Metode Kerja Pemasangan Piezometer [PDF]

Citation preview

Rev 01



Client PT Brantas Abipraya (Persero) Tbk.



Title MK-VW Piezometer



Approved Konsultan Supervisi



METODE KERJA - VIBRATING WIRE PIEZOMETER BENDUNGAN KEUREUTO, ACEH UTARA



I.



Pendahuluan



Vibrating Wire Piezometer didesain untuk mengukur tekanan air pori atau tekanan cairan lainya. VW Piezometer digunakan untuk memantau pekerjaan engineering seperti struktur hidrolik (bendungan, timbunan, land fill), pondasi, galian dan lain lain. Aplikasi VW Piezometer adalah sebagai berikut : -



Memperkirakan Kestabilan Lereng



-



Mengatur Penempatan Material Timbunan



-



Merancang dan Membangun yang mampu terhadap Lateral Earth Pressure



-



Merancang dan Membangun yang mampu terhadap Uplift Pressure & Bouyancy



I. Transduser VW Piezometer Piezometer secara definisi yaitu alat untuk memverifikasi fluktuasi muka air tanah dan mengukur tekanan air pori tanah pada setiap tahap penggalian dan pembebanan. Bahan dasar yang digunakan piezometer yaitu bahan baja dan konektor untuk menunjukkan tekanan air Ketika Kabel terhubung ke alat baca. Nantinya alat baca tersebut menampilkan bacaan di salah satu digit, frekuensi (Hz), periode (mikrodetik), atau microstrain (με). Juga menampilkan suhu transduser (tertanam thermistor) dengan resolusi 0,1 ° C. Dalam tahap perencanaan bendungan, nilai tekanan air pori digunakan sebagai data perhitungan stabilitas tubuh bendungan dan daya dukung lapisan fondasi. Nilai tekanan air pori inilah yang digunakan sebagai nilai batas untuk memonitor keamanan tubuh bendungan baik pada saat pelaksanaan pembangunan, pengisian air waduk maupun selama bendungan ini berfungsi. Ujung piezometer terdiri dari elemen berpori yang di pasang pada transduser Piezometer. Transducer dibuat dari bahan integritas yang tinggi. Sensing wire, diafragma dan anchor terdiri dari suatu unit yang independen. Pelindung listrik (Surge Protector) disertakan dalam desain untuk mencegah kerusakan kumparan akibat tegangan berlebihan yang diinduksi ke kabel penghubung selama ada sambaran petir. Body Piezometer digrounding ke penghubung cable’s screen.



1



Piezometer ini mempunya filter pori pada ujung elemennya (high or low entry air flow) yang tersambung dengan diafragma. Apabila tekanan air menggerakkan diafragma maka wire yang tersambung akan bergetar. Resonansi getaran inilah yang akan dibaca dan dikonversi oleh readout unit menjadi satuan engineering unit : 1. 2. 3. 4. 5. 6.



2



Stainless steel cylindrical body Hydraulic chamber Filter holder dan filter Measuring sensor (membrane) Thermistor (hanya untuk VW piezometer) Electrical cable untuk koneksi ke readout



Filter VW Piezometer adalah elemen yang penting dalam piezometer, pemilihannya tergantung pada penggunaan dan jenis tanah. Jenis Filter : LAE (Low Air Entry) Digunakan secara luas untuk banyak aplikasi, dan mudah untuk membuat jenuh dalam pemakaiannya. Ceramic filter mempunyai “low porosity” sehingga akan membuat piezometer tetap dapat bekerja dengan baik ketika kondisi musim kemarau yang panjang. HAE (High Air Entry) Diperlukan peralatan khusus untuk membuat keadaan jenuh piezometer. Spesifikasi Vibrating Wire Piezometer dan Vibrating Wire Readout yang dipasang di Bendungan Keureuto adalah sebagai berikut:



