Pondasi adalah struktur bangunan bagian
bawah yang berfungsi meneruskan gaya dari segala arah bangunan di atasnya ke
tanah. Dengan demikian pembangunan pondasi harus dapat menjamin
kestabilan bangunan terhadap berat pondasi itu sendiri, beban-beban
berguna, dan gaya-gaya luar seperti tekanan angin, gempa bumi, dan lain-lain.
Adanya penurunan pondasi setempat atau secara merata melebihi batas
tertentu akan menyebabkan rusaknya bangunan atau menimbulkan patahan pada
beton. Oleh karena itu penggalian tanah untuk pondasi sebaiknya harus
mencapai tanah keras.
Secara umum terdapat dua macam pondasi, Yaitu:
- Pondasi
Dangkal : dipakai untuk bangunan bertanah keras atau
bangunan-bangunan sederhana.
- Pondasi
Dalam : dipakai untuk bangunan bertanah lembek,
bangunan berbentang lebar (memiliki jarak kolom lebih dari 6 meter), dan
bangunan bertingkat.
Yang
termasuk Pondasi dangkal antara lain:
- Pondasi
batu kali setempat
- Pondasi lajur
batu kali
- Pondasi
tapak atau plat beton setempat
- Pondasi beton
lajur
- Pondasi
Strauss
- Pondasi tiang
pancang kayu
Yang
termasuk pondasi dalam antara lain :
- Pondasi
tiang pancang (beton, besi, pipa baja)
- Pondasi
sumuran
- Pondasi Bored
Pile
- dll
Untuk menghindari penurunan setempat pada pondasi
(pada salah satu kolom), maka pondasi bagian atas dihubungkan, atau di
ikat dengan beton sloof. Beton sloof ini berfungsi untuk menahan resapan atau
rembesan air tanah ke dinding bangunan dan menahan bangunan.
Dengan adanya beton sloof ini, juga berfungsi sebagai
beton pengikat pondasi yang bila terjadi penurunan pada bangunan maka
akan terjadi penurunan secara bersama-sama (turun seragam sehingga tidak
menimbulkan kerusakan).
Cara Menentukan Jenis Pondasi
Dalam
pemilihan bentuk pondasi dan jenis pondasi yang memadahi, perlu
diperhatikan beberapa hal yang berkaitan dengan pekerjaan pondasi
tersebut. Hal ini disebabkan tidak semua jenis pondasi dapat dilaksanakan
di semua tempat.(Misal penggunaan pondasi tiang pancang pada daerah
padat penduduk tentu tidak tepat meskipun secara teknis telah memenuhi syarat).
Hal-hal yang perlu dipertimbangkan
dalam memilih pondasi :
- Kondisi
tanah yang akan dipasangi pondasi.
- Batasan-batasan
akibat konstruksi di atas pondasi (superstructure).
- Faktor
lingkungan.
- waktu
pekerjaan pondasi
- Biaya
pengerjaan pondasi
- Ketersediaan
material pembuatan pondasi di daerah tersebut.
Pemilihan Pondasi Berdasar Daya
Dukung Tanah :
- Bila
tanah keras terletak pada permukaan tanah atau 2-3 meter di bawah
permukaan tanah maka jenis pondasinya adalah pondasi
dangkal. (misal: pondasi jalur, pondasi telapak atau pondasi
strauss).
- Bila
tanah keras terletak pada kedalaman sekitar 10 meter atau lebih di bawah
permukaan tanah maka jenis pondasinya adalah pondasi tiang
minipile, pondasi sumuran atau pondasi bored pile.
- Bila
tanah keras terletak pada kedalaman 20 meter atau lebih di bawah permukaan
tanah maka jenis pondasinya adalah pondasi tiang pancang
atau pondasi bored pile.
Standar daya
dukung tanah menurut Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung tahun 1983
adalah :
- Tanah
keras (lebih dari 5 kg/cm2).
- Tanah
sedang (2-5 kg/cm2)
- Tanah
lunak (0,5-2 g/cm2)
- Tanah
amat lunak (0-0,5 kg/cm2)
Kriteria
daya dukung tanah tersebut dapat ditentukan melalui pengujian secara sederhana.
Misal pada tanah berukuran 1 cm x 1 cm yang diberi beban 5 kg tidak akan
mengalami penurunan atau amblas maka tanah tersebut digolongkan tanah keras.
Jenis-Jenis Pondasi
Jenis-Jenis Pondasi
1. Pondasi Batu Kali
Pondasi ini digunakan pada bangunan
sederhana yang kondisi tanah aslinya cukup baik. Biasanya kedalaman pondasi
ini antara 60 - 80 cm. Dengan lebar tapak sama dengan tingginya.
