1
PENURUNAN PONDASI DANGKAL
BEBAN YANG ADA DIATAS TANAH Seperti timbunan (pondasi menerus),
bangunan gedung, jembatan (pondasi telapak) dan lain lain menyebabkan terjadi
penurunan tanah. Penurunan disebabkan oleh :
a. Deformasi partikel tanah
b. Relokasi partikel tanah
c. Keluarnya air dari rongga pori, dan karena hal lain.
Umumnya penurunan tanah dikatagorikan menjadi 2 yaitu :
1. Penurunan Consolidasi Consolidation settlement)
2. Penurunan elastik (Elastic Settlement ).
PENURUNAN ELASTIK
Penurunan elastik pondasi dangkal dapat diestimasi menggunakan teori elastik.
Dari Hukum Hooke’s diaplikasikan pada gambar ini.
2
( )∫ ∫ ∆−∆−∆== dzE
dzS ysxsz
s
ze σµσµσε1
Dimana :
Se = Penurunan elastik
Es = Modulus elastisitas
H = tebal lapisan
Us = Voisson’s ratio
∆σx, ∆σy, ∆σz = Penambahan tegaangan akibat beban yang bekerja.
Jika tanah fleksibel (Bowles, 1978) besar penurunan dapat ditentukan dengan
persamaan :
( ) fs
s
s
oe IIE
BqS2
1'
µα
−=
qo = Beban yang bekerja pada pondasi
µs = Poisson’s ratio tanah
Es = Modulus elastisitas rata-rata diukur dari z = 0 sampai z = 4 B
B’ = B/2 dipusat pondasi
B’ = B untuk ditepi pondasi
Is = faltor bentuk
If = faktor kedalaman.
Is menurut Stainbrenner, 1934 adalah :
211
21FFI
s
s
sµ
µ
−
−+=
F1 dan F2 diperoleh dari tabel dibawah ini dimana
Untuk menghitung penurunan di pusat pondasi digunakan
αααα = 4
m’ = L/B dan n’=H/(B/2)
Untuk menghitung penurunan di pojok pondasi digunakan
αααα = 1
m’ = L/B dan n’=H/B
3
4
5
6
If (Fox, 1948) merupakan fungsi dai Df/B, L/b dan µs seperti terlihat pada grafik
dibawah ini.
7
Penurunan elastik untuk pondasi rigid diestimasi dengan persamaan adalah :
Se(rigid) = 0,93Se(flexibel,centre)
Untuk tanah yang tidak homogen Bowles 1987 merekomendasikan nilai Es :
8
−
∆=∑
Z
ZEE
s
s
)1(
Esi = modulus elastisitas untuk tebal lapisan ∆Z
Z = H atau 5 H ambil yang terkecil
Contoh Soal :
Pondasi rigid dengan ukuran 1 x 2 m seperti gambar diatas tentukan besar
penurunan dipusat pondasi.
−
∆=∑
Z
ZEE
s
s
)1(=(10000 x 2 + 8000 x 1 + 12000 x 2 ) / 5 = 10400 kN/m2
Untuk penurunan dipusat pondasi :
Untuk menghitung penurunan di pusat pondasi digunakan
α = 4
m’ = L/B = 2 / 1 = 2 dan n’=H/(B/2) = 5 / (1/2) = 10
Dari grafik diperoleh :
F1 = 0,641 dan F2 = 0,031
9
10
Is menurut Stainbrenner, 1934 adalah :
716,0031,03,01
3,02641,0
1
2121 =×
−
−+=
−
−+= FFI
s
s
sµ
µ
Penentuan If :
Df/B = 1/1 = 1, L/B = 2/1 = 2 dan µs = 0,3 dari grafik doperoleh If = 0,709
11
( ) fs
s
s
oe IIE
BqS
21
'µ
α−
= = 150 x 4 x ½ x ((1-0,32)/10400) x 0,716 x 0,709 = 0,0133 m
= 13,3mm.
Se(rigid) = 0,93Se(flexibel,centre)
Se(rigid) = 0,93 x 13,3 = 12,40 mm
PENURUNAN ELASTIK UNTUK PONDASI PADA LEMPUNG JENUH
Janbu dan kawan kawan merokomendasikan untuk menghitung penurunan elastik
dilempung jenuh (µs= 0,5) untuk pondasi fleksibel adalah :
s
o
eE
BqAAS 21=
A1 fungsi H/B dan L/B dan untuk A2 fungsi Df/B.
Christian dan Carrier (1978) memodifikasi nilai A1 dan A2 seperti pada gambar
dibawah ini.
12
PENURUNAN ELASTIK UNTUK TANAH BERPASIR
Penurnan elastic untuk tanah berbutir dievaluasi menggunakan semiemperikal
menggunakan factor mempengaruhi reganngan yang diusulkan Schmertmann
(1978) adalah :
ZE
IqqCCS
s
z
e ∆
−= ∑
−
21
C1 = Faktor koreksi kedalaman pondasi = 1 – 0,5 {q / (q’ – q)}
C2 = Koreksi faktor creep = 1 + 0,2 Log ( T / 0,1)
T = waktu dalam tahun
−
q = tekanan pada pondasi
13
q = γ x Df
Iz = Faktor regangan
Untuk pondasi bulat dan bujur sangkar,
Iz = 0,1 untuk z = 0
Iz = 0,5 untuk z = z1 = 0,5 B.
Untuk pondasi dengan L/B ≥ 10
Iz = 0,2 untuk z = 0
Iz = 0,5 untuk z = z1 = B
Iz = 0 untuk z = z2 = 4B
Untuk L/B antara 1 – 10 diinterpolasi
PARAMETER TANAH UNTUK PERHITUNGAN PENURUNAN ELASTIK
Nilai modulus elastic tanah sepeti pada table dibawah ini
14
Berdasarkan uji SPT , Schmertmann (1970) modulus elastisitas adalah :
608NP
E
o
s =
N60 = nilai NSPT
Pa = 100 kN/m2
Es (kN/m2) = 766 N
Es (ton/ft2) = 8 N
Berdasarkan uji sondir :
Es = 2 x qc
Schmertmann (1978) menyarankan nilai modulus elastisitas adalah :
Es = 2,5 x qc � Untuk pondasi bulat dan bujur sangkar
Es = 3,5 x qc � Untuk pondasi menerus
Untuk tanah lempung besar modulus elatisitas adalah :
Es = 250 Cu sampai 500 Cu � Tanah Normal konsolidasi
Es = 750 Cu sampai 1000 Cu � Tanah Overkonsolidasi
Cu = Kuat geser lempung jenuh.
CONTOH SOAL
Pondasi pada pasir dengan ukuran 3 m x 3 m, seperti gambar dibawwah ini :
15