Daya Dukung Pondasi Dalam: Konsep, Transfer Beban, dan Tahanan Tanah

Pendahuluan

Pondasi adalah komponen terpenting dalam struktur bangunan karena menjadi titik awal penerimaan dan penyaluran beban dari struktur di atasnya sampai ke tanah di bawahnya. Ketika beban struktur tidak dapat ditopang oleh permukaan tanah yang dangkal akibat kondisi tanah lemah atau berada jauh di bawah, maka pondasi dalam menjadi solusi utama agar bangunan tetap aman dan stabil secara struktural. Pemilihan pondasi dalam tidak hanya didasarkan pada kedalaman tanah keras, tetapi juga pada kemampuan tanah dalam menahan beban, yang disebut daya dukung pondasi, termasuk kontribusi dari tahanan ujung (end bearing) dan tahanan gesek (skin friction) sepanjang elemen pondasi. Analisis dan perencanaan pondasi dalam memerlukan pemahaman yang mendalam terhadap karakteristik tanah, jenis pondasi dalam, cara beban ditransfer, serta metode hitungan teoritis dan empiris berdasarkan data lapangan seperti N-SPT dan CPT. Studi kasus runtuhnya bangunan atau penurunan pondasi membuktikan bahwa kesalahan dalam merencanakan pondasi dapat berakibat fatal, membuat kajian pondasi dalam menjadi sangat relevan dalam pekerjaan geoteknik dan rekayasa sipil modern. ([Lihat sumber Disini - jurnal.poltekba.ac.id])

Definisi Pondasi Dalam

Definisi Pondasi Dalam Secara Umum

Pondasi dalam adalah jenis pondasi yang menyalurkan beban struktur melalui elemen-elemen panjang, seperti tiang pancang atau bore pile, ke lapisan tanah yang lebih kuat atau batuan pada kedalaman signifikan di bawah permukaan tanah. Pondasi ini digunakan ketika daya dukung tanah pada permukaan atau kedalaman dangkal tidak mencukupi untuk menahan beban struktur. Dalam pondasi dalam, elemen pondasi menembus lapisan tanah lunak atau lemah sampai ke lapisan yang lebih stabil sehingga dapat menahan tekanan struktur secara aman dan mengurangi risiko penurunan atau keruntuhan. ([Lihat sumber Disini - jurnal.unpad.ac.id])

Definisi Pondasi Dalam dalam KBBI

Dalam Kamus Besar Bahasa Indonesia (KBBI), pondasi adalah bagian bangunan yang terletak di bawah tanah dan berfungsi untuk meneruskan beban dari struktur di atasnya ke tanah dasar. Meski KBBI tidak membedakan istilah pondasi dangkal atau dalam secara tegas, konsep pondasi dalam merujuk pada pondasi dengan kedalaman lebih dari empat kali lebar pondasi yang harus mencapai lapisan tanah keras untuk memenuhi kebutuhan daya dukung struktur. ([Lihat sumber Disini - jurnal.unpad.ac.id])

Definisi Pondasi Dalam Menurut Para Ahli

Menurut beberapa ahli geoteknik dan teknik sipil:

1. Ramadhan (2023) menyatakan bahwa pondasi dalam adalah tipe pondasi di mana kedalaman pondasi melebihi empat kali lebar pondasi sehingga cocok pada kondisi tanah lemah dan diperlukan untuk mentransfer beban ke lapisan tanah yang lebih kuat. ([Lihat sumber Disini - jurnal.unpad.ac.id])

2. Jusi (2015) menjelaskan pondasi dalam sebagai pondasi yang meneruskan beban bangunan melalui tiang bore atau pancang sampai ke lapisan tanah keras atau batu yang terletak jauh di bawah tanah permukaan sehingga mampu menahan tekanan struktur secara efektif. ([Lihat sumber Disini - journal.unilak.ac.id])