Kebutuhan bahan baku untuk pondasi ini adalah :
-
Batu belah (batu kali/guning)
- Pasir pasang
- Semen PC (abu-abu).
Kelebihan :
- Pelaksanaan
pondasi mudah
- Waktu
pengerjaan pondasi cepat
- Batu
belah mudah didapat, (khususnya pulau jawa)
Kekurangan :
- Batu
belah di daerah tertentu sulit dicari
- Membuat
pondasi ini memerlukan cost besar (bila sesuai kondisi pertama)
- Pondasi
ini memerlukan biaya lebih mahal jika untuk rumah bertingkat.
2. Pondasi Tapak (Foot Plate)
Pondasi
yang biasa digunakan untuk bangunan bertingkat atau bangunan di atas tanah
lembek. Pondasi ini terbuat dari beton bertulang dan letaknya tepat di
bawah kolom/tiang dan kedalamannya sampai pada tanah keras.
Pondasi
tapak ini dapat dikombinasikan dengan pondasi batu belah/kali.
Pengaplikasiannya juga dapat langsung menggunakan sloof beton dengan
dimensi tertentu untuk kepentingan pemasangan dinding. Pondasi ini
juga dapat dipersiapkan untuk bangunan di tanah sempit yang akan dikembangkan
ke atas.
Kebutuhan Bahannya adalah:
- Batu pecah / split (2/3)
- Pasir beton
- Semen PC
- Besi beton
- Papan kayu sebagai bekisting (papan cetakan)
Kelebihan :
- Pondasi
ini lebih murah bila dihitung dari sisi biaya
- Galian
tanah lebih sedikit (hanya pada kolom struktur saja)
- Untuk
bangunan bertingkat penggunaan pondasi
foot plate lebih handal daripada pondasi batu belah.
Kekurangan :
- Harus
dipersiapkan bekisting atau cetakan terlebih dulu (Persiapan lebih lama).
- Diperlukan
waktu pengerjaan lebih lama (harus menunggu beton kering/ sesuai umur
beton).
- Tidak
semua tukang bisa mengerjakannya.
- Diperlukan
pemahaman terhadap ilmu struktur.
- Pekerjaan
rangka besi dibuat dari awal dan harus selesai setelah dilakukan galian
tanah.
3. Pondasi Pelat Beton Lajur
Pondasi
pelat beton lajur atau jalur digunakan bila luas penampang yang menggunakan pondasi
pelat setempat terlalu besar. Karena itu luas penampang tersebut dibagi
dengan cara memanjangkan lajur agar tidak terlalu melebar
Pondasi
ini lebih kuat jika dibanding dua jenis pondasi dangkal lainnya. Ini
disebabkan seluruhnya terbuat dari beton bertulang. Harganya lebih murah
dibandingkan dengan pondasi batu kali untuk bangunan rumah bertingkat.
Ukuran lebar pondasi pelat lajur sama dengan lebar bawah pondasi
batu kali, yaitu 70 - 120 cm. Ini disebabkan fungsi pondasi pelat lajur
adalah menggantikan pondasi batu belah bila batu belah sulit didapat,
atau memang sudah ada rencana pengembangan rumah ke atas.
Kelebihan :
- Pondasi
ini lebih murah bila dihitung dari sisi biaya.
- Galian
tanah lebih sedikit karena hanya berada di titik yang terdapat kolom
strukturnya.
- Penggunaannya
pada bangunan bertingkat lebih handal dibanding pondasi batu belah,
baik sebagai penopang beban vertikal maupun gaya horizontal seperti gempa,
angin, ledakan dan lain-lain
Kekurangan :
- Harus
dipersiapkan bekisting atau cetakan terlebih dulu (Persiapan lebih lama).
- Diperlukan
waktu pengerjaan lebih lama (harus menunggu beton kering/ sesuai umur beton).
- Tidak
semua tukang bisa mengerjakannya.
- Diperlukan
pemahaman terhadap ilmu struktur.
- Pekerjaan
rangka besi dibuat dari awal dan harus selesai setelah dilakukan galian
tanah.
4. Pondasi Sumuran
Pondasi
sumuran adalah jenis pondasi dalam yang dicor di tempat dengan
menggunakan komponen beton dan batu belah sebagai pengisinya. Disebut pondasi
sumuran karena pondasi ini dimulai dengan menggali tanah
berdiameter 60 - 80 cm seperti menggali sumur. Kedalaman pondasi ini
dapat mencapai 8 meter.
