Kata kunci: Back-Propagation, daya dukung ultimit, model JST, pondasi tiang tunggal
Silmi Surjandari Niken, Setiono*)
LPPM UNS, DP2M, Penelitian, Hibah Bersaing, 2009
Pondasi adalah bagian struktur yang berfungsi meneruskan beban struktur atas ke lapisan tanah yang mempunyai daya dukung aman. Di Indonesia khususnya pulau Jawa, keterbatasan lahan menjadi masalah utama bila akan dibangun proyek besar sehingga pengembangan arah vertikal menjadi sebuah pilihan. Pada bangunan tinggi digunakan pondasi tiang untuk menjamin keamanannya karena beban-beban besar yang ditimbulkannya. Bila pondasi tiang telah dipilih maka geometri tiang (panjang dan diameter) dihitung berdasarkan beban yang harus didukung dan data tanah. Selanjutnya menghitung daya dukung pondasi tiang dengan geometri yang telah direncanakan. Penentuan daya dukung tiang secara tepat relatif sulit. Sejumlah metode yang digunakan memberikan hasil perhitungan yang tidak sama. Hal ini karena karakteristik yang terdapat pada masalah rekayasa geoteknik yaitu: ketidakpastian (terbatasnya uji di lapangan dan di laboratorium), ketidaktelitian (pengambilan keputusan dipengaruhi pengalaman engineer), ketidaklinieran (tanah adalah material multi fase), dan kompleks (melibatkan sejumlah besar variabel). Penelitian bertujuan menghasilkan suatu formula perhitungan daya dukung ultimit pondasi tiang dengan pendekatan model jaringan syaraf tiruan (selanjutnya disebut model JST). Model JST dibuat dengan menggunakan data sekunder; dan diharapkan memiliki tingkat ketelitian yang lebih baik dibandingkan rumus konvensional yang ada. Rumus konvensional yang dipilih untuk diperbandingkan adalah beberapa metode statik; sedangkan yang digunakan sebagai referensi adalah hasil uji beban skala penuh (karena sampai saat ini metode ini memberikan hasil yang paling teliti tetapi biaya pengujiannya mahal). Penelitian menggunakan data Laporan Penyelidikan Tanah dan Laporan uji beban skala penuh dari sejumlah proyek. Algoritma pembelajaran yang dipilih untuk pembuatan model JST adalah Back-Propagation, jumlah hidden layer dipilih 1 (satu) lapis. Untuk mengetahui performa model akhir yang diusulkan, parameter statistik yang
digunakan adalah: koefisien determinasi (R2), mean ( ), dan coefficient of variation (Vc). Sebuah model JST untuk analisis daya dukung batas tiang tunggal telah berhasil dibuat. Model ini mempunyai beberapa kelebihan yaitu mampu mensimulasi perilaku suatu sistem yang sangat tidak linier secara langsung tanpa adanya asumsi-asumsi penyederhanaan, serta mampu ditingkatkan kemampuannya apabila diperoleh data-data baru. Hasil verifikasi model (yaitu dengan analisis sensitivitas dan analisis statistik) memperlihatkan bahwa model JST ini dapat digunakan untuk melakukan perhitungan daya dukung batas pondasi tiang tunggal. Hubungan nilai R2 model JST, Meyerhof, Briaud, dan Ohsaki berturut-turut adalah sebagai berikut: 0,653; 0,3915; 0,2929; dan 0,3825. Hubungan nilai model JST, Meyerhof, Briaud, dan Ohsaki berturut-turut adalah sebagai berikut: 1,3741; 1,1350; 0,8859; dan 0,0800. Hubungan nilai Vc model JST, Meyerhof, Briaud, dan Ohsaki berturut-turut adalah sebagai berikut: 0,489; 1,216; 1,339; dan 1,225.