3. Sulistianto (2024) menegaskan bahwa elemen pondasi dalam seperti tiang pancang memikul beban melalui kombinasi tahanan di ujung pondasi dan gesekan di sepanjang permukaan pondasi. Hal ini memungkinkan struktur untuk tetap stabil meskipun tanah di permukaan lemah. ([Lihat sumber Disini - jurnal.poltekba.ac.id])

4. Rumbyarso (2025) menambahkan bahwa metode perhitungan daya dukung pondasi dalam sering didasarkan pada uji sondir (CPT) dan N-SPT untuk mendapatkan nilai tahanan ujung dan gesek secara empiris sebelum diterapkan dalam desain pondasi. ([Lihat sumber Disini - jurnal.undira.ac.id])

Jenis-Jenis Pondasi Dalam

Pondasi dalam terdiri dari beberapa jenis utama, dipilih berdasarkan karakteristik tanah, beban struktur, dan lokasi proyek.

Tiang Pancang (Driven Piles)

Tiang pancang adalah elemen pondasi yang dipasang dengan cara dipancangkan ke dalam tanah sampai mencapai lapisan tanah keras atau sampai memperoleh nilai tahanan yang cukup. Tiang ini biasanya terbuat dari beton pracetak, baja, atau kayu, dan sering digunakan pada kondisi tanah lunak atau berair. ([Lihat sumber Disini - id.scribd.com])

Bore Pile / Tiang Bor

Bore pile adalah tiang pondasi yang dibuat dengan mengebor tanah sampai kedalaman tertentu kemudian diisi tulangan dan dicor beton di dalam lubang tersebut. Bore pile sering digunakan pada proyek yang memerlukan kontrol getaran minimal seperti di area permukiman padat. ([Lihat sumber Disini - journal.unilak.ac.id])

Caisson Foundation

Caisson adalah pondasi dalam yang dibangun atas lubang besar yang digali sampai mencapai tanah keras. Umumnya digunakan pada proyek besar seperti jembatan atau struktur pelabuhan. Pondasi ini memiliki diameter besar dan dapat menahan beban tinggi. ([Lihat sumber Disini - id.scribd.com])

Micropile dan Pile Group

Micropile adalah pondasi berupa tiang kecil dengan diameter lebih kecil dari tiang pancang biasa, biasanya dipakai pada kondisi tanah terbatas ruangnya atau pada pekerjaan retrofit struktur. Pile group adalah kombinasi banyak tiang pancang yang bekerja bersama untuk menopang beban besar dari struktur. ([Lihat sumber Disini - geomatejournal.com])

Mekanisme Transfer Beban ke Tanah

Mekanisme utama bagaimana beban struktur dialihkan dari pondasi dalam ke tanah terdiri dari dua komponen utama:

1. Tahanan Ujung (End Bearing)

Tahanan ujung atau end bearing adalah komponen daya dukung yang timbul ketika ujung pondasi menyentuh lapisan tanah keras atau batuan. Pada kondisi ini, beban dari struktur diteruskan langsung ke lapisan yang sangat kuat sehingga menghasilkan kontribusi daya dukung yang signifikan. ([Lihat sumber Disini - jurnal.unpad.ac.id])

2. Tahanan Gesek (Skin Friction)

Tahanan gesek terjadi sepanjang permukaan pondasi di dalam tanah. Gesekan antara permukaan pondasi dan tanah di sekitarnya memberikan kontribusi terhadap daya dukung total. Kontribusi ini sangat penting pada tanah kohesif atau tanah berlapis lunak yang cukup dalam. Rumus empiris dapat digunakan untuk memperkirakan tahanan gesek berdasarkan data sondir atau parameter tanah lain. ([Lihat sumber Disini - ojs.unimal.ac.id])

Beban total yang ditransfer ke tanah melalui pondasi dalam adalah hasil kombinasi dari tahanan ujung dan tahanan gesek:
Daya dukung ultimit (Qult) = tahanan ujung (Qb) + tahanan gesek (Qs). ([Lihat sumber Disini - jurnal.uisu.ac.id])

Perhitungan Daya Dukung Pondasi Dalam

Perhitungan daya dukung pondasi dalam biasanya dilakukan menggunakan pendekatan empiris atau semi-empiris berdasarkan hasil uji tanah seperti N-SPT dan CPT.

