Mari membandingkan tiang pancang beton, kayu dan bor pile merupakan pembangunan suatu konstruksi. Pertama- tama sekali yang melaksanakan dan mengerjakan lapangan adalah pekerjaan pondasi ( struktur bawah ). Baru kemudian melaksanakan pekerjaan struktur atas. Pembangunan suatu pondasi sangat besar fungsinya pada suatu konstruksi. Secara umum pondasi definisinya sebagai bangunan bawah tanah yang meneruskan beban berasal dari berat bangunan itu sendiri. Betapa pun beban luar yang bekerja pada bangunan ke tanah yang sekitarnya. Sebagaimana mari membandingkan tiang pancang beton, kayu dan bor pile menjelaskan dalam artikel berikut ini.

Cek Harga Precast Terbaru 2022

Pekerjaan Teknik Sipil

Bentuk dan struktur tanah merupakan suatu peranan yang penting dalam suatu pekerjaan konstruksi. Sehingga harus mencermati karena kondisi ketidak tentuan dari tanah berbeda-beda. Pondasi merupakan suatu pekerjaan yang sangat penting dalam suatu pekerjaan teknik sipil. Adakalanya pondasi inilah yang memikul dan menahan suatu beban. Sekalipun yang bekerja atasnya yaitu beban konstruksi atas. Pondasi ini akan menyalurkan tegangan-tegangan yang terjadi pada beban struktur. Sementara  kedalam lapisan tanah yang keras dapat memikul beban konstruksi tersebut.

Pondasi sebagai struktur bawah secara umum dapat terbagi dalam 2 (dua) jenis, yaitu pondasi dalam dan pondasi dangkal. Pemilihan jenis pondasi tergantung kepada jenis struktur atas apakah termasuk konstruksi beban ringan. Akhirnya beban berat dan juga tergantung pada jenis tanahnya. Untuk konstruksi beban ringan dan kondisi tanah cukup baik. Biasanya memakai pondasi dangkal. Sementara untuk konstruksi beban berat biasanya jenis pondasi dalam adalah pilihan yang tepat.

Pondasi Tiang Pancang

Seperti yang sudah menjelaskan pondasi tiang pancang adalah jenis Pondasi Dalam (Deep Foundation).  Secara definitif. Tiang pancang adalah bagian-bagian konstruksi yang membuat dari berbagai bahan bangunan (kayu, beton atau baja). Selanjutnya menggunakan untuk mentransmisikan beban-beban permukaan ke tingkat-tingkat permukaan yang lebih rendah dalam massa tanah. Hal tersebut dapat merupakan distribusi vertikal dari beban sepanjang poros tiang pancang. Sebagaimana pemakaian beban secara langsung terhadap lapisan yang lebih rendah sepanjang ujung tiang pancang.

Pondasi tiang pancang menggunakan untuk mentransfer beban yang memikul pondasi (struktur serta penggunanya). Pada lapisan tanah yang dalam, saat dapat mencapai daya dukung yang lebih baik. Pondasi tiang pancang ini juga berguna untuk menahan gaya angkat. Akibat tingginya muka air tanah dan gaya dinamis akibat gempa.

Jika terlihat dari pemakaiannya, maka pondasi tiang pancang dapat membedakan menjadi 2 jenis, yaitu tiang pancang tunggal dengan tiang pancang kelompok. Sedangkan, bila melihat dari bahan yang memakai menjadi tiang pancang. Maka tiang pancang dapat membedakan menjadi tiang pancang kayu, tiang pancang baja, tiang pancang beton pracetak. Selanjutnya tiang pancamg beton prategang dan tiang pancang komposit.

