Pondasi bangunan merupakan sebuah bangunan bawah yang digunakan untuk menahan beban,pondasi tersebut biasanya adalah beton, dalam pemasangan beton sebagai pondasi diperlukannya sebuah pengujian pada pondasi beton yang bertujuan mengetahui kekuatan/daya dukung dari beton tersebut sebagai pondasi bangunan, pengujian tersebut dinamakan, PDA Test (Pile Dynamic Load Test) merupakan sebuah pengujian dinamik menggunakan metode wave analisis atau biasa di sebut dengan Re-strike test sesuai dengan karakteristik pengujian, pengujian tersebut menggunakan pemukulan secara berulang-ulang pada pondasi tiang pancang yang sedang di uji.
Metode pengujian ini merupakan prosedur pengujian beban vertikal untuk menentukan respon gaya dan kecepatan pada pondasi tiang terhadap gaya dinamik yang diberikan secara aksial oleh hammer rig atau perangkat serupa yang menyebabkan regangan besar (high-strain) pada pondasi tiang. Metode pengujian ini berlaku untuk semua jenis pondasi dalam, terlepas dari metode pemasangannya. Uji beban dinamik ini mengacu standar yang umum, yaitu dalampengujian ini menggunakan ASTM D4945.
Tujuan PDA Test
Tujuan dari PDA Test antara lain:
- Mengetahui nilai daya dukung pondasi tiang tunggal
- Integritas atau keutuhan tiang dan joint (sambungan tiang pancang)
- Memperoleh data tentang regangan atau gaya dan akselerasi, kecepatan atau perpindahan tiang terhadap gaya dinamik
- Mendapatkan efisiensi kinerja hammer, tegangan yang terjadi pada pondasi tiang, dankarakteristik atau parameter dinamik tanah, seperti koefisien redaman tanah dan nilai quake.
- Mengetahui displacement tiang
Metode pengujian ini tidak dimaksudkan untuk menggantikan Metode Pengujian D1143.
Persiapan Pondasi Tiang Uji
Bagian atas pada pondasi tiang yang diuji harus dalam kondisi baik; tidak dijumpai adanya kerusakan, serta kepala pondasi tiang dalam keadaan rata, utuh. Untuk pondasi tiang beton, kuat tekan pondasi tiang harus memadai untuk menahan beban dinamik, jika tidak, pondasi tiang bisa mengalami kerusakan. Apabila telah dilakukan pemotongan kepala pondasi tiang beton atau terjadi kerusakan pada bagian atas kepala pondasi tiang, disarankan untuk melakukan perbaikan kepala pondasi tiang dengan cara grouting untuk memastikan kepala pondasi tiang dalam keadaan rata. Mutu dari grouting sebaiknya tidak lebih besar dari mutu beton pondasi tiang eksisting.
Bagian pondasi tiang uji harus terekspos minimal 3-4 kali lebar penampang pondasi tiang. Apabila kepala pondasi tiang berada di bawah tanah, maka diperlukan penggalian tanah di sekitarnya dengan lebar galian adalah 1/2 kali lebar penampang pondasi tiang + 1,00 m. Galian harus tetap dalam keadaan tanpa-air pada tahapan persiapan hingga akhir pengujian beban dinamik dilakukan. Ilustrasi persiapan galian ditunjukkan pada gambar di bawah ini.
Permukaan tanah di area pondasi tiang uji harus rata dan bebas dari segala rintangan untuk memastikan sistem beban dinamik dapat bergerak dan bekerja dengan baik. Selain itu, daya dukung tanah harus memadai untuk mendukung beban operasional sistem beban dinamik.
Persiapan Pengujian Beban Dinamik
Hal-hal yang perlu dipersiapkan sebelum pelaksanaan pengujian beban dinamik dilakukan adalah sebagai berikut :
1. Beban dinamik yang digunakan harus mampu memberikan impact yang cukup pada kepala pondasi tiang uji, sehingga energi yang bekerja pada pondasi tiang uji setidaknya mampu untuk mendapatkan regangan, dalam hal ini daya dukung maksimum yang direncanakan. Besarnya beban dinamik yang diperlukan minimal adalah 1.5% (dengan asumsi tinggi jatuh efektif adalah 1 m) dari beban maksimum yang ingin dicapai. Namun tentu saja berat beban dinamik yang lebih besar (2% - 6%) lebih baik, selain efisiensi beban yang lebih baik, dengan tinggi jatuh yang semakin rendah, resiko kerusakan pondasi tiang akan semakin kecil.
2. Beban dinamik harus dijatuhkan secara vertikal atau apabila terdapat inklinasi pada pondasi tiang uji, maka beban dinamik harus diaplikasikan sesuai dengan sumbu tiang.
