Laboratorium sipil: PENGUJIAN DAYA DUKUNG TIANG PANCANG DENGAN ALAT PDA

Latar Belakang

Pile Driving Analyzer (PDA) adalah suatu sistem yang terdiri dari suatu perangkat elektronik komputer untuk menganalisa hasil gelombang tumbukan dan dilengkapi dengan sepasang sensor accelerometer dan strain transducer berdasarkan peraturan ASTM D4945-08. Prinsip metode dinamik adalah pada ujung atas tiang diberikan tumbukan hammer. Dari tumbukan ini akan terjadi gelombang rambatan dari ujung atas sampai ke ujung bawah pondasi tiang yang kemudian terpantul kembali ke ujung atas karena reaksi tanah sehingga dari hasil pantulan rambatan gelombang ini dapat diukur dan digunakan untuk menghitung daya dukung aksial pondasi dengan menggunakan teori persamaan gelombang. Semakin besar kekuatan tanah, semakin kuat gelombang perlawanan yang timbul. Gelombang aksi maupun reaksi akibat perlawanan tanah akan direkam. Dari hasil rekaman, karakteristik gelombang-gelombang ini dianalisa untuk menentukan daya dukung statik tiang yang diuji.

Dari hasil tumbukan diperoleh grafik gaya (F) dan kecepatan (V) kemudian dilakukan analisa dan perhitungan untuk memperoleh data keluaran berupa daya dukung aksial tiang,tegangan tekan dan tarik maksimum yang terjadi pada lokasi transducer, energi yang ditransfer dari penumbuk ke tiang yang dipukul, dan penurunan yang terjadi pada saat dilakukan pengujian. Pada umumnya pelaksanaan pengujian pada tiang dilakukan setelah material tiang (beton) telah mempunyai umur yang cukup untuk memikul beban kejut dan tegangan dari hammer untuk mencegah terjadinya kerusakan pada tiang pada saat tiang tersebut dilakukan pengujian. Antisipasi lain dapat dilakukan dengan cara memperendah tinggi jatuh hammer, mempertebal cushion pada kepala tiang, dan lain sebagainya.

Peralatan Yang Digunakan

Peralatan yang digunakan adalah:

No.	Nama Alat	Gambar
1	Main unit PDA
2	Main Cable
3	Sensor Strain dan Accelerometer
4	Alat bor, mur dan baut

Tabel 1 Daftar Peralatan

Persiapan Pengujian

Sebelum pengujian dilaksanakan perlu dilakukan persiapan untuk pemasangan strain transducer dan accelerometer. Pemasangan strain transducer dan accelerometer dilakukan pada jarak minimal 1.5 diameter dari kepala tiang agar diperoleh penyebaran gelombang yang merata. Pemeriksaan koneksitas komputer, kabel, dan transducer dilakukan agar diperoleh data yang bagus. Persiapan lainnya adalah melakukan pencatatan data tiang, dan pemeriksaan hammer yang akan digunakan.

Gambar 1. Ilustrasi Posisi Sensor

Pelaksanaan Pengujian dan Analisa Data

Pelaksanaan pengujian tiang dilakukan setelah persiapan instrumentasi dan data input PDA diperoleh. Pengujian diawali dengan satu pukulan awal untuk melihat koneksitas dan penyesuaian data yang dirasa perlu, selanjutnya dilakukan beberapa pukulan sampai diperoleh energi (EMX) yang maksimum.

Sebagai analisis lanjutan pengujian dengan PDA, hasil rekaman gelombang akibat tumbukan hammer dapat dianalisa lebih lanjut dengan menggunakan software Case Pile Wave Equation Analysis Program atau disingkat dengan CAPWAP. Program CAPWAP mengkombinasikan rambatan gelombang pada tiang hasil rekaman PDA dan mobilisasi tanah beserta parameter – parameternya (Damping factor, quake, material tiang) dan secara iterasi menentukan parameter – parameter tanah lainnya, sehingga grafik gelombang hasil iterasi itu mempunyai korelasi yang cukup baik dengan grafik gelombang yang dihasilkan PDA. Proses iterasi ini disebut sebagai signal matching.

Analisa dengan CAPWAP menghasilkan kurva penurunan tiang vs beban dan distribusi gaya gesek dan tahanan ujung tiang. Dengan demikian kualitas pengujian dengan PDA dapat dibandingkan selain dengan daya dukung batasnya juga melalui kurva penurunan tiang vs beban yang diperoleh melalui uji beban statik.