Peruntukan Tiang Pancang

Seperti yang telah kita ketahui bahwa tiang pancang pada saat ini banyak menggunakan oleh orang Indonesia. Sebagai pondasi bangunan, seperti bangunan jembatan, gedung bertingkat, pabrik atau gedung-gedung industry. Sementara menara, dermaga, bangunan mesin-mesin berat dan lain sebagainya yang mana mereka tersebut. Kendatipun begitu konstruksi memiliki dan menerima pembebanan relatif berat. Penggunaan tiang pancang untuk konstruksi ini biasanya bertitik tolak pada beberapa hal yang mendasar. Contohnya anggapan adanya beban yang besar sehingga pondasi langsung jelas tidak dapat menggunakan. Kemudian jenis tanah pada lokasi bersangkutan relatif lunak (lembek) sehingga pondasi langsung tidak ekonomis lagi untuk mempergunakan.

Secara umum pemakaian pondasi tiang pancang mempergunakan apabila tanah dasar bawah bangunan tersebut . Setidaknya mempunyai daya dukung (bearing capacity) yang cukup untuk memikul berat bangunan. Kemudian beban atasnya, dan juga bila letak tanah keras yang memiliki daya dukung yang cukup. Dalam memikul berat dari beban bangunan atasnya terletak pada posisi yang sangat dalam. Dari alasan itulah maka dalam mendesain Pondasi tiang pancang mutlak memerlukan informasi mengenai :

• Data tanah saat bangunan akan mendirikan.
• Daya dukung dari tiang pancang itu sendiri (baik single pile ataupun group pile).
• Analisa negative skin friction (karena mengakibatkan beban tambahan).

Sisi Tiang Pancang

Gaya geser negatif (negative skin friction) adalah suatu gaya yang bekerja pada sisi tiang pancang saat gaya tersebut.  Justru bekerja kearah bawah sehingga malah memberikan penambahan beban secara vertikal. Selain beban luar yang bekerja. Negative skin friction berbeda dengan Positif skin friction. Karena positif skin friction justru membantu memberikan gaya dukung. Pada tiang dalam melawan beban luar/vertikal yang bekerja dengan cara memberikan perlawanan geser mengisi-sisi tiang. Dengan arah kerja yang berlawanan dari arah gaya luar yang bekerja ataupun gaya dari negative skin friction tersebut.

Negatif skin friction terjadi ketika lapisan tanah yang meperkirakan mengalami penurunan yang cukup besar Akibat proses konsolidasi, saat akibat proses konsolidasi ini. Tiang mengalami gaya geser dorong kearah bawah yang bekerja pada sisi sisi tiang (karena terbebani). keadaan ini menyebut sebagai keadaan saat tiang mengalami gaya geser negatif (negative skin friction).

Pondasi Tiang Pancang

Keadaan ini bisa terjadi karena tanahnya yang lembek, pemancangan pondasi pada daerah timbunan baru. Akibat penurunan air tanah pada tanah yang lembek. Sementara saat kondisi tersebut memungkinkan terjadinya penurunan atau konsolidasi tanah yang cukup besar. Pondasi tiang pancang hendaknya merencanakan sedemikian rupa sehingga gaya luar. Terutamanya yang bekerja pada kepala tiang tidak melebihi gaya dukung tiang yang mengizinkan. Adapun yang bermaksud dengan gaya dukung tiang yang mengizinkan adalah meliputi aspek gaya . Dukung tanah yang mengizinkan, tegangan pada bahan tiang perpindahan kepala tiang yang mengizinkan. Kemudiann gaya- gaya lain (seperti perbedaan tekanan tanah aktif dan pasif).

Perhitungan serta pengevaluasian tersebut tidak saja melaksanakan terhadap tiang secara individu (single pile). Akan tetapi juga harus melaksanakan terhadap tiang-tiang dalam kelompok (group pile). Umumnya pondasi tiang pancang dapat meninjau dari :

• Jenis / bahan yang menggunakan, meliputi : kayu, baja, beton, atau komposit (perpaduan dari beberapa bahan).
• Cara Penyaluran Beban.