3. Untuk pondasi tiang dengan dimensi ≤ 800 mm, bisa menggunakan 2 pasang sensor, yaitu strain transducer dan accelerometer. Namun untuk dimensi yang lebih besar dari 800 mm, maka diharuskan untuk menggunakan 4 pasang sensor yang diletakkan secara proporsional terhadap penampang pondasi tiang uji. Sensor-sensor untuk pengujian dinamik diletakkan pada dinding pondasi tiang uji yang terekspos minimal 1.5 kali dari lebar pondasi tiang yang diukur dari kepala pondasi tiang. Peletakkan sensor dilakukan dengan baut. Ilustrasi pemasangan sensor adalah sebagai berikut :
4. Sensor-sensor yang digunakan harus telah dikalibrasi minimal 2 tahun sekali menurut ASTM D4945.
5. Waktu pengujian beban dinamik dilakukan harus memperhatikan aspek kekuatan atau umur pondasi tiang beton khususnya pondasi tiang beton in-situ. Selain itu, diperlukan juga analisa berapa lamanya proses remolded strength pada sistem pondasi tiang setelah dilakukan proses instalasi pondasi tiang.
Pelaksanaan Pengujian Beban Dinamik
Secara umum digunakan 4 buah sensor, 2 strain transducer dan 2 accelerometer yang
dipasang pada bagian atas pondasi tiang uji. Sensor-sensor ini kemudian dihubungkan pada
perangkat komputer khusus untuk memproses data (gambar di bawah), baik dengan kabel atau
nirkabel.
Beban dinamik kemudian dijatuhkan pada kepala pondasi tiang uji secara vertikal yang
kemudian menghasilkan gelombang kompresi yang bergerak dari kepala pondasi tiang uji hinga
ke ujung bawah dan memantulkan kembali gelombang tersebut ke atas. Untuk memastikan
bahwa tegangan yang dihasilkan dari beban dinamik lebih rendah dari kekuatan tekan tiang,
penguji harus memantau tegangan yang tercatat pada perangkat komputer. Pukulan yang
diberikan secara ideal adalah mengikuti aturan untuk mendapatkan data final set dengan cara
kalendering. Namun untuk kasus restrike, maka jumlah pukulan bisa seminimal mungkin,
khususnya untuk pondasi tiang beton in-situ dan juga pondas tiang pracetak dengan metode
instalasi pondasi tiang nya menggunakan injection method. Output dari pengujian beban dinamik
untuk setiap pukulan, ditunjukkan pada Gambar sebagai berikut ;
Data yang tercatat pada komputer kemudian dilakukan analisa dengan menggunakan
program komputer CAPWAP, di mana data pondasi tiang uji dan parameter tanah dimodelkan.
Perhitungan dilakukan dengan menggunakan teori persamaan gelombang. Permodelan
hubungan pondasi tiang-tanah menggambarkan perilaku pondasi tiang uji dalam hal fungsi
perpindahan, kecepatan dan percepatan, menggunakan parameter empiris yang bergantung
pada parameter tanah yang diketahui.
Dengan melakukan proses iterasi, parameter dinamik yang tepat dapat disempurnakan
sehingga didapatkan prediksi dari kapasitas friksi dan kapasitas ujung pondasi tiang uji yang
paling mendekati. Prosedur ini disebut “Signal Matching Analysis”. Parameter tanah yang
diperoleh dari metode iteratif pada langkah sebelumnya kemudian digunakan untuk
mendapatkan prediksi diagram Beban (static)-Penurunan dari pondasi tiang yang diuji.
Alat Pengujian Beban Dinamik
1. Komputer – PDA-8G, merupakan field PC yang berfungsi untuk mencatat respon gelombang yang terukur pada pondasi tiang melalui sensor-sensor yang terpasang.
2. Dua buah smart sensor-wireless Strain-Transducer untuk mengukur regangan yang terjadi pada pondasi tiang uji.
3. Dua buah smart sensor-wireless Piezoelectric & Piezoresistive Accelerometer untuk mengukur percepatan yang terjadi pada pondasi tiang uji.
4. Kabel untuk menghubungkan sensor ke computer atau perangkat wireless
5. Alat lain-lain untuk memasang sensor ke pondasi tiang uji (seperti: kabel listrik, palu, alat bor beton tangan, baut, kunci pas, dll.)
6. Beban dinamik. Beban dinamik bisa berupa piling hammer (drop, diesel, hydraulic) atau sistem beban lainnya, selama itu bisa dijatuhkan secara vertikal dan relatif jatuh bebas
(free fall).
Alat - Alat yang digunakan untuk Test PDA
Proses Test PDA
Hasil Pengujian
Hasil akhir uji beban dinamik merupakan hasil prediksi analisa dari perangkat lunak komputer yaitu CAPWAP untuk menghasilkan korelasi beban static terhadap penurunan yang terjadi pada pondasi tiang. Korelasi yang baik antara hasil yang diperoleh dari uji beban dinamik dan uji beban statik seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini.
Prediksi grafik hubungan beban statik dengan penurunan yang terjadi pada pondasi tiang sangat bergantung pada data yang diperoleh saat pengujian. Apabila data yang diperoleh belum didapatkan kondisi failure pada pondasi tiang uji, maka perlu dicatat bahwa hasil prediksi analisa CAPWAP belum tentu menggambarkan kondisi failure yang sesungguhnya. Sangat disarankan untuk mengkalibrasi hasil dari pengujian beban dinamik dengan pengujian beban statik pada suatu proyek.
Contoh hasil dari analisa CAPWAP adalah sebagai berikut ;
Comments
Post a Comment