Post on 18-Jun-2015
Adi Saputra
Bianca Natasya
Christy Natalia
Ivan Christian Lukito
R.M Dimas Aries Chandra
Daya Dukung Tiang Tunggal Berdasarkan Data
Uji Lapangan
Field Testing
Standard Penetration Test
Static Cone Penetration Test (Dutch cone)
Presuremeter Test
Dynamic Driving Resistance
STANDARD PENETRATION TEST
Pengenalan Umum▫Uji penetrasi standar (SPT) adalah metoda
pengujian di lapangan dengan memasukkan (memancangkan) sebuah Split Spoon
▫NSPT (jenis dan sifat tanah, sifat tanah kualitatif, dan daya dukung tiang pancang)
Interpretasi SPT• Bersifat empiris• Untuk tanah PASIR, NSPT mencerminkan:
▫ kepadatan yang ▫ Besar sudut geser dalam (φ) ▫ Berat isi tanah (γ)▫ Kapasitas daya dukung pondasi ▫ Penurunan pondasi.
• Untuk tanah Lempung, hasil SPT dapat menentukan secara empiris konsistensi tanah, kapasitas daya dukung pondasi dan penurunan pondasi.*
End-Bearing1. Untuk sand (ton)
2. Untuk nonplastic silt (ton)
Di mana:
'
v10N σ
logC20
77,0
Skin-Friction
• Qp dalam tons. Untuk mendapatkan nilai fs
dalam satuan SI, harus dikalikan 8,9 kN.
•fs dalam tons/ft2. Untuk mendapatkan nilai fs
dalam satuan SI, harus dikalikan 95,8 kN/m2.
Catatan Penting!
•Untuk tiang drilled, nilai Qp harus dikali
1/3 dan Qf harus dikali ½. Reduksi ini ada
karena terjadi reduksi density pada tanah
di sekitar pemboran.
CONE PENETRATION TEST
CPT
• Fungsi :
Nilai konus (qc)
Nilai friksi lokal (fs)
Mengidentifikasi jenis tanah
Kepadatan dan kekerasannya
INTERPRETASI SONDIR1.Tahanan Ujung (qc)diperoleh dari penekanan ujung konus untuk memperoleh perlawanan tanah
yang dipenetrasi. Besarnya nilai ini menunjukkanidentifikasi jenis tanah. 2. Gesekan selimut (fs) Gesekan selimut (fs) diperoleh dari hasil pengukuran perlawanan ujung konus
dan selimut bersama-sama ditekan ke dalam tanah dikurang hasil pengukuran tahanan ujung konus dengan kedalaman penetrasi yang sama.
Gesekan selimut diukur sebagai gaya penetrasi persatuan luas selimut konus (fs).
3. Friction Ratio (Rf) Friction Ratio digunakan untuk membedakan tanah berbutir halus dengan tanah yang berbutir kasar (memperkirakan jenis tanah yang diselidiki).
♦ Harga Friction Ratio < 1 % biasanya adalah untuk tanah pasir.♦ Harga Friction Ratio > 1 % biasanya adalah untuk tanah Lempung♦ Harga Friction Ratio > 5 % atau 6 % untuk jenis tanah organik (peat)
Rf = fs/qc
UKURAN KONUS SONDIR (ASTM D 3441)
Ukuran Konus Elektrik
End-Bearing (Meyerhoff)
Skin-Friction
• Qp dalam tons. Untuk mendapatkan nilai fs
dalam satuan SI, harus dikalikan 8,9 kN.
•fs dalam tons/ft2. Untuk mendapatkan nilai fs
dalam satuan SI, harus dikalikan 95,8 kN/m2.
Catatan Penting!
•Untuk tiang drilled, nilai Qall harus
dikalikan ½
•Metode Meyerhoff hanya sesuai untuk
kondisi di mana kedalaman tiang pancang
minimal 10x lebar atau diameter tiang
Metode Fleming and Thorburn
42qqq
q c3c2c1c
qc1 adalah tahanan konus rata-rata pada daerah 2D di bawah
ujung tiang.
qc2 adalah tahanan konus minimum pada daerah 2D di bawah
ujung tiang.
qc3 adalah tahanan konus rata-rata minimum pada daerah 8D di
atas ujung tiang.
