Rekayasa Pondasi: Pengertian dan Jenis-Jenis Pondasi



Banyak struktur seperti bendungan, jembatan, bangunan, jalan, dll. Dibangun oleh insinyur sipil untuk memenuhi berbagai kebutuhan kita. Semua struktur ini berada di atas tanah dan terlihat. Ini disebut suprastruktur. Struktur menerapkan beban pada tanah tempat mereka beristirahat. Jika struktur super ­ditempatkan langsung di atas tanah, tanah akan mengalami tekanan berlebih dan tidak akan mampu menopangnya dengan aman. Untuk memindahkan beban struktur ke tanah dengan aman, beberapa bagian struktur ditempatkan di bawah tanah.

Bagian struktur ini disebut substruktur. Substruktur biasa disebut pondasi. Jadi elemen struktural yang menghubungkan, jembatan, bangunan dll ke tanah disebut pondasi. Fondasi struktur apapun sangat penting karena keamanan dan keandalan struktur tergantung pada pondasi.

Beban struktur ditransmisikan dari superstruktur ke sub-struktur yaitu, pondasi oleh kolom atau dinding. Pondasi mendistribusikan beban ke tanah sedemikian rupa sehingga tanah mampu menahan beban seperti yang ditunjukkan pada gambar 11.1.

Jenis Yayasan:

Yayasan secara luas diklasifikasikan menjadi dua kategori:

(i) Fondasi dangkal dan

(ii) Fondasi yang dalam

Fondasi Dangkal:

Pondasi dangkal adalah pondasi yang menyalurkan beban ke tanah pada kedalaman yang dangkal. Fondasi dangkal disediakan ketika tanah pada kedalaman dangkal cukup kuat untuk menahan beban yang mungkin dikenakan padanya. Untuk pondasi dangkal, rasio kedalaman pondasi, D terhadap lebar pondasi, B sama dengan atau kurang dari 1. Pijakan sebar dan mat adalah pondasi dangkal.

Untuk pondasi dangkal.

Yayasan Dalam

Fondasi dalam adalah fondasi yang memindahkan beban ke tanah yang lebih dalam. Fondasi yang dalam diperlukan ketika tanah pada kedalaman yang dangkal tidak dapat mendukung struktur dan lapisan keras tersedia pada kedalaman yang lebih besar. Untuk pondasi dalam, rasio kedalaman pondasi terhadap lebar pondasi lebih besar dari 1. Tiang pancang dan caisson adalah pondasi dalam.

Untuk fondasi yang dalam

D/B > 1

Jenis Pondasi Dangkal

Jenis pondasi dangkal adalah sebagai berikut:

(i) Sebarkan pijakan

(ii) Pijakan tali

(iii) Pijakan gabungan

(iv) Pijakan tikar atau rakit

(v) Pijakan menerus.

(i) Sebarkan pijakan:

Ini juga disebut pijakan kolom individu. Ini adalah jenis pondasi yang paling umum dan dapat berbentuk persegi, persegi panjang atau bundar-sering berbentuk kolom. Itu terbuat dari beton bertulang. Ini disebut pijakan menyebar karena menyebarkan beban struktural ke area tanah tertentu. Gambar 11.4 menunjukkan telapak menyebar.

(ii) Pijakan tali:

Jika pondasi sebar terisolasi dari dua kolom dihubungkan oleh sebuah balok, itu disebut pijakan tali dan balok disebut balok tali. Strap beam tidak mentransfer beban apa pun ke tanah karena tidak bersentuhan dengan tanah. Gambar 11.5 menunjukkan pijakan tali.

(iii) Pijakan gabungan:

Pijakan menyebar yang mendukung dua atau lebih kolom dikenal sebagai pijakan gabungan. Pijakan gabungan umumnya dibangun ketika dua atau tiga kolom terletak sangat dekat satu sama lain. Bentuk pondasi gabungan mungkin persegi panjang jika kedua kolom memikul beban yang sama atau mungkin trapesium jika memikul beban yang berbeda. Gambar 11.6 menunjukkan pijakan gabungan.

(iv) Pijakan menerus:

Ini juga dikenal sebagai pijakan strip. Pijakan menerus disediakan untuk dinding bantalan beban. Pijakan menerus terbuat dari batu bata. Panjang pondasi menerus biasanya jauh lebih besar dari lebar pondasi.

(v) Pijakan tikar atau rakit:

Pijakan alas adalah jenis pijakan gabungan yang menutupi seluruh area di bawah struktur dan menopang semua dinding dan kolom. Biasanya akan lebih ekonomis untuk membuat fondasi mat<ea, jika lebih dari 50% luas rencana suatu bangunan ditutupi oleh gabungan luas rencana dari semua pondasi yang terisolasi.

Tikar secara struktural kaku dan ketika mengendap, ia mengendap secara seragam sebagai entitas monolitik. Dengan demikian mengurangi potensi penyelesaian diferensial. Tikar umumnya digunakan ketika kondisi tanah sangat tidak menentu dan struktur terlalu berat untuk menghindari pijakan.

Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Kedalaman Fondasi Dangkal:

Faktor-faktor berikut mempengaruhi kedalaman pondasi dangkal:

(i) Ketebalan lapisan atas:

Jika fondasi akan dibangun di tanah yang memiliki persentase bahan pembusukan nabati dan organik yang baik, maka pondasi harus diletakkan di bawah ketebalan bahan organik tersebut. Karena jenis tanah organik ini mengalami perubahan volume yang cukup besar pada penerapan beban eksternal.

