UJI BEBAN TIANG PANCANG AKSIAL TEKAN UNTUK PROOF-TEST

Oleh : spl

Ada beberapa isu yang perlu didiskusikan jika kita ingin membahas uji beban tersebut. Sebelum mendiskusikan masalahnya, baiklah kita definisikan terlebih dulu apa yag dimaksud dengan ” proof-test “. Proof-test adalah uji beban yang dimaksud untuk membuktikan secara langsung berapa beban yang dapat dipikul oleh tiang fondasi yang telah terpasang untuk fondasi bangunan, jika dibebani secara statis. Isu yang perlu dibahas adalah :

1. Berapa banyak dan dalam hal apa uji beban statis perlu dilakukan ?
2. Apa kriteria pemilihan tiang yang akan di-uji beban ?
3. Berapa banyaknya tiang yang perlu di uji beban dalam satu fondasi bangunan ?
4. Berapa besarnya beban maksimum yang diperluka pada waktu uji beban ?
5. Bagaimana kriteria penentuan kapasitas ultimit dari tiang uji ?
6. Bagaimana cara mengevaluasi hasil uji beban ?

Isu no.1: Berapa banyak dan dalam hal apa perlu dilakukan uji beban statis

Biasanya dalam fondasi banguan terdapat beberapa tiang fondasi. TPKB DKI Jakarta secara umum menentukan banyaknya tiang pancang yang harus diuji secara statis adalah 1 % dari jumlah tiang, dengan minimum 1 tiang uji. Jika jumlah tiang di uji lebih dari 3, maka 25% dari pengujian dapat dilakukan dengan cara PDA. Diluar negeri, biasanya tidak ada ketentuan formil, tetapi lebih dserahkan kepada judgement perencananya. namun dari diskusi pribadi dengan rekan diluar negeri, antara lain Prof. Lee Seng Lip, beliau berpendapat ketentuan DKI tersebut cukup reasonable. Dalam praktek, hal tersebut tidak selalu sesederhana kondisinya, yang dengan mudah dapat ditentukan dengan ketentuan tersebut. Baiklah kita bahas dulu kasus tiang pancang.

Untuk proyek proyek besar, sering jumlah tiang itu diperlukan dapat lebih dari 2000 buah tiang. Banyak ahli yang merasa kriteria ketentuan tersebut diatas terlalu berlebihan untuk hal ini, karena uji beban statis relatif sangat mahal. Masalahnya akan timbul juga jika jumlah tiang pancang sangat sedikit, katakanlah hanya kurang dari 10 buah. Lalu perlu dibahas juga jika ukuran tiang pancang berbeda-beda; apakah masing2 ukuran dianggap/dihitung secara tersendiri atau dapat digabungkan jumlahnya. Jika prilaku dukung tiang bebagai ukuran sama, maka logikanya jumlah tiang dapat disatukan dari semua tiang yang ukurnya tidak terlalu berbeda. Untuk satuan tahanan friksi tiang, biasanya dalam analisa kita anggap satuan tahanan friksinya sama untuk berbagai ukuran diameter tiang. Meski tahanan satuan tahanan ujungnya juga sering tidak dibedakan, namun kita tahu ada faktor pengaruh skala pada tahanan ujung tiang, Alasan mengapa dalam analisa satuan tahanan ujung tiang juga tidak dibedakan antara diameter besar dengan diameter kecil, adalah karena pemilihan ukuran diameter tiang pancang dalam fondasi bangunan umumnya variasinya relatif sedikit; contohnya antara diameter 40 cm sampai sekitar 55 cm atau antara diameter 20 x 20 cm sampai 30 x 30 cm saja.

Jadi jika norma tersebut dipakai dalam pemlihan ukuran, penulis berpendapat kita dapat menjumlahkan seluruh tiang yang dipakai. Jika jumlah tiang kurang dari 10; penulis berpendapat lebih murah jika perencana mengambil faktor keamanan dari FK yang lebih besar dari FK normal, contohnya FKnya dinaikan 50% dari FK yang biasa diambil Dari 3 menjadi 4,5 umpamanya); yang penting pelaksanaan tiangnya diawasi dengan baik.

Isu no. 2 : Kriteria pemilihan tiang yang perlu di uji beban

Oleh karena tujuannya untuk proof-test; logikanya yang terlebih dahulu dipilih adalah yang kondisinya dianggap kurang baik, dilihat dari kondisi tanahnya maupun kondisi pelaksanaanya. Jika masih ada sisa, barulah dipilh juga tiang yang kondisinya normal.

