PILE LOADING TEST

Uji pembebanan tiang (pile loading test) adalah suatu metode yang digunakan dalam Pemeriksaan terhadap sejumlah beban yang dapat didukung oleh suatu struktur dalam hal ini adalah pondasi. Pile loading test diperlukan untuk membuktikan akurasi perhitungan desain kapasitas daya dukung tiang di lapangan

Ada 2 jenis pile load test :
- Static load test : compression, tension dan lateral
- Dynamic load test : Pile Driving Analysis

Pile load test biasanya dilakukan dgn 2 alternatif :
- Test/unused Pile, failure test (dilakukan hingga tiang mengalami keruntuhan)
- Test on a working pile (used pile), 200% design capacity

Tiang yang diuji dipilih dilokasi yang terdekat dengan penyelidikan tanah
Hasil dari pengujian beban ini berupa:
- Indikasi dari daya dukung batas yang terjadi
- Indikasi dari penurunan yang terjadi.

EQUIPMENTS

• Hydraulic jack, diletakkan tepat ditengah permukaan dari tiang uji
• Dial gauges, terdiri dari minimal 2 unit dengan ketelitian pembacaan paling sedikit sampai dengan 0.01 in (0.25 mm), untuk mengukur besarnya pergerakan yang terjadi
• Reference beam, sebagai datum pembacaan dial gage dan diletakkan pada posisi melintang dengan jarak minimal 2.5 m ke kiri dan 2.5 m ke kanan dari tiang uji dan berada diatas pendukung yang kaku. Reference beam ini tidak boleh mengalami perubahan selama pengukuran berlangsung.
• Pressure gage, untuk mengukur besarnya beban yang diberikan pada tiang uji.
• Beban yang akan digunakan

         - Kentledge (kubus beton)
         - Reaction pile

• Crosshead/load test beam

Contoh Load Test
- Kentledge (Kubus Beton)

PROSEDUR TEST
• Standard Loading Test ASTM
• Cyclic Loading Test ASTM
• Slow Maintained Load Test Method (SM Test)
• Quick Maintained Load Test Method (QM Test)
• Constant Rate of Penetration Test Method (CRP Test)
• Swedish Cyclic Test Method (SC Test).

PROSEDUR PENGUKURAN

• Pembacaan dilakukan terhadap waktu, beban dan pergerakan tiang pada saat sebelum dan sesudah tahapan pembebanan diberikan atau dikurangi.
• Pada saat proses pemberian beban harus dipastikan bahwa tiang uji tidak mengalami keruntuhan. Untuk itu dilakukan pembacaan tambahan untuk selang waktu maksimal 10 menit selama 30 menit pertama dan selang waktu tidak lebih dari 20 menit untuk setelah 30 menit pertama tersebut.
• Setelah beban total diberikan harus dipastikan pula bahwa tiang uji tidak mengalami keruntuhan. Untuk itu dilakukan pembacaan tambahan untuk selang waktu maksimal 20 menit selama 2 jam pertama, selang waktu maksimal 1 jam untuk 10 jam berikutnya, serta tidak melewati selang waktu 2 jam untuk 12 jam berikutnya.
• Jika keruntuhan terjadi, lakukan pembacaan sesegera mungkin sebelum dilakukan pengurangan beban pertama.
• Selama proses pengurangan beban (unloading) lakukan pembacaan untuk selang waktu tidak melewati 20 menit.
• Lakukan pembacaan terakhir pada saat 12 jam setelah seluruh beban diangkat.