Peralatan Pile Driving

Pada tahun 1740, Christoffoer Polhem menemukan peralatan pile driving yang mana menyerupai mekanisme Pile driving saat ini. Tiang baja (steel pile) sudah menggunakan selama 1800 dan tiang beton (concrete pile) sejak 1900. Revolusi industri membawa perubahan yang penting. Pada sistem pile driving melalui penemuan mesin uap dan mesin diesel. Lebih lagi baru-baru ini, meningkatnya permintaan akan rumah dan konstruksi memaksa para pengembang memanfaatkan tanah-tanah yang mempunyai karakteristik yang kurang bagus. Hal ini membuat pengembangan dan peningkatan sistem pile driving. Saat ini banyak teknik-teknik instalansi tiang pancang bermunculan. Seperti tipe pondasi yang lainnya, tujuan dari pondasi tiang adalah:

• Untuk menyalurkan beban pondasi ke tanah keras
• Untuk menahan beban vertikal, lateral, dan beban uplift.

Struktur yang menggunakan pondasi tiang pancang apabila tanah dasar tidak mempunyai kapasitas daya pikul yang memadai. Kalau hasil pemeriksaan tanah menunjukkan bahwa tanah dangkal tidak stabil dan kurang keras apabila besarnya hasil estimasi penurunan tidak dapat menerima pondasi tiang pancang dapat menjadi bahan pertimbangan. Lebih jauh lagi, estimasi biaya dapat menjadi indicator bahwa pondasi tiang pancang biayanya lebih murah daripada jenis pondasi yang lain membandingkan dengan biaya perbaikan tanah.

Kapasitas Daya Pikul

Dalam kasus konstruksi berat, sepertinya bahwa kapasitas daya pikul dari tanah dangkal tidak akan memuaskan, dan konstruksi seharusnya membangun atas pondasi tiang. Tiang pancang juga menggunakan untuk kondisi tanah yang normal untuk menahan beban horizontal. Tiang pancang merupakan metode yang tepat untuk pekerjaan atas air, seperti jertty atau dermaga.

Penggunaan pondasi tiang pancang sebagai pondasi bangunan apabila tanah yang berada pada bawah dasar bangunan tidak mempunyai daya dukung (bearing capacity) yang cukup untuk memikul berat bangunan beban yang bekerja padanya (Sardjono HS, 1988). Atau apabila tanah yang mempunyai daya dukung yang cukup untuk memikul berat bangunan dan seluruh beban yang bekerja berada pada lapisan yang sangat dalam dari permukaan tanah kedalaman > 8 m (Bowles, 1991). Fungsi dan kegunaan dari pondasi tiang pancang adalah untuk memindahkan atau mentransfer beban-beban dari konstruksi atasnya (super struktur) ke lapisan tanah keras yang letaknya sangat dalam.

Pelaksanaan Pemancangan

Dalam pelaksanaan pemancangan pada umumnya memancangkan tegak lurus dalam tanah, tetapi ada juga terpancangkan miring (battle pile) untuk dapat menahan gaya-gaya horizontal yang bekerja. Hal seperti ini sering terjadi pada dermaga saat terdapat tekanan kesamping dari kapal dan perahu. Sudut kemiringan yang dapat mencapai oleh tiang tergantung dari alat yang mempergunakan serta menyesuaikan pula dengan perencanaannya.

Pondasi tiang menggolongkan berdasarkan kualitas bahan material dan cara pelaksanaan. Menurut kualitas bahan material yang menggunakan, tiang pancang membedakan menjadi empat yaitu tiang pancang kayu, tiang pancang beton, tiang pancang baja, dan tiang pancang composite (kayu – beton dan baja – beton).

Tiang Pancang Biasa

Tiang pancang umumnya menggunakan:

