus hingga mencapai permukaan tanah. Saat

keruntuhannya terjadi gerakan massa tanah ke arah luar dan ke atas (Gambar 3a).Keruntuhan geser umum terjadi dalam waktu yang relatif mendadak yang diikuti oleh

penggulingan fondasinya.

Keruntuhan geser lokal.

Tipekeruntuhan geser ini hampir sama dengan keruntuhan geser umum,

namun bidang runtuh yang terbentuk tidak sampai mencapai permukaan tanah. Jadi

bidang runtuh yang yang kontinu tidak berkembang. Fondasi tenggelam akibat

bertambahnya beban pada kedalaman yang relatif dalam, yang menyebabkan tanah didekatnya mampat. Tetapi, mampatnya tanah tidak sampai mengakibatkan kedudukan

kritis keruntuhan tanahnya, sehingga zona plastis tak berkembang seperti pada

keruntuhan geser umum. Dalam tipe keruntuhan geser lokal, terdapat sedikit

penggembungan tanah di sekitar fondasi, namun tak terjadi penggulingan fondasi

(Gambar 3b).

Keruntu han penetrasi .

Pada tipe keruntuhan ini, dapat dikatakan keruntuhan geser tanah tidak terjadi.

Akibat bebannya, fondasi hanya menembus dan menekan tanah ke samping yang


5/8


menyebabkan pemampatan tanah di dekat fondasi. Penurunan fondasi bertambah

hampir secara linier dengan penambahan bebannya. Pemampatan tanah akibat

penetrasi fondasi berkembang, hanya pada zona terbatas tepat di dasar dan di sekitar

tepi fondasi. Penurunan yang terjadi tak menghasilkan cukup gerakan arah lateral

yang,menuju kedudukan kritis keruntuhan tanahnya, sehingga,kuat geser ultimit tanah

tak dapat berkembang. Fondasi menembus tanah ke bawah dan baji tanah yang

terbentuk di bawah dasar fondasi hanya menyebabkan tanah menyisih. Saat

keruntuhan,bidang runtuh tak terlihat sama sekali (Gambar 3c)

Catatan :

keruntuhan geser umum terjadi pada tanah tak mudah mampat dan kuat

gesernya tinggi :.

keruntuhan geser penetrasi terjadi pada tanah yang mudah mampat (pasir tak

padat dan lempung lunak) juga jika pada kedalaman fundasi Df sangat besar

dibanding lebarnya.

Gambar 3. Macam-macam keruntuhan fondasi.

a)keruntuhan geser umum, b)keruntuhan geser lokal, c)keruntuhan geser penetrasi

Vesic (1963) mengerjakan tes model untuk mengetahui pengaruh kepadatan tanah pasir

serta pengaruh lebar dibanding kedalaman fundasi Df/B terhadap mekanisme

keruntuhan fundasi. Dari hasil tersebut diperoleh bahwa tipe keruntuhan fundasi


6/8


bergantung pada kerapatan relatif Dr dan nilai Df/B (gambar 3.4). Tipe keruntuhan geser

umum diharapkan terjadi pada fundasi yang relatif dangkal yang terlatak pada pasir

padat atau kira-kira > 36 , sedang keruntuhan geser lokal kira-kira dengan


7/8


(2) Penurunan fondasi harus masih dalam batas-batas nilai yang ditoleransikan.

Khususnya penurunan yang tak seragam (differential settlement) harus tidak

mengakibatkan kerusakan pada struktur.

Untuk terjaminnya stabilitas jangka panjang, perhatian harus diberikan pada

peletakan dasar fondasi. Fondasi harus diletakkan pada kedalaman yang cukup untuk

menanggulangi risiko erosi permukaari, gerusan, kembang susut tanah, dan gangguan

tanah di sekitar fondasi lainnya.

Analisis-analisis daya dukung, dilakukan dengan cara pendekatan untuk

memudahkan hitungan. Persamaan-persaman yang dibuat, dikaitkan denga'n sifat-sifat

tanah dan bentuk bidang geser yang terjadi saat keruntuhan. Analisisnya dilakukan

dengan menganggap bahwa tanah berkelakuan sebagai bahan bersifat plastis. Konsep

ini pertama kali diperkenalkan oleh Prandtl (1921), yang kemudian dikembangkan oleh

Terzaghi, (1943), Meyerhof (1955), De Beer dan Vesic (1958). Persamaan-persamaan

daya dukung tanah yang diusulkan, umumnya didasarkan pada persamaan Mohr-

Coulomb :

tgc

dengan

= S = tahanan geser tanah.

c = kohesi tanah.

= sudut gesek dalam tanah.

= tegangan normal

Sumber :

Hardiyatmo, Hary Christady, Teknik Fondasi I, Edisi ke 2, PT Gramedia Pustaka Utama,

Jakarta 2002

3 TEORI DAYA DUKUNG


8/8


Daya dukung : tahanan geser tanah untuk melawan penurunan akibat pembebanan,

yaitu tahanan geser yang dapat dikerahkan oleh tanah di sepanjang bidang gesernya.

Perancangan fondasi harus dipertimbangkan terhadap keruntuhan geser dan penurunan

yang berlebihan. Untuk ini, perlu dipenuhi dua kriteria, yaitu: kriteria stabilitas dan

kriteria penurunan.

Persyaratan-persyaratan yang harus dipenuhi dalam perancangan fondasi adalah:

(1) Faktor aman terhadap keruntuhan akibat terlampauinya daya dukung harus

dipenuhi. Dalam hitungan daya dukung,,umumnya digunakan faktor aman 3.

(2) Penurunan fondasi harus masih dalam batas-batas nilai yang ditoleransikan.

Khususnya penurunan yang tak seragam (differential settlement) harus tidak

mengakibatkan kerusakan pada struktur.

Untuk terjaminnya stabilitas jangka panjang, perhatian harus diberikan pada peletakan

dasar fondasi. Fondasi harus diletakkan pada kedalaman yang cukup untuk

menanggulangi risiko erosi permukaari, gerusan, kembang susut tanah, dan gangguan

tanah di sekitar fondasi lainnya.

Analisis-analisis daya dukung, dilakukan dengan cara pendekatan untuk memudahkanhitungan. Persamaan-persaman yang dibuat, dikaitkan denga'n sifat-sifat tanah dan

bentuk bidang geser yang terjadi saat keruntuhan. Analisisnya dilakukan dengan

menganggap bahwa tanah berkelakuan sebagai bahan bersifat plastis. Konsep ini

pertama kali diperkenalkan oleh Prandtl (1921), yang kemudian dikembangkan oleh

Terzaghi, (1943), Meyerhof (1955), De Beer dan Vesic (1958). Persamaan-persamaan

daya dukung tanah yang diusulkan, umumnya didasarkan pada persamaan Mohr-

Coulomb :

tgc

dengan

= S = tahanan geser tanah.

c = kohesi tanah.

= sudut gesek dalam tanah.

= tegangan normal.

Documents

Rekayasa Pondasi 1 Modul 1