Studi parameter redaman gesekan tanah-tiang fondasi berdasarkan database pengujian PDA dan verifikasi uji geser langsung

Abstract

Pendekatan nilai redaman tanah untuk tiang pancang awalnya telah diusulkan oleh Smith sejak tahun 1960 berdasarkan metode persamaan gelombang. Metode tersebut untuk menghitung kapasitas tiang pada akhir pemancangan, sebagai fungsi resistansi penetrasi tiang. Model Dinamis yang ada pada sistem tiang-tanah menggunakan pedekatan velocity-dependent untuk perhitungan resistansi dinamis yang mana fungsi dari kecepatan tiang dan koefisien redaman. Penentuan parameter redaman tanah untuk tiang pancang yang diuji secara dinamis dapat ditentukan dari metode pencocokan-sinyal (signal macthing), dimana untuk mendapatkan kecocokan terbaik dari kapasitas tiang adalah memvariasikan koefisien redaman, sedangkan parameter model konstanta tidak berubah. Nilai parameter redaman berdasarkan metode pencocokan-sinyal yang bervariasi untuk jenis tanah tertentu, diperlukan pengumpulan data redaman dari laporan-laporan hasil uji Pile Dynamic Analyzer (PDA) sehingga dapat mengetahui trend dari variasi nilai redaman pada jenis tanah tertentu tersebut. Alternatif penentuan nilai redaman dari sistem tanah-tiang di laboratorium dapat dimodelkan dengan alat uji geser langsung, dimana benda ujinya dari tanah dan mortar. Alat uji Geser Langsung cocok untuk mensimulasikan resistansi geser antara tanah dan tiang. Namun, mekanisme pemancangan tiang tidak hanya menyebabkan perpindahan yang besar antara tiang dan tanah, tetapi juga dalam kecepatan tinggi. Oleh karena itu tujuan dari penelitian ini tidak hanya untuk menghasilkan perilaku geser tanah-tiang saja, tetapi juga sifat-sifat redaman tanah-tiang. Pengujian Geser Langsung dilakukan dengan benda uji antar-muka tanah-mortar. Metode pengujian sedikit dimodifikasi dimana bahan mortar ditempatkan di bawah elemen tanah sedikit dari bibir cincin uji. Pengujian yang dilakukan mirip dengan standar ASTM dan dilaksanakan di laboratorium uji Balai Geoteknik Jalan (Kementerian PUPR). Dua bahan yang digunakan untuk pengujian, yaitu tanah berpasir dan lempung. Permukaan mortar bervariasi (halus dan kasar) dan kecepatan geser ditentukan 2 bagian, dimana bagian pertama 0,01 mm/menit dan 1,0 mm/menit atau 100 kali lebih cepat untuk mendapatkan efek redaman antar-muka tanah-mortar, bagian kedua dengan variasi kecepatan 0,50 mm/menit, 0,75 mm/menit, 1,00 mm/menit, 1,25 mm/menit, 1,50 mm/menit, 1,75 mm/menit dan 2,00 mm/menit. Uji Geser Langsung tanah-mortar dalam penelitian ini dilakukan pada variasi tegangan normal. Berdasarkan hasil studi menunjukan pola sebaran nilai redaman (Smith shaft damping) dari kompilasi data redaman terhadap nilai N-SPT pada laporan-laporan PDA menunjukan antara 0,1 s/m – 0,5 s/m. Nilai redaman (Smith shaft damping) rata-rata dari hasil uji geser langsung tanah-mortar 0,52 s/m (tanah kohesif) dan 0,33 s/m (non-kohesif), sedangkan nilai redaman yang diusulkan oleh beberapa penelitian sebelumnya 0,65 s/m (tanah kohesif) dan 0,15 s/m (non-kohesif).