Pada bagian atas pondasi yang mendekati sloof, diberi pembesian untuk
mengikat sloof.
Pondasi
jenis ini digunakan bila lokasi pembangunannya jauh sehingga tidak memungkinkan
dilakukan transportasi untuk mengangkut tiang pancang.
Walaupun lokasi pembangunan memungkinkan, pondasi jenis ini jarang
digunakan. Selain boros adukan beton, penyebab lainnya adalah sulit dilakukan
pengontrolan hasil cor beton di tempat yang dalam.
Kelebihan :
- Alternatif
penggunaan pondasi dalam, jika material batu banyak dan bila tidak
dimungkinkan pengangkutan tiang pancang.
- Tidak
diperlukan alat berat.
- Biayanya
lebih murah untuk tempat tertentu.
Kekurangan :
- Bagian
dalam dari hasil pasangan pondasi tidak dapat di kontrol (Karena
batu dan adukan dilempar/ dituang dari atas)
- Pemakaian
bahan boros.
- Tidak
tahan terhadap gaya horizontal (karena tidak ada tulangan).
- Untuk
tanah lumpur, pondasi ini sangat sulit digunakan karena susah dalam
menggalinya.
5. Pondasi Strauss Pile atau Bored Pile
Pondasi
strauss pile ini termasuk kategori pondasi dangkal. Pondasi jenis ini biasanya digunakan pada
bangunan yang bebannya tidak terlalu berat, misalnya untuk rumah tinggal atau
bangunan lain yang memiliki bentang antar kolom tidak panjang.
Cara
kerja pemasangan pondasi ini adalah dengan mengebor tanah berdiameter
sesuai perhitungan struktur diameter pondasi. Setelah itu digunakan
cassing dari pipa PVC yang di cor sambil diangkat cassing-nya. Cassing digunakan
pada tanah lembek dan berair. Jika tanah keras dan tidak berair, pondasi
dapat langsung di cor tanpa cassing.
Kedalaman
pondasi ini dapat mencapai 5 meter dengan mengunakan besi tulangan
sepanjang dalamnya pondasi. Biasanya ukuran pondasi yang sering
dipakai adalah diameter 20 cm, 30 cm, dan 40 cm, sesuai dengan tersedianya mata
bor. Seperti layaknya pondasi tiang, maka pondasi strauss ini
ditumpu pada dudukan beton (pile cap). Fungsi dudukan beton adalah mengikatkan
tulangan pondasi pada kolom dan sloof. Selain itu fungsinya adalah untuk
transfer tekanan beban di atasnya.
Untuk
pondasi bored pile, system kerjanya hampir sama dengan pondasi
strauss pile. Perbedaannya hanya terletak pada peralatan bor, peralatan cor,
dan system cassing yang menggunakan teknologi lebih modern. Pondasi ini
digunakan untuk jenis pondasi dalam dan di atas 2 lantai.
Kelebihan :
- Volume
betonnya sedikit
- Biayanya
relative murah
- Ujung
pondasi bisa bertumpu pada tanah keras
Kekurangan :
- Diperlukan
peralatan bor
- Pelaksanaan
pemasangannya relative agak susah.
- Pelaksanaan
yang kurang bagus dapat menyebabkan pondasi keropos, karena unsur
semen larut oleh air tanah.
6. Pondasi Tiang Pancang
Pondasi
tiang
pancang adalah suatu konstruksi pondasi yang mampu menahan gaya
orthogonal ke sumbu tiang dengan jalan menyerap lenturan. Pondasi tiang
pancang dibuat menjadi satu kesatuan yang monolit dengan menyatukan pangkal
tiang pancang yang terdapat di bawah konstruksi dengan tumpuan pondasi.
Pelaksanaan
pekerjaan pemancangan menggunakan diesel hammer. Sistem kerja diesel Hammer
adalah dengan pemukulan sehingga dapat menimbulkan suara keras dan getaran pada
daerah sekitar. Itulah sebabnya cara pemancangan pondasi ini menjadi
permasalahan tersendiri pada lingkungan sekitar.
Permasalahan
lain adalah cara membawa diesel hammer kelokasi pemancangan harus menggunakan
truk tronton yang memiliki crane. Crane berfungsi untuk menaikkan dan
menurunkan. Namun saat ini sudah ada alat pancang yang menggunakan system
hidraulik hammer dengan berat 3 – 7 ton.
Pekerjaan
pemukulan tiang pancang dihentikan dan dianggap telah mencapai tanah keras jika
pada 10 kali pukulan terakhir, tiang pancang masuk ke tanah tidak lebih dari 2
cm.