PRESSUREMETER TEST
Deskripsi Umum• Uji Pressuremeter (PMT) merupakan sebuah uji
tegangan-regangan in situ• Dilakukan pada dinding lubang bor menggunakan
probe silinder yang membesar dalam arah radial.• PMT dapat digunakan dalam perancangan pondasi
pada seluruh jenis tanah
Bagian-Bagian Alat
The pressuremeter consists of two parts: •the read-out unit•the probe
Schematic of a pressuremeter test in a borehole (from Gambin and Rousseau, 1988)
Cara Kerja
•Pada kedalaman yang diukur, guard cells dikembangkan untuk menahan posisi probe pada tempatnya
•measuring cell diberi tekanan dengan mengisikan air, sehingga permukaan karetnya mengembang memberikan tekanan pada dinding lubang bor
•Saat tekanan pada measuring cell meningkat, dinding lubang bor berdeformasi
Cara Kerja• Tekanan pada measuring
cell dijaga konstan selama 60 detik
• Perubahan volume, yang terjadi dalam kurun waktu tersebut, yang dibutuhkan untuk menjaga besar tekanan dicatat
• Diperoleh sebuah diagram ∆P vs ∆V pada tiap pengujian
Example pressuremeter test results (from Baguelin et al., 1978).
Three phases of the deformation curve:
• (1) the re-establishing phase, from the origin to point A;
• (2) the pseudo-elastic phase, from point A to point B; and
• (3) the plastic phase, from point B to point C.
Example pressuremeter test results (from Baguelin et al., 1978).
End-Bearing Capacity
Ap : luas penampang dasar pondasi
qo : tegangan lateral pada tanah pada kedalaman ujung pondasi
Kq : faktor bearing capacity
PL : limit pressure
P0 : initial pressurePrakash dan Sharma. Pile Foundation in Engineering
Practice. Toronto: Wiley Interscience Publication, 1990
Bearing capacity factor K, for pile foundation design by pressuremeter (Canadian Foundation Engineering Manual, 1978).
Skin-Friction Capacity
Fs = ultimate skin friction (τf)perimeter = pile perimeterembedment length = pile length
For cohesive soils, • Timber & Concrete piles: use CURVE
A directly• Steel Piles: multiply these values in
CURVE A by 0.75
For cohesionless soils,• Nondisplacement Concrete piles and
displacement steel piles: use CURVE A directly
• Nondisplacement Steel Piles: multiply these values in CURVE A by 0.5
Displacement Concrete Piles: used directly Curve B
Diketahui limit pressure (kPa), material pondasi, metode konstruksi pondasi
Ultimate skin friction, τf, on piles by pressuremeter method (CanadianFoundation Engineering Manual, 1978).
(Canadian Foundation Engineering Manual, 1978)
PEMBAHASAN SOAL-SOAL
Soal 1 - SPT
• Sebuah tiang pancang
baja dengan ujung
tertutup berdiameter
1 ft dipancang ke
dalam pasir hingga
kedalaman 30 ft. Muka
air tanah terletak pada
permukaan tanah.
= 125 lb/ftγ 3.
• Tentukan Qa dgn FS =
3!
Solusi – Point Bearing
1. Nilai N rata-rata
123
141210
Navg
2. Nilai tegangan vertikal efektif
tsf lb/ft ft lb/ft lb/ft 333 938,0187530)5,62125(' v
3. Cari nilai N corrected
121,02.12NCN
0,938log
σlogC
N
10'v
10N
02,1
2077,0
2077,0
4. Nilai Point Bearing
tons 01AN
tons 11330.0,7851
1AD
BN
Qp
ANADB
NQp
p
pf
ppf
7,37785,.2.44
2.4,04,0
44,0
Pilih nilai paling kecil, maka Qp = 37,7 ton
Solusi – Skin Friction
1. Nilai N rata-rata
8,65
108664
Navg
2. Nilai tegangan vertikal efektif untuk kedalaman rata-rata
tsf lb/ft ft lb/ft lb/ft 333 469,05,93715)5,62125(' v
3. Cari nilai N corrected
5,
25,120
77,020
77,0
81,25.6,8NCN
0,469log
σlogC
N
10'v
10N
4. Nilai Skin Friction
tons fs.p.LQ
tsf tfs 05050
Nfs
tsf 50N
fs
f 1630.1..17,0
117,5,8
1
Solusi – Allowable Bearing Capacity
1. Nilai Q ultimate
tons QQQ fpult 7,53167,37
2. Nilai Q allowable
kN 156tons 3
53,7FS
QQ ult
all 9,17
Soal 2 - CPT
• Hasil tahanan konus dan tahanan selimut dari sebuah CPT ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Hitung kapasitas beban batas dari sebuah driven pile dengan diameter 0,6 m dan panjang 10 m.
