Pondasi tiang pancang terdiri dari tiang pancang yang digali ke dalam tanah sampai tercapai lapisan tanah yang stabil. Pondasi tiang mentransfer beban bangunan ke tanah bantalan dengan daya dukung yang lebih besar. Pondasi tiang berguna di daerah dengan tanah bagian atas yang tidak stabil yang mungkin terkikis, atau untuk struktur besar. Pondasi tiang sering diperlukan untuk menahan beban lateral. Beban lateral berasal dari berbagai sumber termasuk angin, gempa bumi, gelombang, dan benturan kapal.
Kapasitas lateral tiang biasanya jauh lebih kecil daripada kapasitas aksial dan sebagai akibatnya kelompok tiang sering dipasang untuk meningkatkan kapasitas lateral seluruh sistem pondasi. Ketika kelompok tiang vertikal atau tegak lurus tidak memberikan tahanan lateral yang cukup, tiang dapat dihancurkan untuk memobilisasi beberapa kapasitas aksial yang lebih tinggi untuk menahan beban lateral.
Tiang pancang relatif panjang, anggota ramping yang meneruskan beban pondasi melalui lapisan tanah dengan daya dukung rendah ke tanah yang lebih dalam atau lapisan batuan yang memiliki daya dukung tinggi. Mereka digunakan ketika untuk pertimbangan ekonomi, konstruksi atau kondisi tanah diinginkan untuk mengirimkan beban ke strata di luar jangkauan praktis pondasi dangkal. Selain struktur pendukung, tiang juga digunakan untuk menahan struktur terhadap gaya angkat dan untuk membantu struktur dalam menahan gaya lateral dan guling.
Pondasi tiang telah digunakan selama bertahun-tahun oleh paerusahaan jasa pancang profeisonal, untuk memikul dan mentransfer beban ke tanah yang dianggap lemah dalam struktur karena kondisi tanah. Pada tahap awal pembangunan, desa dan kota terletak di sekitar danau dan sungai karena ketersediaan air, dan juga untuk memastikan perlindungan yang tepat dari daerah tersebut. Oleh karena itu, daya dukung tanah yang lemah diperkuat dengan penggunaan tiang-tiang kayu yang ditancapkan secara manual ke dalam tanah, atau ditancapkan ke dalam lubang-lubang yang diisi dengan batu dan pasir. Metode primitif pemasangan tiang pancang dimodifikasi setelah revolusi industri dan teknik pemasangan dengan mesin bertenaga uap atau diesel diperkenalkan.
KEBUTUHAN FOUNDATION PILE
- Ketika strata pada atau tepat di bawah permukaan tanah sangat kompresibel dan sangat lemah untuk menopang beban yang ditransmisikan oleh struktur.
- Ketika rencana struktur tidak teratur relatif terhadap garis dan distribusi bebannya. Ini akan menyebabkan penurunan yang tidak seragam jika pondasi dangkal dibangun. Pondasi tiang diperlukan untuk mengurangi penurunan diferensial.
- Pondasi tiang diperlukan untuk transmisi beban struktur melalui air dalam ke lapisan yang kokoh.
- Pondasi tiang digunakan untuk menahan gaya horizontal selain untuk menopang beban vertikal pada struktur penahan tanah dan struktur tinggi yang menerima gaya horizontal akibat angin dan gempa.
- Tiang pancang diperlukan bila kondisi tanah sedemikian rupa sehingga erosi washout atau gerusan tanah dapat terjadi dari bawah pondasi yang dangkal.
- Dalam kasus tanah ekspansif, seperti tanah kapas hitam yang membengkak atau menyusut karena perubahan kadar air, tiang pancang digunakan untuk mentransfer beban di bawah zona aktif.
- Tanah yang mudah runtuh seperti loess, mengalami kerusakan struktur yang disertai dengan penurunan rasio rongga secara tiba-tiba, ketika terjadi peningkatan kadar air. Tiang pancang digunakan untuk mentransfer beban di luar zona kemungkinan perubahan kelembaban di tanah tersebut.
FOUNDATION PILE VS FOUNDATION SUMUR
- Pondasi sumur menyediakan fondasi yang kokoh dan masif untuk beban berat dibandingkan dengan sekelompok tiang yang masing-masing ramping dan lemah dan dapat rusak jika terkena pohon terapung atau batu besar yang menggelinding di dasar sungai.
- Sumur menyediakan modulus penampang yang besar dengan luas penampang minimum dan karenanya efisien dalam menerima beban vertikal dan horizontal yang besar bahkan ketika panjang yang tidak ditopang besar.
- Pengecoran sumur steaming dilakukan dalam kondisi kering dan terkendali dan oleh karena itu kualitas pekerjaan terjamin, namun hal yang sama tidak dapat dilakukan dalam kasus tiang bor cor-in-situ di mana beton harus dilakukan di bawah air atau di bawah permukaan tanah. Bahkan dalam kasus tiang pancang pracetak, beton mengalami tekanan berat selama operasi pemancangan dan kerusakan yang diakibatkannya tidak dapat dikesampingkan.
- Ketika terjadi gerusan, tiang akan bertindak sebagai penyangga yang panjang dan harus dirancang untuk menahan tegangan tekuk, yang cukup berat karena momen lentur yang disebabkan oleh gaya memanjang pada geladak jembatan akibat gaya traksi dan gaya pengereman.
- Sulit untuk mendorong tiang pancang melalui strata yang memiliki bongkahan batu dan batang pohon yang sering dijumpai di tanah aluvial, sedangkan dalam kasus pondasi sumur ada akses yang cukup untuk menghilangkan penghalang. Cukup sering gesekan kulit yang terjadi sangat besar untuk mencegah pemancangan lebih lanjut dari tiang meskipun lapisan yang kokoh belum tercapai.
- Penggunaan pondasi tiang pancang lebih menguntungkan dibandingkan pondasi sumur dimana karakteristik tanah dan kondisi muka air tanah sedemikian rupa sehingga fenomena pukulan terjadi selama pengeringan sumur.
- Peningkatan mekanisasi dan munculnya mesin baru telah menurunkan biaya pondasi dengan tiang pancang yang jauh lebih rendah dibandingkan dengan sumur. Teknik pengujian baru untuk memeriksa integritas tiang dan informasi tentang strata melalui tiang telah melewati atau istirahat telah menghilangkan ketidakpastian daya dukung tiang untuk sebagian besar.
- Pondasi tiang pancang memiliki keunggulan yang jelas dibandingkan pondasi sumur dalam hal konstruksi yang cepat. Dimanapun waktu adalah kriteria, pondasi tiang adalah pilihan alami para kontraktor bangunan profesional.