Berikut ini cara
sederhana untuk menghitung kebutuhan pondasi tiang pancang dan penampang tiang
pancang yang akan digunakan :
Misalnya didapat
brosure produk tiang pancang segitiga ukuran 25/25. Jika daya dukung setiap
tiangnya mencapai 2 ton maka berapakah jumlah tiang dalam setiap kolomnya?
Adapun tahap
perhitungannya adalah sebagai berikut:
- Denah
bangunan dibagi-bagi di antara kolom-kolom untuk mengetahui berat yang harus
dipikul setiap pondasi. Dapat juga semua luas denah bangunan
dijumlahkan kemudian dibagi ke dalam beberapa titik pondasi dalam setiap
kolomnya. Cara kedua ini memiliki kelemahan karena beban di pinggir kolom
tentu saja berbeda dengan beban di tengah.
- Selanjutnya
total volume beton dikalikan dengan berat jenis beton, volume lantai
dikalikan berat jenis lantai, demikian seterusnya untuk tembok, kayu,
genteng, dan sebagainya. Hasilnya dijumlahkan sehingga diperoleh berat = X
ton.
- Selain
itu juga dihitung jumlah beban hidup untuk jenis bangunan tersebut.
Misalnya beban rumah tinggal 200 Kg/m2. Sehingga diperoleh 200 kg
dikalikan dengan seluruh luas lantai, misalnya Y ton.
- Jumlah
semua beban tersebut yaitu : X ton + Y ton. Misalnya, hasil
penjumlahannya 48 ton. Dengan demikian kebutuhan tiang pancang adalah 48
ton : 25 ton atau sekitar dua buah tiang pancang pada satu titik kolom.
Jadi jumlah tiang pancang untuk bangunan tersebut adalah hasil perkalian
antara jumlah kolom dengan dua titik pancang.
- Hasil
tersebut hanya untuk sebuah tiang pancang yang ukurannya 6 meter setiap
batangnya. Bila kedalaman tanah keras adalah 9 meter, maka diperlukan dua
buah tiang pancang per titiknya.
- Hitungan
sederhana tersebut mengabaikan daya dukung tanah hasil laboratorium dan
daya lekat tanah si sepanjang tiang pancang. Bila hal tersebut
dihitung, jumlah tiang pancang tentu akan berkurang. Bahkan cara
perhitungannya tidak sesederhana hitungan di atas.
1. Ukuran Tiang Pancang
Berbagai ukuran tiang
pancang yang ada pada intinya dapat dibagi dua, yaitu :
MINIPILE dan MAXIPILE.
a. Minipile (Ukuran
Kecil)
Tiang pancang berukuran
kecil ini digunakan untuk bangunan-bangunan bertingkat rendah dan tanah
relative baik. Ukuran dan kekuatan yang ditawarkan adalah:
- Berbentuk
penampang segitiga dengan ukuran 28 dan 32.
- Berbentuk
bujur sangkar dengan ukuran 20x20 dan 25x25.
-
Tiang pancang berbentuk penampang segitiga berukuran 28 mampu menopang beban 25
– 30 ton
- Tiang pancang berbentuk penampang segitiga berukuran 32 mampu menopang beban
35 – 40 ton.
- Tiang pancang berbentuk bujur sangkar berukuran 20x20 mampu menopang
tekanan 30 – 35 ton
- Tiang pancang berbentuk bujur sangkar berukuran 25 x 25 mampu menopang
tekanan 40 – 50 ton.
b. Maxipile (Ukuran
Besar)
Tiang pancang ini
berbentuk bulat (spun pile) atau kotak (square pile). Tiang pancang ini
digunkan untuk menopang beban yang besar pada bangunan bertingkat tinggi.
Bahkan untuk ukuran 50x50 dapat menopang beban sampai 500 ton.
2. Kelebihan dan Kekurangan
Kelebihan :
- Karena dibuat dengan system pabrikasi, maka mutu beton
terjamin.
- Bisa mencapai daya dukung tanah yang paling keras.
- Daya dukung tidak hanya dari ujung tiang, tetapi juga
lekatan pada sekeliling tiang.
- Pada penggunaan tiang kelompok atau grup (satu beban tiang
ditahan oleh dua atau lebih tiang),
daya dukungnya sangat kuat.
- Harga relative murah bila dibanding pondasi sumuran.
Kekurangan :
- Untuk daerah proyek yang masuk gang kecil, sulit dikerjakan
karena factor angkutan.
- Sistem ini baru ada di daerah kota dan sekitarnya.