Metode Meyerhof / Bowles

Dengan metode ini, daya dukung ultimit pondasi dalam dihitung sebagai jumlah tahanan ujung dan tahanan gesek sepanjang tiang:

Qult = Qb + Qs

Di mana:
• Qb = tahanan ujung ultimit berdasarkan uji tanah;
• Qs = tahanan gesek selimut tiang. ([Lihat sumber Disini - jurnal.uisu.ac.id])

Metode Standar Penetration Test (SPT)

Nilai N-SPT merupakan indikator kekuatan tanah. Dengan data N-SPT, perhitungan seperti metode Reese & Wright dan metode Meyerhof dapat diterapkan guna menentukan nilai tahanan ujung dan tahanan gesek, yang selanjutnya dikombinasikan untuk mendapatkan daya dukung ultimit. ([Lihat sumber Disini - jurnal.uisu.ac.id])

Metode CPT (Cone Penetration Test)

Uji CPT memberikan nilai tahanan konus (qc) dan tahanan gesek lokal (qf). Nilai qc dan qf ini sering dijadikan dasar empiris dalam menentukan nilai Qb dan Qs pada tiang bore pile atau tiang pancang. ([Lihat sumber Disini - ojs.unimal.ac.id])

Pondasi Dalam dalam Kondisi Tanah Lunak

Tanah lunak seperti lempung atau lumpur memiliki daya dukung permukaan yang sangat rendah, sehingga penggunaan pondasi dangkal tidak efektif. Dalam kondisi ini:

• Peran tahanan gesek menjadi sangat penting, karena tiang pancang yang panjang dapat memanfaatkan gesekan sepanjang permukaan tiang sebagai sumber utama daya dukung. ([Lihat sumber Disini - geomatejournal.com])
• End bearing tetap diperlukan ketika tiang mencapai lapisan tanah yang jauh lebih kuat di bawah tanah lunak tersebut. ([Lihat sumber Disini - jurnal.unpad.ac.id])
• Uji CPT sering digunakan pada tanah lunak karena memberikan informasi yang lebih akurat dibanding uji SPT di tanah lunak. ([Lihat sumber Disini - ojs.unimal.ac.id])

Pada tanah sangat lunak, studi empiris menunjukkan bahwa nilai unit tahanan gesek hampir konstan dengan perubahan panjang tiang tertentu, sehingga desain pondasi dalam harus mempertimbangkan perubahan ini untuk menghindari kegagalan pada masa konstruksi dan operasi struktur. ([Lihat sumber Disini - geomatejournal.com])

Kesimpulan

Pondasi dalam merupakan solusi geoteknik yang vital ketika tanah permukaan tidak mampu menopang beban struktur secara aman. Dengan memanfaatkan tahanan ujung dan tahanan gesek, pondasi dalam mampu menyalurkan beban ke lapisan tanah yang lebih kuat di kedalaman yang signifikan. Analisis daya dukung pondasi dalam menuntut kombinasi data uji tanah (seperti CPT dan N-SPT) serta penerapan metode empiris seperti Meyerhof dan Reese & Wright. Pemilihan jenis pondasi dalam, mekanisme transfer beban, serta perhitungan yang tepat sangat menentukan keamanan, stabilitas, dan efisiensi biaya konstruksi. Pada tanah lunak, kontribusi tahanan gesek menjadi dominan, sehingga desain pondasi dalam harus memperhitungkan karakteristik tanah secara rinci agar struktur tetap aman dalam jangka panjang.