Solusi – Fleming and Thorburn
•Influence zoneAbove base = 8D = 8.0,6 = 4,8 mBelow base = 2D = 2.0,6 = 1,2 m
•Tahanan konus
MPa 4
2qqqq c3c2c1
c 6,44
)07,3(277,45,7
•Tahanan selimut rata-rata (tabel)Berdasarkan tabel, 0,075 Mpa di atas kedalaman 10 m.
•End-bearing
•Skin-friction
•Qult
MN 1,294,6.0,28ApqQp
m 40,6π
4Dπ
Ap
c
222
28,0
MN 1,41.0,6.10π0pLfQ sf .075,
MN 2,71,411,29Qult
Dynamic Driving ResistancePile Driving Formulas
• Pile-driving Formulas▫ xx shows the position of pile cap
just before a ram or a hammer of weight W strikes the pile cap after falling through a height H.
▫ The pile cap then moves a distance(S + Se)
▫ S is the distance pile point penetrates per blow of the hammer
▫ Se is the elastic compression of the pile and pile cap.
▫ The work done by a falling hammer and the work required to penetrate pile point by S can then be related as follows: WH = QdynS + ▲E
Qdyn = dynamic resistance of soil to pile driving
▲E = energy losses
•Energy losses result when all of the energy of the falling hammer is not used in pile penetration into the soil but is converted into losses such as heat, noise, and the elastic compression of the pile (Se)
•If we assume that C represents the additional penetration of pile that would have occurred if energy losses during pile driving were zero, then equation can be modified as follows:
a Digunakan jika driven weight lebih kecil dari striking weightsb Digunakan jika driven weight lebih besardari striking weights(Qu)all dalam poundsW = weight of striking parts of hammer in poundsH = effective height of fall in feetE = actual energy delivered by hammer per blow in foot-poundsS = average net penetration in inches per blow for the last 6 in. of driving setWd = driven weights including pile
Drop Hammer
Single Acting Hammer
Double Acting
Hammer
• The shortcomings of dynamic pile-driving formulas can be categorized into the following three areas (Goble and Rausche, 1980):
• 1. Driving System Representation▫ In dynamic formulas, only the rated energy and estimated losses
are included. Driving system loss representations are oversimplified, and the formulas do not attempt to deal realistically with poor equipment performance. Thus, driving system representation in dynamic formulas are only approximate at best.
• 2. Pile Flexibility▫ In dynamic formula derivation, the pile is assumed to be rigid
and all effects of flexibility are neglected.
• 3. Soil Resistance▫ The soil model approximation in the model is far from the real soil
because the formulation assumes constant soil resistance. Also static pile resistance may not be equal to dynamic pile resistance.
Soal 4 – Pile Driving Formula
Hitung Qall dari sebuah tiang baja yang dipancang dengan
drop hammer seberat 5000 lb dan tinggi jatuh 6,5 ft.
Rekaman pile-driving menunjukkan ada 12 pukulan untuk
satu kaki terakhir pemancangan ke dalam tanah nonkohesif.
Dari 12 pukulan tersebut, 6 inchi terakhir dari
pemancangan membutuhkan 7 pukulan.
Solusi
•W = 5000 lb
•H = 6,5 ft
•S = jumlah penetrasi dalam in/pukulan = 6/7 = 0,86 in/pukulan
•Qall = 2WH/(S+1) = 2.5000.6,5/(0,86+1) = 34,8 kips = 155 kN
Soal 5 – Pile Driving Formula
Sebuah tiang baja HP 14x73 dipancang dengan
menggunakan double acting hammer dengan energi sekitar
39800 ft-lb. Tiang dipancang melewati berbagi lapisan
tanah dan ujungnya menyentuh lapisan very dense sand
seperti ditunjukkan pada grafik. Rekaman pemancangan
menunjukkan ada 54 pukulan pada pemancangan 9 inchi
terakhir. Hitung Qall pada tiang ini!
Solusi
•E = 39800 ft-lb
•S = jumlah penetrasi dalam in/pukulan = 9/54 = 0,167 in/pukulan
•Qall = 2E/(S+0,1) = 2.39800/(0,167+0,1) = 298 kips = 1326 kN
SEKIAN
Pertanyaan• Uday: kalau di lapangan pada proses
pemancangan. Qall kita yg desain.test2 untuk lahan berapa?harga?(teknis)• Eric: Dynamic pile driving, ada yg static
ada gak?• Indra: CPT 10x D• Adi T. W.: Bila di suatu lokasi terdapat 2
data yang berbeda, bagaimana?• Eric: Berapa besar beda data lab dan
lapangan?