- Untuk daerah dan penggunaan volumenya sedikit, harganya
jauh lebih mahal.
- Proses pemancangan menimbulkan getaran dan kebisingan.
3. Keuntungan dan Kerugian menurut teknik pemasangan
a. Pondasi tiang
pancang pabrikan.
Keuntungan:
- Karena
tiang dibuat di pabrik dan pemeriksaan kwalitas sangat ketat, hasilnya
lebih dapat diandalkan.
- Pelaksanaan
pemancangan relative cepat, terutama untuk tiang baja. Walaupun lapisan
antara cukup keras, lapisan tersebut masih dapat ditembus sehingga
pemancangan ke lapisan tanah keras masih dapat dilakukan.
- Persediaannya
culup banyak di pabrik sehingga mudah diperoleh, kecuali jika diperlukan
tiang dengan ukuran khusus.
- Untuk
pekerjaan pemancangan yang kecil, biayanya tetap rendah.
- Daya
dukungnya dapat diperkirakan berdasar rumus tiang pancang sehingga
pekerjaankonstruksinya mudah diawasi.
- Cara
pemukulan sangat cocok untuk mempertahankan daya dukung beban vertical.
Kerugian
:
- Karena
pekerjaan pemasangannya menimbulkan getaran dan kegaduhan maka pada daerah
yang berpenduduk padat akan menimbulkan masalah di sekitarnya.
- Untuk
tiang yang panjang, diperlukan persiapan penyambungan dengan menggunakan
pengelasan (untuk tiang pancang beton yang bagian atas atau bawahnya berkepala
baja). Bila pekerjaan penyambungan tidak baik, akibatnya sangat merugikan.
- Bila
pekerjaan pemancangan tidak dilaksanakan dengan baik, kepala tiang cepat
hancur. Sebaiknya pada saat dipukul dengan palu besi, kepala tiang
dilapisi denga kayu.
- Bila
pemancangan tidak dapat dihentikan pada kedalaman yang telah ditentukan,
diperlukan perbaikan khusus.
- Karena
tempat penampungan di lapangan dalam banyak hal mutlak diperlukan maka
harus disediakan tempat yang cukup luas.
- Tiang-tiang
beton berdiameter besar sangat berat, sehingga sulit diangkut atau
dipasang. Karena itu diperlukan mesinpemancang yang besar.
- Untuk
tiang-tiang pipa baja, diperlukan tiang yang tahan korosi.
b. Pondasi Tiang yang
Dicor di Tempat
Keuntungan:
- Karena
pada saat melaksanakan pekerjaan hanya terjadi getaran dan keriuhan yang
sangat kecil maka pondasi ini cocok untuk pekerjaan pada daerah yang padat
penduduknya.
- Karena
tanpa sambungan, dapat dibuat tiang yang lurus dengan diameter besar dan
lebih panjang.
- Diameter
tiang ini biasanya lebih besar daripada tiang pracetak atau pabrikan.
- Daya
dukung sstiap tiang lebih besar sehingga beton tumpuan (Pile cap) dapat
dibuat lebih kecil.
- Selain
cara pemboran di dalam arah berlawanan dengan putaran jam, tanah galian
dapat diamati secara langsung dan sifat-sifat tanah pada lapisan antara
atau pada tanah pendukung pondasi dapat langsung diketahui.
- Pengaruh
jelek terhadap bangunan di dekatnya cukup kecil.
Kerugian :
- Dalam
banyak hal, beton dari tubuh tiang diletakkan di bawah air dn kualitas
tiang yang sudah selesai lebih rendah dari tiang-tiang pracetak atau
pabrikan. Disamping itu, pemeriksaan kualitas hanya dapat dilakukan secara
tidak langsung.
- Ketika
beton dituangkan, dikawatirkan adukan beton akan bercampur dengan
reruntuhan tanah. Oleh karena itu, beton harus segera dituangkan dengan
seksama setelah penggalian tanah dilakukan.
- Walaupun
penetrasi sampai ke tanah pendukung pondasi dianggap telah terpenuhi,
terkadang tiang pendukung kurang sempurna karena ada lumpur yang tertimbun
di dasar.
- Karena
diameter tiang cukup besar dan memerlukan banyak beton, maka untuk
pekerjaan yang kecil dapat mengakibatkan biaya tinggi.
- Karena
pada cara pemasangan tiang yang diputar berlawanan arah jarum jam
menggunakan air maka lapangan akan menjadi kotor. Untuk setiap cara perlu
dipikirkan cara menangani tanah yang telah dibor atau digali.