Standard Loading Test
Beban yang diujikan adalah sebesar 200% dari beban perencanaan dan dilaksanakan dengan pertambahan 25% dari beban perencanaan, kecuali jika terjadi keruntuhan sebelum beban tersebut dicapai.
Pertambahan beban dilakukan jika kecepatan penurunan yang terjadi tidak lebih besar dari 0.01 in/hour atau 0.25 mm/jam tetapi tidak lebih lama dari 2 jam.
Jika tidak terjadi keruntuhan maka total beban yang telah diberikan dapat diangkat kembali (unloading) setelah 12 jam didiamkan jika penurunan yang terjadi pada 1 jam terakhir tidak lebih besar daripada 0.01 in (0.25 mm). Jika penurunan yang terjadi masih lebih besar daripada 0.01 in (0.25 mm) maka biarkan beban selama 24 jam.
Jika waktu yang dimaksudkan pada item 3 diatas telah tercapai, maka kurangi beban dengan tahap pengurangan sebesar 50 % dari beban perencanaan atau 25 % dari beban total pengujian untuk setiap 1 jam.
Jika tiang mengalami keruntuhan maka pemompaan hydraulic jack dilanjutkan hingga penurunan yang terjadi adalah sama dengan 15% dari diameter tiang.

Cyclic Loading Test
Secara umum increment pemberian beban pada pembebanan cyclic ini adalah sama dengan yang telah diuraikan pada bagian sebelumnya.
Setelah beban yang diberikan sama dengan 50, 100, dan 150% dari beban desain, biarkan masing-masing beban tersebut untuk 1 jam dan angkat kembali beban dengan pengurangan yang sama besarnya dengan pada saat increment pemberian beban. Biarkan beban untuk selama 20 menit untuk tiap tahap pengurangannya.
Cyclic loading procedure, loading-unloading
Cycle 1: 0% 25% 50% 25% 0%
Cycle 2: 0% 50% 75% 100% 75% 50% 0%
Cycle 3: 0% 50% 100% 125% 150% 125% 100% 50% 0%
Cycle 4: 0% 50% 100% 150% 175% 200% 150% 100% 50%
Setelah beban yang diberikan diangkat semua untuk tiap tahapnya, berikan kembali beban dengan increment sebesar 50% dari beban desain sampai dengan sebesar tahap sebelum diangkat. Jarak antar increment tersebut adalah selama 20 menit. Kemudian beban tambahan untuk tahap berikutnya diberikan sesuai dengan prosedur yang telah diuraikan pada bagian sebelumnya.
Setelah beban total yang disyaratkan telah diberikan, tahan dan angkat beban tersebut seperti yang telah diuraikan pada bagian sebelumnya.

Slow Maintained Load Test Method (SM Method)
Beban terdiri dari 8 increment (25%, 50%, 75%, 100%, 125%, 150% 175% dan 200%) hingga 200% dari beban rencana.
Beban diberikan sesuai dengan masing-masing increment hingga dicapai penurunan sebesar 0.01 in/h (0.25 mm/jam) tetapi tidak lebih dari 2 jam pada setiap incrementnya.
Pada increment beban mencapai 200%, beban ditahan hingga 24 jam.
Jika waktu pada item 3 telah dicapai maka dilakukan pengurangan beban sebesar 25% pada tiap tahapnya dengan jarak masing-masing pengurangan tersebut adalah selama 1 jam.
Jika beban telah diberikan dan dikurangi seluruhnya, seperti pada langkah 1 hingga 4 diatas, berikan kembali beban sebesar 200% pada tiang dengan increment sebesar 50% dengan jarak masing-masing beban adalah selama 20 menit.
Jika beban yang diberikan telah dicapai seluruhnya (200% beban rencana) maka tambahkan kembali beban dengan increment sebesar 10% beban rencana hingga tiang mengalami keruntuhan. Jarak pada pertambahan beban ini adalah sebesar 20 menit.

Quick Maintained Load Test Method (QM Method)
Beban diberikan hingga 300% beban rencana dengan increment sebanyak 20 increment (masing-masing increment sebesar 15% beban rencana).
Beban ditahan pada setiap tahapnya untuk selama 5 menit dengan pembacaan dilakukan setiap 2.5 menit.
Tambahkan increment beban jika beban pada setiap tahap telah dicapai.
Setelah interval 5 menit, kurangi beban secara keseluruhan dalam 4 bagian increment yang sama besarnya dengan masing-masing pengurangan berjarak 5 menit.
Metoda ini cepat dan ekonomis. Waktu yang diperlukan untuk melakukan uji ini sekitar 3 jam hingga 5 jam. Metoda ini lebih menggambarkan kondisi undrained yang terjadi pada tiang. Metoda ini tidak dapat digunakan untuk memperkirakan penurunan yang terjadi.