Isu no. 3 : Kapan waktu pengujian harus dilakukan

Pelaksanaan pemancangan menyebabkan perubahan keadaan tanah sekitar tiang fondasi. Tanah sekitar tiang didesak kesamping, termasuk air tanahnya, sehingga air tanah merusak struktur tanah lempung jika tanah aslinya cukup kaku (stiff); tetapi umumnya dapat pulih kondisinya.. Untuk tanah pasir yang sangat padat dan cemented, pemancangan menyebabkan kerusakan permanen pada struktur tanah pasir. Tetapi jika pasirny belum padat, maka pemancangan tiang akan memadatkan kondisi tanah pasir. Biasanya untuk tanah pasir, uji beban tidak perlu menunggu terlalu lama, namun untuk tanah lempung harus menunggu sampai setelah 1 bulan sehingga praktis pengaruh akibat naiknya tekanan air tanah sudah pulih.

Isu no. 4 : Berapa beban yang perlu dilakukan dalam uji beban proof-test

Besarnya biaya pengujian tergantung juga dari besarnya beban yang akan dipakai sebagai ballast ( pemberat ) dalam set-up cara Kentledge. Oleh karena diinginkan factor keamanan FK = 2; maka beban cukup dilakukan sampai 200% dari beban rencana tiang. Dalam tinjauan pengaruh gempa, biasanya besarnya beban gempa maksimum diambil sama dengan beban gempa untuk prilaku struktur elastis, yaitu shi x beban gempa nominal. Besarnya Ω tergantung dari sistim struktur dan yang maksimum adalah Ω = 2,8; mesipun demikian karena yang ditinjau adalah beban vertical, maka dengan FK = ,2, kapasitas vertical tidak dilampaui jika dikenakan kombinasi beban gempa maksimum.

Isu no 5 : Sistim pembebarian beban uji

Sesuai ASTM D 1143; TPKB DKI menentukan cara pembebanan uji beban dilakukan dengan pembebanan siklik dengan “maintained load “. Hal in disebabkan karena kriteria penentuan kapasitas ultimitnya juga didasarkan kriteria yang berlaku unuk “ maintained load. “.Bentuk grafik penurunan vs beban akan berbeda jika pembebanan dilakukan secara maintained load atau secara quick load.

Isu no. 6 : Evaluasi kriteria kegagalam tiang uji

Jarang sekali uji beban menunjukkan gambaran “ plunging failure “ dari grafik pembebann vs penurunan; oleh karena itu kriteria kegagalan biasanya lebih dibatasi oleh batas penurunan ( serviability limit ) yang diinginkan. Sayangnya uji beban statis yang biasa hanya bisa memonitor penurunan seketika, sehingga batas penurunan juga lebih didasarkan batas perkiraan empiris dan bukan batas yang ilmiah. Ada sebagian ahli yang mengasumsikan bahwa pada saat mendekati kegagalan, grafik akan mengikuti bentuk tertentu, sperti bentuk hiperbola pada cara Chin. Juga cara Mazurkiewics juga prinsipnya serupa. Memang kriteria kgagalan uji beban masih banyak diperdebatkn, namun untuk DKI Jarta, biasanya jika dipakai paling sedikit tiga cara yaitu cara Chin, cara Mazurkiewucs dan cara Davisson atau cara yang lazim dan memiliki FK > 2 , maka, evaluasinya dapat diterima.

Sebagai penutup dapat disarankan hal hal sebagai berikut:

1. Banyaknya uji beban statis diambil 1 % dari jumalah tiang dengan maksimum 20 uji beban.
2. Jika dperlukan 4 uji beban statis, maka 25 % dapat dilakukan dengan uji PDA sebanyak uji statis yang digantikan dan seterusnya sehingga dapat dibuat sesuai table dibawah ini : 4 u.s diganti 3 u.s + 1 pda; 5 u.s diganti 3.us + 2 pda; 6 u.s diganti 4 u.s + 2pda; 7 u.s diganti 4 u.s + 3 pda; 8 u.s diganti 5.u.s + 3 pda. 9 u.s diganti 5 u.s + 4 pda dst.
3. Kondisi tiang yang dipilih lebih dahulu adalah tiang yang kondisinya paling jelek, barulah kemudian dipilih yang kondisinya standar.
4. Semua uji beban statis sebaiknya dilakukan 4 minggu setelah tiang dilaksanakan.
5. Beban uji cukup 200 % dari beban rencana.
6. Pembebanan dilakukan dengan “ cyclic maintained load “.
7. Evaluasi uji beban dilakukan paling sedikit dengan 3 cara yang lazim dan perbedaan hasil antar kriteria tersebut relatif kecil.