• Pada saat tanah saat bawah struktur mengalami kompresibilitas yang tinggi saat tanah tersebut tidak mampu menahan beban yang memindahkan dari struktur atasnya, jadi dengan kata lain Pondasi Tiang Pancang menggunakan untuk memindahkan beban beban yang bekerja pada struktur atasnya sampai pada lapisan tanah yang keras atau biasa menyebut Tiang Pancang Tahanan Ujung (End Bearing Pile Resistance. Namun apabila lapisan tanah yang keras masih terlalu jauh kedalam sehingga panjang Pondasi Tiang Pancang tidak memungkinkan lagi untuk menggunakan maka beban beban yang bekerja dapat terpikul oleh tahanan samping dari Pondasi Tiang Pancang atau tersebut dengan Pondasi Tiang Pancang Tahanan Samping (Friction Piles Resistance).
• Apabila struktur atas menerima beban horizontal maka Pondasi Tiang Pancang akan lebih mampu memikul beban horizontal sekaligus memikul beban vertikal membandingkan 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.
• Apabila tanah membawah 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 menggunakan Pondasi Tiang Pancang saat dengan pondasi tiang Pancang kita. Dapat mendesain sampai kedalaman melewati areal tanah expansive atau swelling tersebut.
• 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.

Bangunan Jembatan

• 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 menggunakan Pondasi Dangkal maka akan terjadi kegagalan struktur sementara . Pondasi Tiang Pancang akan lebih baik untuk kondisi ini seperti dalam.
• Untuk mengangkat beban-beban konstruksi atas tanah kedalam atau melalui sebuah stratum/lapisan tanah. Dalam hal ini beban vertikal dan beban lateral boleh jadi terlibat.
• Untuk menentang gaya desakan keatas, gaya guling, seperti untuk telapak ruangan bawah tanah bawah bidang batas air jenuh atau untuk menopang kaki-kaki menara terhadap guling.
• Memampatkan endapan-endapan tak berkohesi yang bebas lepas melalui kombinasi perpindahan isi tiang pancang dan getaran dorongan. Tiang pancang ini dapat menarik keluar kemudian.
• Mengontrol lendutan/penurunan bila kaki-kaki yang tersebar atau telapak berada pada tanah tepi atau mendasari oleh sebuah lapisan yang kemampatannya tinggi.
• Membuat tanah bawah pondasi mesin menjadi kaku untuk mengontrol amplitudo getaran dan frekuensi alamiah dari sistem tersebut.
• Sebagai faktor keamanan tambahan bawah tumpuan jembatan dan atau pir, khususnya jika erosi merupakan persoalan yang potensial.

Konstruksi Lepas Pantai

Dalam konstruksi lepas pantai untuk meneruskan beban-beban atas permukaan air melalui air dan kedalam tanah yang mendasari air tersebut. Hal seperti ini adalah mengenai tiang pancang yang menanamkan sebagian dan yang terpengaruh oleh baik beban vertikal (dan tekuk) maupun beban lateral (Bowles, 1991).

Pondasi  tiang  pancang  membuat  tempat  lain (pabrik,  pada lokasi)  dan  baru terpancang sesuai dengan umur beton setelah 28 hari. Karena tegangan tarik beton adalah kecil, sedangkan berat sendiri beton adalah besar. Maka tiang pancang beton ini haruslah memberi tulangan yang cukup kuat. Untuk menahan momen lentur yang akan timbul  pada  waktu  pengangkatan  dan  pemancangan.

Selain itu ada pun kriteria dan jenis pemakaian tiang pancang antaranya yaitu dalam perencanaan pondasi. Suatu konstruksi dapat menggunakan beberapa macam tipe pondasi. Pemilihan tipe pondasi yang menggunakan berdasarkan atas beberapa hal, yaitu:

• Fungsi bangunan atas yang akan memikul oleh pondasi tersebut;
• Besarnya beban dan beratnya bangunan atas;
• Kondisi tanah tempat bangunan mendirikan;
• Biaya pondasi membandingkan dengan bangunan atas.

Kriteria pemakaian tiang pancang mempergunakan untuk suatu pondasi bangunan sangat tergantung pada kondisi:

• Tanah dasar bawah bangunan tidak mempunyai daya dukung (misalnya pembangunan lepas pantai)
• Tanah dasar bawah bangunan tidak mampu memikul bangunan yang ada atasnya. Dengan kata lain tanah keras yang mampu memikul beban tersebut jauh dari permukaan tanah
• Pembangunan atas tanah yang tidak rata
• Memenuhi kebutuhan untuk menahan gaya desak keatas (uplift)