9 MODUL 9 PADA TANAH BERLAPIS Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Universitas Mercu Buana 9 MODUL 9 KAPASITAS DUKUNG FONDASI PADA TANAH BERLAPIS Dalam kondisi alam, tanah sering dalam kondisi berlapis-lapis dengan sifat-sifat tanah yang berbeda pada setiap lapisan. Persamaan-persamaan kapasitas dukung yang telah dipelajari sebelumnya hanya berlaku jika tanah homogen dengan tebal tak terhingga. Jika tanah pendukung fondasi berlapis-lapis dengan sifat yang berbeda – beda kapasitas dukung akan bertambah atau berkurang yang bergantung pada sifat tiap-tiap lapisan tanahnya. Dalam kondisi tersebut, kadang-kadang zona geser pada saat fondasi akan runtuh berkembang sampai memotong tanah lainyang berada dibawahnya. Fondasi dipertimbangkan sebagai terletak pada tanah yang homogen (yaitu bidang keruntuhanya hanya melewati satu jenis tanah) jika permukaan lapisan tanah yang berbeda sifatnya,yang berada dibawahnya, berjarak paling sedikit 4B (B = lebar fondasi) dari dasar fondasi. 1. Dua lapisan lempung dengan sifat yang berbeda (a) Analisis Button Button (1953) mengusulkan persamaan kapasitas dukung untuk fondasi yang terletak pada tanah lempung yang terdiri dari dua lapis (Gambar 1a). Bidang keruntuhan dianggap berbentuk silender dan sudut gesek dalam tanah (φ) dianggap nol. Button (1953) fondasi terletak di permukaan tanah lempung dengan kohesi c1 dan dibawah tanah ini terletak lapisan dengan kohesi c2. Persamaan kapasitas dukung untuk tanah lempung berlapis dinyatakan oleh qu = c1 Nc’ (1) dengan c1 = kohesi tanah lapis atas dan Nc’ adalah faktor kapasitas dukung yang diperoleh dari Gambar 1.b http://www.mercubuana.ac.id 1

Nilai-nilai Nm relatif aman untuk fondasi yang sangat kaku dan haris dipakai dengan hati-hati bila fodasinya fleksibel. Didasarkan hasil pengujian Brown dan Meyerhof (1969), Vesic menyarankan faktor reduksi untuk c1 pada Persamaan (2) bila lempung mempunyai sensitigitas kira-kira 2, yaitu c1 digantikan dengan 0,75 c1. Kondisi kedua bila tanahnya terdiri dari lapisan lempung kaku di bagian atas dan lempung lunak di bagian bawah, analisis harus memperhatikan keruntuhan penetrasi ditepi fondasi dan faktor kapasitas dukung Nm dinyatakan oleh persamaan : Nm = 1/β + (c2/c1) λcNc (dengan Nm ≤ λcNc) (3) dengan β H L,B λcNc c1,c2 = indeks penetrasi = BL/2HB L = jarak permukaan lapisan lempung bawah dengan dasar fondasi (lihat Gambar 2) = berturut – turut adalah panjang dan lebar fondasi = Nc’ = faktor kapasitas dukung yang memperhatikan koreksi bentuk fondasi = berturut – turut kohesi pada lapiasan lempung atas dan bawah. Nilai Nm untuk kasus yang ke-2 ini harus tidak melebihi λcNc Untuk fondasi lingkaran dan bukur sangkar, β = B/(4H) dengan Nc’ = 6,17. Untuk fondasi yang memanjang, β = B/(2H) dengan Nc’ = 5,14 http://www.mercubuana.ac.id 3

Tabel 2. Faktor kapasitas dukung Nm dari Vesic, untuk fondasi bujur sangkar dan lingkaran L/B = 1 (Vesic, 1970) Contoh soal 1 : Ditinjau dari suatu fondasi memanjang dengan lebar 2,5 m terletak permukaan tanah lempung berlapis. Kuat geser tak terdrainasi lapisan atas c1 = 50 KN/ m2 dan lapisan dibawahnya c2 = 70 KN/ m2. Tebal lapisan lempung atas 1m a) Tentukan besarnya kapasitas dukung ultimit dengan cara Button (1953) b) Dengan hasil kapasitas dikung ultimit yang diperoleh, bandingkan bila dipakai persamaan kapasitas dukung Skempton (1951) dengan menganggap tanah homogen dengan c1= c2 = 50 KN/ m 2 c) Jika kuat geser lapisan bawah c2 = 30 KN/ m2, bandingkan dengan hasil persamaan Skempton soal (b) Contoh soal 2 : http://www.mercubuana.ac.id 5