Kuliah I - Dasar dasar Pondasi Tiang Pancang

I.1. Sejarah Singkat Pemakaian Pondasi Tiang Pancang

Konstruksi Pondasi Tiang Pancang di kenal sudah sejak jaman lampau, hal ini dapat dilihat di Eropa pada jaman prasejarah di danau Dwellers dimana mereka membangun rumah dengan menggunakan tiang yang dipancang didasar danau yang mempunyai kondisi tanah yang jelek. Demikian juga orang orang Mesir jaman lampau membangun monumen terbuat dari tumbukan batu (Mats of Stone) yang bertumpu pada batu karang, dua belas ribuh tahun yang lalu kebiasaan bangsa Switzerland membangun rumah mereka diatas sungai. Perkembangan selanjutnya dari pondasi tiang pancang dengan adanya berita mengenai Tiang Pancang dan Pemancangannya (Piles and Pile Driving), yang diterbitkan oleh Wellington mengenai berita berita keteknikan (Engineering News) pada tahun 1893 dimana pada saat ini rumus rumus keteknikan mengenai tiang pancang mulai diperkenalkan. Sejak saat ini sampai sekarang perkembangan menyangkut teori teori baru yang didasarkan dari pengalaman pengalaman dilapangan mengenai pondasi tiang pancang telah banyak dipublikasikan dalam laporan laporan ilmiah, seminar dan lain lain khususnya dalam menganalisa kemampuan tiang pancang dalam memikul beban.

I.2. Penggunaan Pondasi Tiang Pancang

Pondasi tiang pancang biasanya digunakan pada bangunan bangunan Teknik Sipil seperti Gedung Bertingkat Tinggi (High Large Building), Menara menara (Towers), Jembatan (Bridge), Dermaga / Pelabuhan (Quaiwalls), Bangunan Lepas Pantai (Offshore Structures) dll.

II.1. Pengertian Pondasi Tiang Pancang

Menurut Pemindahan Beban Pondasi Tiang Pancang dapat dibedakan menjadi 3 bagian yaitu :

1. Tiang Pancang Tahanan Ujung (End Bearing Pile)
2. Tiang Pancang Tahanan Samping (Friction Pile)
3. Gabungan Tiang Pancang Tahanan Ujung dan Tiang Pancang Tahanan Samping.

Pondasi pada umumnya dapat dibedakan dalam 2 Jenis yakni :

II.1.1. Pondasi Dangkal (Shallow Foundation) yang dapat di lihat dari nilai perbandingan D/B Lebih Kecil 1 dimana D adalah Kedalaman Pondasi dan B adalah Lebar / Diameter dari Pondasi.

II.1.2. Pondasi Dalam (Deep Foundation) dimana nilai D/B Lebih Besar 4.

Pondasi Tiang pancang adalah jenis Pondasi Dalam (Deep Foundation) dimana penggunaannya dengan mempertimbangkan beberapa kondisi sebagai berikut :

a. Pada saat tanah dibawah struktur mengalami kompresibilitas yang tinggi dimana tanah tersebut tidak mampu menahan beban yang dipindahkan dari struktur diatasnya, jadi dengan kata lain Pondasi Tiang Pancang di gunakan untuk memindahkan beban beban yang bekerja pada struktur diatasnya sampai pada lapisan tanah yang keras atau biasa disebut Tiang Pancang Tahanan Ujung (End Bearing Pile Resistance) seperti pada Gambar 1a. Namun apabila lapisan tanah yang keras masih terlalu jauh kedalam sehingga panjang Pondasi Tiang Pancang tidak memungkin lagi untuk digunakan maka beban beban yang bekerja dapat dipikul oleh tahanan samping dari Pondasi Tiang Pancang atau disebut dengan Pondasi Tiang Pancang Tahanan Samping (Friction Piles Resistance) seperti pada Gambar 1b.

b. Apabila struktur diatas menerima beban horizontal maka Pondasi Tiang Pancang akan lebih mampu memikul beban horizontal sekaligus memikul beban vertikal dibandingkan dengan pondasi dangkal. Beban horizontal ini biasanya banyak terjadi pada bangunan bangunan bertingkat tinggi serta bangunan bangunan lepas pantai yang menerima beban beban angin dan gelombang seperti pada Gambar 1c.

c. Apabila tanah dibawah struktur mempunyai sifat expansive atau swelling (Tanah expansive atau swelling adalah tanah yang akibat terjadi perubahan kadar air maka akan terjadi perubahan secara cepat baik pada sifat sifat fisik daripada tanah seperti Indeks Plastis, Plastis Limit demikian juga pada sifat sifat mekanis daripada tanah seperti Kuat Geser Tanah )sampai pada kedalaman yang tidak memungkinkan lagi untuk penggunaan pondasi dangkal sehingga di gunakanlah Pondasi Tiang Pancang dimana dengan Pondasi Tiang Pancang kita dapat mendesain sampai kedalaman melewati areal tanah expansive atau swelling tersebut seperti yang ditunjukkan dalam Gambar 1d.

d. Pada bangunan bangunan seperti towers (menara menara), offshore structure (bangunan lepas pantai) yang sering mengalami gaya angkat keatas (uplift force) maka Pondasi Tiang Pancang akan lebih mampu menahan beban tersebut daripada Pondasi Dangkal seperti dalam Gambar 1e.

e. Struktur bangunan jembatan seperti pada Abutment dan Piers seringkali mengalami masalah pengerusan (scouring) oleh karena arus air yang kuat pada areal sekitar pondasi sampai pada kedalaman yang cukup dalam sehingga apabila digunakan Pondasi Dangkal maka akan terjadi kegagalan struktur sementara Pondasi Tiang Pancang akan lebih baik untuk kondisi ini seperti dalam Gambar 1f.