Daya dukung mini pile dari data sondir dihitung dengan memperhitungkan tahanan ujung tiang dan tahanan selimut tiang. Data utama yang digunakan adalah nilai perlawanan konus atau qc, jumlah hambatan lekat dari hasil sondir, serta luas penampang dan keliling mini pile.
Perhitungan ini menghasilkan kapasitas tiang tunggal yang kemudian harus diperiksa terhadap faktor keamanan, kekuatan material tiang, penurunan, serta kondisi kelompok tiang.
Data Sondir yang Dibutuhkan untuk Perhitungan
Sebelum menghitung daya dukung, siapkan data sondir pada kedalaman rencana ujung mini pile.
Data yang diperlukan meliputi
- Kedalaman tiang
- Nilai qc atau perlawanan konus
- Jumlah hambatan lekat
- Luas penampang mini pile
- Keliling mini pile
Nilai qc digunakan untuk memperkirakan tahanan ujung. Sementara jumlah hambatan lekat digunakan untuk menghitung kontribusi tahanan gesek sepanjang selimut tiang. Konsep ini sesuai dengan komponen dasar kapasitas tiang berupa tahanan ujung dan tahanan selimut.
Rumus Daya Dukung Mini Pile dari Data Sondir
Salah satu pendekatan empiris yang digunakan untuk menghitung kapasitas tiang berdasarkan data sondir adalah metode langsung. Bentuk rumus yang banyak digunakan dalam analisis tiang dari data sondir adalah
Qult = Qp + Qs
Dengan
Qp = qc × Ap
Qs = JHL × K
Keterangan
- Qult = kapasitas ultimit tiang
- Qp = tahanan ujung tiang
- Qs = tahanan selimut tiang
- qc = nilai perlawanan konus
- Ap = luas penampang tiang
- JHL = jumlah hambatan lekat
- K = keliling tiang
Dalam penerapan faktor keamanan terpisah, tahanan ujung dan tahanan selimut dapat dibagi dengan faktor keamanan masing-masing. Salah satu bentuk perhitungan yang digunakan adalah
Qijin = (qc × Ap / 3) + (JHL × K / 5)
Angka 3 dan 5 pada bentuk perhitungan tersebut merupakan faktor keamanan dalam pendekatan yang digunakan. Angka tersebut tidak boleh diperlakukan sebagai angka universal untuk semua kondisi proyek. SNI 8460:2017 mensyaratkan penentuan daya dukung izin dengan mempertimbangkan kondisi lapisan tanah, metode instalasi, pengaruh kelompok tiang, serta kriteria deformasi yang diizinkan.
Contoh Perhitungan Mini Pile Berdasarkan Data Sondir
Misalkan digunakan mini pile persegi 25 × 25 cm dengan ujung tiang berada pada kedalaman rencana tertentu.
Data hasil sondir pada kedalaman tersebut diasumsikan sebagai berikut
- qc = 100 kg/cm²
- JHL = 600 kg/cm
- Ukuran tiang = 25 × 25 cm
Luas penampang tiang
Ap = 25 × 25 = 625 cm²
Keliling tiang
K = 4 × 25 = 100 cm
Menghitung tahanan ujung
Qp = qc × Ap
Qp = 100 × 625
Qp = 62.500 kg = 62,5 ton
Jika menggunakan faktor keamanan 3 untuk tahanan ujung
Qp izin = 62,5 / 3 = 20,83 ton
Menghitung tahanan selimut
Qs = JHL × K
Qs = 600 × 100
Qs = 60.000 kg = 60 ton
Jika menggunakan faktor keamanan 5 untuk tahanan selimut
Qs izin = 60 / 5 = 12 ton
Menghitung daya dukung izin
Qijin = Qp izin + Qs izin
Qijin = 20,83 + 12
Qijin = 32,83 ton
Jadi pada contoh tersebut, kapasitas izin tiang tunggal berdasarkan pendekatan perhitungan yang digunakan adalah 32,83 ton.
Angka tersebut merupakan hasil contoh perhitungan berdasarkan data dan asumsi yang diberikan. Pada pekerjaan nyata, nilai qc dan hambatan lekat harus diambil dari data sondir lokasi proyek serta kedalaman ujung tiang yang direncanakan.
Mengapa Nilai qc Tidak Cukup untuk Menghitung Daya Dukung
Menggunakan satu nilai qc pada ujung tiang saja belum menggambarkan seluruh kapasitas tiang.
Tiang juga memperoleh tahanan dari gesekan sepanjang permukaan yang tertanam. Karena itu, data hambatan lekat sepanjang kedalaman tiang perlu diperhitungkan dalam analisis kapasitas.
Kedalaman ujung tiang juga harus ditentukan berdasarkan interpretasi profil tanah. Nilai qc dari setiap kedalaman memberikan gambaran perubahan kondisi tanah sehingga data sondir perlu dibaca sebagai profil tanah, bukan hanya mengambil angka qc terbesar.
Daya Dukung Tiang Tunggal Belum Cukup untuk Desain
Hasil perhitungan satu mini pile belum dapat langsung dianggap sebagai kapasitas pondasi akhir.
Perancangan fondasi tiang juga perlu memeriksa
- Kapasitas struktural tiang
- Kapasitas tiang tunggal
- Kapasitas kelompok tiang
- Efisiensi kelompok
- Penurunan total
- Beda penurunan
- Gesekan negatif
- Beban lateral
- Kondisi bangunan di sekitar
SNI 8460:2017 secara khusus mensyaratkan pemeriksaan terhadap daya dukung tiang tunggal dan kelompok serta penurunan. Kapasitas kelompok juga perlu mempertimbangkan faktor reduksi kelompok ketika interaksi antar tiang terjadi.
Kesalahan yang Perlu Dihindari Saat Menghitung dari Data Sondir
Beberapa kesalahan dapat membuat hasil perhitungan jauh dari kondisi desain.
Menggunakan qc tanpa melihat kedalaman
Nilai qc harus dikaitkan dengan kedalaman ujung tiang dan profil tanah.
Mengabaikan tahanan selimut
Kapasitas tiang berasal dari kombinasi tahanan ujung dan selimut.
Menganggap faktor keamanan sebagai angka tetap untuk semua kondisi
Faktor keamanan harus mengikuti metode perhitungan dan kondisi desain yang digunakan.
Menganggap hasil sondir sebagai satu-satunya pemeriksaan
Hasil perhitungan kapasitas tanah tetap perlu dikaitkan dengan kekuatan material tiang, penurunan, kelompok tiang, serta kondisi pembebanan.
Kesimpulan
Cara menghitung daya dukung mini pile dari data sondir dimulai dengan menentukan qc, jumlah hambatan lekat, luas penampang, dan keliling tiang. Kapasitas tiang kemudian diperoleh dari kontribusi tahanan ujung dan tahanan selimut.
Untuk pendekatan perhitungan dengan faktor keamanan terpisah, bentuk sederhananya dapat ditulis sebagai
Qijin = (qc × Ap / 3) + (JHL × K / 5)
Hasil tersebut harus diperlakukan sebagai bagian dari analisis fondasi. Penentuan kapasitas rencana tetap membutuhkan pemeriksaan kondisi tanah, metode pemasangan, kekuatan tiang, kelompok tiang, dan penurunan.