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 :

Deformasi partikel tanah
Relokasi partikel tanah
Keluarnya air dari rongga pori, dan karena hal lain.

Umumnya penurunan tanah dikatagorikan menjadi 2 yaitu :

Penurunan elastik (Elastic Settlement ).
Penurunan Consolidasi Consolidation settlement)

PENURUNAN ELASTIK
Penurunan elastik pondasi dangkal dapat diestimasi menggunakan teori elastik. Dari Hukum Hooke’s diaplikasikan pada gambar ini.

Dimana :
Se = Penurunan elastik
Es = Modulus elastisitas
H = tebal lapisan
ms = Voisson’s ratio
Δsx, Δsy, Δsz = Penambahan tegaangan akibat beban yang bekerja.
Jika tanah fleksibel (Bowles, 1978) besar penurunan dapat ditentukan dengan persamaan :

qo = Beban yang bekerja pada pondasi = P/A
ms = 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 :

F1 dan F2 diperoleh dari tabel dibawah ini dimana
Untuk menghitung penurunan di pusat pondasi digunakan
a = 4
m’ = L/B dan n’=H/(B/2)
Untuk menghitung penurunan di pojok pondasi digunakan
a = 1
m’ = L/B dan n’=H/B

/div>

Penurunan elastik untuk pondasi rigid diestimasi dengan persamaan adalah :
S_e(rigid)=
If (Fox, 1948) merupakan fungsi dai Df/B, L/b dan ms seperti terlihat pada grafik dibawah ini.

Untuk tanah yang tidak homogen Bowles 1987 merekomendasikan nilai Es :

Esi = modulus elastisitas untuk tebal lapisan ΔZ
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.

=(10000 x 2 + 8000 x 1 + 12000 x 2 ) / 5 = 10400 kN/m2
Untuk penurunan dipusat pondasi :
Untuk menghitung penurunan di pusat pondasi digunakan
a = 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

Is menurut Stainbrenner, 1934 adalah :

Penentuan If :
Df/B = 1/1 = 1, L/B = 2/1 = 2 dan ms = 0,3 dari grafik doperoleh If = 0,709

= 150 x 4 x ½ x

((1-0,32)/10400) x 0,716 x 0,709 = 0,0133 m = 13,3 mm.

S_e(rigid)= 0,93S_{e(flexibel,centre)}
S_e(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 (ms= 0,5) untuk pondasi fleksibel adalah :

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.

PENURUNAN ELASTIK UNTUK TANAH BERPASIR
Penurnan elastic untuk tanah berbutir dievaluasi menggunakan semiemperikal menggunakan factor mempengaruhi reganngan yang diusulkan Schmertmann (1978) adalah :

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
= tekanan pada pondasi
q = g 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 ³ 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

Berdasarkan uji SPT , Schmertmann (1970) modulus elastisitas adalah :

Dimana : N₆₀ = nilai N_SPT
Pa = 100 kN/m2
Es (kN/m²) = 766 N
Es (ton/ft²) = 8 N
Berdasarkan uji sondir :
E_s = 2 x q_c
Schmertmann (1978) menyarankan nilai modulus elastisitas adalah :
E_s = 2,5 x qc è Untuk pondasi bulat dan bujur sangkar
Es = 3,5 x qc è Untuk pondasi menerus
Untuk tanah lempung besar modulus elatisitas adalah :
E_s = 250 C_u sampai 500 C_u è Tanah Normal konsolidasi
Es = 750 Cu sampai 1000 Cu è Tanah Overkonsolidasi
C_u = Kuat geser lempung jenuh.
CONTOH SOAL
Pondasi pada pasir dengan ukuran 3 m x 3 m, seperti gambar dibawah ini :

sumber:cwienn.wordpress.com/2010/07/09/penurunan-pondasi-dangkal/