(ii) Pembekuan tanah:

Di daerah, di mana suhu udara turun di bawah 0°C untuk waktu yang lama, suhu tanah turun ke tingkat yang sebanding dan menuangkan air berubah menjadi es. Ini disebut pembekuan tanah. Pembekuan tanah berdampak signifikan pada fondasi yang dibangun di atas tanah semacam itu karena embun beku, di mana terjadi pergerakan tanah ke atas akibat pembentukan es bawah tanah, yang disebut lensa es. Di daerah seperti itu, pondasi harus ditempatkan di bawah kedalaman penetrasi embun beku untuk menghindari kerusakan struktur.

(iii) Kedalaman perubahan volume:

Beberapa tanah mengalami perubahan volume karena pembasahan dan pengeringan yang bergantian, seperti tanah kapas hitam. Di tanah seperti itu, pondasi harus ditempatkan di bawah zona perubahan volume. Zona perubahan volume bervariasi dari 1,2 hingga 3,5 m dalam kasus tanah kapas hitam.

Tabel 11.1 memberikan gambaran untuk menilai kerentanan tanah terhadap perubahan volume:

(iv) Kedalaman gerusan:

Untuk struktur yang berbatasan dengan sungai atau aliran air, yang mengalami gerusan air, kedalaman gerusan harus diperhatikan untuk lokasi pondasi. Kedalaman pondasi tersebut harus berada pada tingkat yang jauh di bawah kedalaman gerusan potensial.

Di India, rumus Lacey digunakan untuk menentukan kedalaman gerusan normal

0,47 ( Q /F) 1/3

dimana D L = kedalaman gerusan normal

Q = debit total dalam m 3 /detik

f – faktor lanau = 1,76 √m

m = diameter rata-rata tertimbang partikel dalam mm.

Kedalaman gerusan total ditentukan dengan menggunakan korelasi yang disarankan oleh peneliti yang berbeda.

Tabel 11.2 menunjukkan rekomendasi Seth untuk gerusan total:

(v) Tingkat Air Tanah:

Sebisa mungkin pondasi dangkal ditempatkan di atas muka air tanah untuk menghindari kesulitan konstruksi dan untuk mencegah gaya angkat yang bekerja pada pondasi. Dengan menempatkan pondasi di atas muka air tanah, persyaratan kedap air juga dapat dihindari.

(vi) Utilitas dan kerusakan bawah tanah:

Utilitas bawah tanah seperti jalur pasokan air, jalur pemutus, dll. Harus diingat saat menentukan kedalaman pondasi. Cacat bawah tanah seperti rongga, tambang yang terbengkalai, dll. juga harus dipertimbangkan saat merencanakan lokasi pondasi. Fondasi tidak boleh terletak di utilitas dan cacat bawah tanah.

(vii) Garis properti dan struktur yang berdampingan:

Jika sebuah konstruksi akan dibuat di dekat garis properti yang berdekatan, pondasi harus ditempatkan sedemikian rupa sehingga tidak boleh meluas ke garis properti yang berdekatan untuk menghindari perselisihan hukum. Jika pondasi baru akan diletakkan di dekat struktur yang sudah ada, maka ujung bawah pondasi dekat harus berada pada jarak minimum ‘S’ dari pondasi lama dimana S adalah lebar kedua pondasi yang lebih besar. Kedalaman pondasi baru harus sedemikian rupa sehingga garis yang ditarik dari tepi bawah pondasi lama (pada 30° untuk tanah rata-rata dan 45° untuk tanah lunak) tidak memotong tepi bawah pondasi baru seperti yang ditunjukkan pada gambar 11.10.

(viii) Tanah miring:

Jika pondasi akan diletakkan di atas tanah miring, kedalaman pondasi harus sedemikian rupa sehingga garis yang ditarik dari tepi bawah pondasi pada sudut 30° dan pada jarak horizontal 90 cm tidak boleh berpotongan, seperti yang ditunjukkan pada gambar. 11.11.

(ix) Yayasan pada tingkat yang berbeda:

Dalam situasi di mana bagian bawah fondasi suatu struktur berada pada tingkat yang berbeda, BIS membuat rekomendasi berikut:

(a) Untuk pijakan pada tanah berbutir, garis yang ditarik antara tepi bawah yang berdekatan dari pondasi yang berdekatan tidak boleh memiliki kemiringan yang lebih curam dari 2 H: 1 V, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 11.12.

(a) Untuk pijakan pada tanah lempung, garis yang ditarik antara tepi bawah yang berdekatan dari telapak atas dan tepi yang berdekatan atas dari pijakan bawah tidak boleh memiliki kemiringan yang lebih curam dari 2H: 1 V seperti yang ditunjukkan pada Gambar 11.13.

Jenis Pondasi Dalam:

Fondasi dalam terdiri dari berbagai jenis tergantung pada mekanisme dari mana fondasi ini memperoleh daya dukungnya, bentuk dan bahannya:

(i) Pondasi tiang pancang

(ii) Pondasi dermaga

(iii) Pondasi sumur atau cassion.

(i) Pondasi tiang pancang:

Pondasi tiang pancang adalah elemen struktural yang panjang dan ramping yang memindahkan beban struktur ke beberapa lapisan kokoh pada kedalaman yang cukup di bawah permukaan tanah.

(ii) Pondasi dermaga:

Pilar adalah tiang pancang berdiameter besar yang mendistribusikan beban struktur ke seluruh kedalaman tanah tempatnya berada.

(iii) Fondasi sumur atau cassion:

Sumur atau cassion adalah kotak atau sumur berongga ukuran besar yang dibenamkan jauh ke dalam tanah untuk menopang beban berat. Daya dukung beban pondasi tersebut sangat besar. Ini mentransfer beban struktur ke tanah melalui bantalan ujung dan gesekan kulit. Fondasi semacam itu umumnya digunakan pada jembatan.

Related Posts