Constant Rate of Penetration Test Method (CRP Test)
Kepala tiang diberikan beban hingga kecepatan penurunan yang terjadi sebesar 0.05 in/min (1.25 mm/menit).
Beban yang diperlukan untuk mencapai kecepatan penurunan seperti yang disebutkan pada item 1 kemudian dicatat.
Uji dilakukan hingga total penurunan mencapai 2 in hingga 3 in (50 mm hingga 75 mm).

Swedish Cyclic Test Method (SC Test)
Tiang diberikan beban sebesar sepertiga dari beban rencana.
Beban dikurangi hingga seperenam beban rencana. Penambahan dan pengurangan beban diulangi sebanyak 20 kali.
Tambahkan beban hingga 50 % lebih besar dari item 1 dan ulangi seperti pada item 2.
Prosedur ini dilakukan hingga terjadi keruntuhan.
Metoda ini memerlukan waktu yang cukup lama dan proses siklik merubah perilaku tiang hingga tiang sudah tidak sama dengan kondisi aslinya.

Interpretasi Loading Test
 Lihat bore log, lokasi testing
 Properties tiang (strength, dimensi)
 Driving Equipment (model hammer, total weight, ram weight, energy)
 Driving record.
 Code yg digunakan:
Intepretasi (load vs. time, displ vs. time, load vs. displ).

Interpretation Method
 Davisson’s Method (1972)
 Chin’s Method (1971)
 Mazurkiewicz’s Method (1972)
 De Beer’s Method (1967)
 Brinch Hansen’s Method (1963)
 Butler & Hoy’s Method (1977)
Vander Veen’s Method (1953)

Davisson’s Method
 Gambarkan kurva beban-penurunan.
 Tentukan penurunan elastis, Δ = (Qva)L/AE dari tiang dimana Qva adalah beban yang digunakan, L adalah panjang tiang, A adalah luas potongan melintang tiang, dan E adalah modulus elastisistas tiang.
 Gambarkan sebuah garis OA berdasarkan persamaan diatas
 Gambarkan sebuah garis BC yang sejajar dengan OA pada jarak sejauh dimana x = 0.15 + D/120 in, dimana D adalah diameter tiang dalam in.
Beban runtuh ditentukan dari perpotongan garis BC pada kurva beban-penurunan.


Interpretasi dengan Davisson’s Method

Chin’s Method

• lGambar Δ/Qva terhadap Δ, dimana Δ adalah penurunan dan Qva adalah beban yang digunakan. 
• lBeban ultimate (Qva)ult sama dengan 1/C1.

Interpretasi dengan Chin’s Method


Mazurkiewicz’s Method
 Plot kurva beban-penurunan.
 Pilih sejumlah penurunan dan gambarkan garis vertikal yang memotong kurva. Kemudian gambar garis horizontal dari titik perpotongan ini pada kurva sampai memotong sumbu beban.
 Dari perpotongan masing-masing kurva, gambar garis 450 sampai memotong garis beban selanjutnya.
 Perpotongan ini jatuh kira-kira pada garis lurus. Titik yang didapat oleh perpotongan dari perpanjangan garis ini pada sumbu vertikal (beban) adalah beban runtuh.
Metoda ini mengasumsikan bahwa kurva beban-penurunan berupa parabolic. Nilai beban keruntuhan yang didapat dari metoda ini seharusnya mendekati 80% dari kenyataan.

Interpretasi dengan Mazurkiewiecz’s Method


De Beer’s Method
• Plot load and movement on logarithmic scales.
• These values then fall on two straight lines.
• The failure load is then defined as the load that falls at the intersection of these two straight lines.


Interpretasi dengan De Beer’s Method