SPESIFIKASI VIBRATING WIRE PIEZOMETER VW2100



3



4



SPESIFIKASI VIBRATING WIRE READOUT 2106



II. Pemasangan Vibrating Wire Piezometer Tahapan Pemasangan vibrating wire Piezometer adalah sebagai berikut : 1. Pastikan Lokasi penempatan Vibrating Wire Piezometer dan shelter sudah sesuai dengan gambar rencana pemasangan 2. Ambil pembacaan awal (Zero Reading) sebagai referensi perhitungan 3. Lakukan pengujian Vibrating Wire Piezomete sebelum dilakukan pemasangan, dan catat hasil pengujian di table form pengujian 4. Ambil pembacaan awal (Zero Reading) sebagai referensi perhitungan 5. Buat Skema Pemasangan VW Piezometer untuk setiap lokasi / sensor 6. Buat table identifikasi cable dan sensor VW Piezometer 7. Buat Metode Pemasangan Vibrating wire



5



8. Buat table pembacaan /Monitoring Piezometer 9. Siapkan safety line untuk mengamankan rol cable piezometer 10. Siapkan mesin bor, untuk memasangan piezometer di pondasi 11. Siapkan bentonite tablet dan bentonite tepung 12. Siapkan pasir bersih dan halus 13. Siapkan semen untuk campuran material grouting 14. Pastikan sebelum melakukan pemasangan piezometer yang akan dipasang harus dalam kondisi baik yang ditentukan dari hasil pengujian . III. Skema Lokasi Pemasangan Vibrating Wire Piezometer Skema Pemasangan VW Piezometer (P1-P16)



6



7



Skema Pemasangan VW Piezometer (P17-P32)



8



9



Data Letak Pemasangan VW Piezometer



10



Pemasangan VW Piezometer di dalam lubang bor Sebelum dilakukan pemasangan piezometer, piezometer harus di buat jenuh, dengan cara merendam di air selama kurang lebih 24 jam, hal ini dimaksudkan supaya gelembung udara yang ada di dalam pori-pori filter ceramic keluar dan di ganti dengan air, sehingga pembacaan akan menjadi stabil dan akurat. Skema pemasangan vibrating wire pada lubang bor adalah seperti pada gambar dibawah ini :



11



A.



Pemasangan Pada Lapisan Fondasi Untuk pemasangan VW Piezometer pada lapisan fondasi, terlebih dahulu harus disiapkan suatu lubang bor dengan kedalaman



sesuai yang direncanakan dan berdiameter minimal 125 mm yang bebas dari tanah bekas pemboran. Prosedur pemasangan VW Piezometer di fondasi adalah sebagai berikut : a) Penjenuhan VW Piezometer (Saturation) 1. Buka holder filter piezometer



2. Selanjutnya rendam holder filter dan filter kedalam bak air yang jernih selama 24 jam



3. Masukkan body filter ke air dengan body tegak lurus dan menghadap keatas 4. Pasang filter holder dan filter ke body (dengan piezometer masih terendam di bak air) b) Setelah direndam selama 24 jam, lakukan pembacaan VW piezometer sebagai initial reading Siapkan form pemasangan, untuk mendata hal sbb :  Pembacaan awal / Data Zero Reading  Kedamanan pemasangan vw piezometer  Tanggal pemasangan  Serial Number VW Piezometer



12



 Lokasi Pemasangan VW Piezometer  Pembacaan setelah VW masuk kedalam lubang, (sebelum di bentonite)  Pembacaan setelah VW di bentonite dan grouting c) Siapkan kain geotextile, dan isi dengan pasir halus kemudian masukkan VW Piezometer yang telah jenuh setelah itu rendam kedalam bak air, dan padatkan pasir, dan ikat kain geotextile, lalu rekatkan dengan isolasi.



d) Cuci lubang bor dengan air yang bersih, sampai lubang bor mengeluarkan air bersih. e) Pastikan peletakan Sensor pada titik yang aman, baik dari segi elevasi dan terlindungi dari ganguan keadaan sekitarnya (aktivitas Alat berat). f) Pengecekan Cable with polyurethane jacket harus bebas terhadap kebocoran, putus, retak. g) Selanjutnya pastikan panjang kabel VW Piezometer dan kedalaman lubang bor dan turunkan VW Piezometer kedalam lubang bor secara berlahan. h) