KELOMPOK KEAHLIAN REKAYASA GEOTEKNIK Geotechnical Engineering Research Division Unggulan Saintifik/Terapan dalam Bidang Infrastruktur dan Lingkungan Binaan Rekayasa Geoteknik Scientific Development - Geotechnical Earhquake Engineering - Computational Geotechnics - Instrumantation and Testing in Geotechnics Perencanaan (Planning) - Site Characterization - Soil Behavior - Disaster Mitigation - Geotechnical Eartquake Engineering Perancangan (Design) - Site Characterization - Foundation Engineering - Stability of Slope and Excavation - Ground Improvement - Soft Ground Tunneling - Offshore Geotechnics - Geotechnical Earthquake Engineering - Computational Geotechnics Pelaksanaan (Construction) - Ground Improvement - Foundation Engineering - Instrumentation and Testing in Geotechnics Operasional dan Pemeliharaan (Operation and Maintenance) - Stability of Slope and Excavation - Instrumentation and Testing in Geotechnics Pengendalian (Monitoring and Control) - Instrumentation and Testing in Geotechnics Environmental Assessment - Site Characterization - Soil Behavior - Instrumentation and Testing in Geotechnics

MATERI PONDASI PONDASI DANGKAL (SHALLOW FOUNDATIONS) PONDASI RAKIT (MAT FOUNDATIONS) DINDING PENAHAN TANAH (RETAINING WALLS) TURAP (SHEET PILE WALLS) BRACED CUTS PONDASI TIANG (PILE FOUNDATIONS) PONDASI KAISON (CAISSON FOUNDATION) PONDASI DI TANAH LUNAK (FONDATIONS ON DIFFICULT SOILS) STRUKTUR PERKUATAN TANAH (REINFOCED EARTH STRUCTURES) TUGAS  MASING MASING BAB SATU SOAL DAN PENYELESAIAN CARA MANUAL DAN FEM PLAXIS

DAFTAR PUSTAKA Bowles, J.E., 1997, Foundation Analysis and Design, 14th Edition, Mc Graw Hill Book Company, New York. Chen, F.H., 1975, Foundation on Expansive Soils, Developments in Geotechnical Engineering 12, Elsevier Scientific Publishing Company, Amsterdam, The Netherlands. Coduto, D.P., 1994, Foundation Design Principles and Practices, Prentice Hall International, Inc. Das, B.M., 1995, Principles of Foundation Engineering, Third Edition, PWS Publishing Co, 20 Park Plaza, Boston, MA 02116. Grigorian, A.A., 1997, Pile Foundation for Buildings and Structures in Collapsible Soils, A.A. Balkema Publishers, Old Post Road, Brookfield, VT 05036, USA. Hardiyatmo, H.C., 2002c, Teknik Fondasi I, Edisi kedua, Beta Offset, Perum Seturan FT-UGM Seturan, Yogyakarta, Indonesia. Hardiyatmo, H.C., 2002d, Teknik Fondasi II, Edisi kedua, Beta Offset, Perum Seturan FT-UGM Seturan, Yogyakarta, Indonesia. Lancellotta, R, 1995, Geotechnical Engineering, Department of Structural Engineering, Technical University of Turin, A.A. Balkema/ Roterdam/ Brook-field. Miran, J and Briuaud, J.L., 1990, The Cone Penetrometer Test, Civil Engineering Department Texas A&M University College Station, TX, 77843-3136, USA. Nelson, J.D., Miller, D.J., 1992, Exspansive Soils, Problems and Practics in Foundation and Pavement Engineering, John Wiley & Sons, Inc., USA

Suroso, P., 2001, Perilaku Tiang Pancang Bersayap pada Tanah Pasir di Laboratorium, Seminar Penelitian Tugas Akhir, Program Pascasarjana, Universitas Gadjah Mada. Suryolelono, K.B., 1994, Teknik Fondasi Bagian II, Cetakan 1, Nafiri Babarsari, Yogyakarta, Indonesia. Suryolelono, K.B., 1997, Teknik Fondasi Bagian I, Cetakan 3, Nafiri Babarsari, Yogyakarta, Indonesia. Tomlinson, M.J., 1977, Pile Design and Construction Practice, First published, The Garden City Press Limited, Letchworth, Hertfordshire SG6 1JS. Xanthakos, P.P., 1995, Bridge Substructure and Foundation Design, Printice Hall PTR, Upper Saddle River, New Jersey 07458.

1/25/2018 PONDASI Pondasi adalah bagian struktur bangunan yang berfungsi untuk meneruskan beban dari superstruktur ke lapisan tanah pendukung. Sebagai struktur PONDASI harus aman terhadap keruntuhan overturning, sliding, bearing capacity, settlement, dan overall stability terhadap berat pondasi itu sendiri, beban-beban berguna, dan gaya-gaya luar seperti tekanan angin, gempa bumi, dan lain-lain. Adanya penurunan pondasi setempat atau secara merata melebihi batas tertentu akan menyebabkan rusaknya bangunan atau menimbulkan patahan pada beton. Oleh karena itu penggalian tanah untuk pondasi sebaiknya harus mencapai tanah keras. Secara umum terdapat dua macam pondasi, yaitu: Pondasi Dangkal : dipakai untuk bangunan bertanah keras atau bangunan-bangunan sederhana.  Pondasi Dalam : dipakai untuk bangunan bertanah lembek, bangunan berbentang lebar (memiliki jarak kolom lebih dari 6 meter), dan bangunan bertingkat.

TIPE BEBAN PADA FONDASI Torsion loads, T Moment loads, M Shear loads, V Normal loads, P

Penurunan seragam Kemiringan tanpa distorsi seragam Terjadi distorsi

Kerusakan Hubungan Kolom Balok akibat Penurunan Pondasi Kerusakan Hubungan Kolom , Dinding dan Lantai akibat Penurunan Pondasi

SALLOW FOUNDATIONS T T T B B B Empat persegi panjang Bujur sangkar Lingkaran T T B B Menerus Rakit

T Ring B T Grade beam Property line

SALLOW FOUNDATIONS MODEL

SALLOW FOUNDATIONS General Shear failure Vesic, 1973 Sallow foundations harus memenuhi dua kondisi utama, yaitu : Aman terhadap seluruh jenis keruntuhan akibat geser tanah pendukungnya Aman terhadap perubahan yang berlebihan (displacement, settlement) General Shear failure Vesic, 1973 qu Load/unit area, q Settlement

Local Shear Failure Vesic, 1973 qu Load/unit area, q Settlement qu(1)

Punching Shear Failure Vesic, 1973 qu Load/unit area, q Settlement qu(1)

Vesic, 1973 Dr = relative density pasir Df = kedalaman fondasi dari muka tanah Relative Density, Dr 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1 General Shear Failure Local Shear Failure 2 Punching Shear Failure Df/B* 3 4 Dr > 67% dianalisis dengan GSF 30% <Dr< 67% dianalisis dengan LSF Dr < 30% dianalisis dengan PSF Df B 5

KAPASITAS DUKUNG Teori Terzaghi, 1943 B J I Df q = Df H 45 - /2 A  C G 45 - /2 45 - /2 45 - /2 F E D

Generel shear failure

Generel shear failure f = 300  Nc = 37,16; Nq = 22,46; N = 19,13 Nc Ng 5,7 1 5 7,34 1,14 0,14 10 9,61 2,69 0,56 15 12,86 4,45 1,52 20 17,69 7,44 3,64 25 25,13 12,72 8,34 30 37,16 22,46 19,13 35 57,75 41,44 45,41 40 95,66 81,27 115,31 45 172,28 173,28 325,34 50 347,5 415,14 1072,8 = 300  Nc = 37,16; Nq = 22,46; N = 19,13

Local shear failure f Nc Nq Ng 5,7 1 5 6.74 1.39 0.074 10 8.02 1.94 5,7 1 5 6.74 1.39 0.074 10 8.02 1.94 0.24 15 9.67 2.73 0.57 20 11.85 3.88 1.12 25 14.80 5.60 2.25 30 18.99 8.31 4.39 35 25.18 12.75 8.35 40 34.87 20.50 17.22 45 51.17 35.11 36.00 50 81.31 65.60 85.75

PENGARUH MUKA AIR TANAH TERHADAP BERAT VOLUM TANAH Dw Df B Dw B Dw

PERSAMAAN UMUM KAPASITAS DUKUNG Yang berlaku untuk fondasi kontinu, square, dan lingkaran

Faktor bentuk dari De Beer (1970) 1/25/2018 Faktor bentuk dari De Beer (1970) B L Faktor kedalaman dari Hansen (1970) B Df  Faktor inklinasi dari Meyerhof (1963) Hanna dan Meyerhof (1981)

CONTOH Q = 150 kN  = 200 Df = 0,7 m = 300 c = 0  = 18 kN/m3 B Berapakah B dengan SF = 3

e < B/6 P M e > B/6 M B e = B/6 P B M B

Untuk e > B/6  qmin = mempunyai nilai negatif Meyerhof (1953) Q M e < B/6 B Q M Untuk e > B/6  qmin = mempunyai nilai negatif e > B/6 2e B’ B

eL eB Q B L

Contoh Q Mx My L B B1 Qult L1 eB eL Qult

Empat kemungkinan dalam kasus ini (Highter and Anders, 1985), yaitu : eB Mx M My Qult eL L L L x x x Qult Qult B B B Empat kemungkinan dalam kasus ini (Highter and Anders, 1985), yaitu :

Q Mx My L B Empat kemungkinan dalam kasus ini (Highter and Anders, 1985), yaitu : Q B1 eB Mx My Qult eL L1 L B

1/25/2018 Contoh

Q Mx My L B Q = 1.000 kN Mx = 2.000 kNm My = 500 eL= 2,00 m eB = 0,50 Qult eB eL L1 L2 X Y L B Q = 1.000 kN Mx = 2.000 kNm My = 500 eL= 2,00 m eB = 0,50 L = 5 B = 4

L1/L = 0,26  L1 = 0,26 x 5  L1 = 1,3 m L2/L = 0,06  L2 = 0,06 x 5  L2 = 0,3 m Q = 1.000 kN Mx = 2.000 kNm My = 500 eL= 2,00 m eB = 0,50 L = 5 B = 4 eL/L = 0,4 eB /B= 0,125 0,06 0,26 L1 = 1,3 m L2 = 0,3

Q Mx My L B Q = 1.000 kN Mx = 500 kNm My = 1.500 eL= 0,5 m eB = 1,5 Qult Q = 1.000 kN Mx = 500 kNm My = 1.500 eL= 0,5 m eB = 1,5 L = 5 B = 4 B2

B2/B = 0,08  B2 = 0,08 x 4  B2 = 0,32 m B1/B = 0,37  B1 = 0,37 x 4  B1 = 1,48 m Q = 1.000 kN Mx = 500 kNm My = 1.500 eL= 0,5 m eB = 1,5 L = 5 B = 4 eL/L = 0,1 eB /B= 0,375 0,08 0,37 B2 = 0,32 m B1 = 1,48

Q Mx My L B Q = 1.000 kN Mx = 500 kNm My = 400 eL= 0,5 m eB = 0,4 L = Qult eB eL B2 L2 L B Q = 1.000 kN Mx = 500 kNm My = 400 eL= 0,5 m eB = 0,4 L = 5 B = 4

Q = 1.000 kN Mx = 500 kNm My = 400 eL= 0,5 m eB = 0,4 L = 5 B = 4 eL/L = 0,1 eB /B= L2 = 1,15 m B2 = 0,92 0,23

Contoh Qult Mx My Pasir 0,7m  = 18 kN/m3  = 300 c = 0 1,5m X 1,5m eB=0,15m eL= 0,3m 1,5m 1,5m

KAPASITAS DUKUNG ULTIMATE (BERDASARKAN NILAI SPT) Hubungan antara ultimate bearing capacity untuk fondasi dangkal di atas pasir dengan nilai SPT menggunakan pendekatan prosedur yang disampaikan oleh Parry, 1977 NF = N nilai SPT pada kedalaman 0,75B di bawah dasar fondasi Df dan B = kedlaman dan lebar fondasi dalam m Untuk Df/B < 1, dapat didekati dengan Qu (MN/m2 ) = 0,24 NF

Schmertmann, 1978 juga menyampaikan untuk ultimate bearing capacity untuk fondasi dangkal dengan nilai CPT dan nilai Df/B < 1,5

FONDASI DI ATAS LAPISAN LEMPUNG KONDISI  = 0 Meyerhof (1974), Meyerhof dan Hanna (1978) 1/25/2018 Df 1 1 = 00 Cu(1) Q H B 2 2 = 00 Cu(2) Lapis 1 Lapis 2

Q Df 1 ; 1 = 00 ; Cu(1) a B H a’ H 2 ; 2 = 00 ; Cu(2) 1/25/2018 Q Df 1 ; 1 = 00 ; Cu(1) a B H a’ H 2 ; 2 = 00 ; Cu(2) 2 ; 2 = 00 ; Cu(2)

Contoh Q Lempung  = 16,8 kN/m3  = 00 1m cu = 120 kN/m2 1,5m X 1m 1m 1/25/2018 Lempung  = 16,8 kN/m3  = 00 cu = 120 kN/m2 1m 1,5m X 1m 1m Lempung  = 16,2kN/m3  = 00 cu = 48 kN/m2

1/25/2018 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 0,9 0,7

Lempung 2 ; 2 = 00 ; Cu(2) Lempung 2 ; 2 = 00 ; Cu(2) FONDASI PADA PASIR PADAT DI ATAS LEMPUNG LUNAK Meyerhof, 1974 1/25/2018 Q Pasir 1 ; 1; Cu = 0 Df Strip foundation B H Dengan kondisi maksimum Lempung 2 ; 2 = 00 ; Cu(2) Lempung 2 ; 2 = 00 ; Cu(2) Fondasi persegi  Dengan kondisi maksimum

= angle of friction of top sand layer 1/25/2018 Ks = punching shear resistance coeffisient 40 30 = angle of friction of top sand layer  = unit weight of sand Ks 20 0,4 10 0,2 2,3 20 30 40 50  (deg)

Contoh Q 1m 1m X 1,5m Pasir  = 18,4 kN/m3  = 400 1,2m cu = 0 kN/m2 1/25/2018 1m 1m X 1,5m Pasir  = 18,4 kN/m3  = 400 cu = 0 kN/m2 1,2m Lempung,  = 00, cu = 19,15kN/m2

Pondasi bentuk sumuran dengan Df > 5B, Terzaghi menyarankan untuk perhitungan disampaing perhitungan daya dukungnya ditambah faktor gesekan dinding , yang dinyatakan dengan Persamaan berikut : Pu’ = beban ultimit untuk pondasi dalam Pu = beban ultimit untuk pondasi dalngkal Ps = perlawanan gesekan pada dinding pondasi qu = 1,3cNc + p0Nq + 0,3BN (bentuk lingkaran) Ap = luas dasar pondasi Faktor gesek dinding (Terzaghi, 1943) Jenis tanah fs (kg/cm2) Lanau, lempung lunak 0,07 – 0,30 Lempung sangat kaku 0,49 – 1,95 Pasir tidak padat 0,12 – 0,37 Pasir padat 0,34 – 0,68 Kerikil padat 0,49 – 0,96 fs Df D (1kg/cm2 = 98,07 kN/m2)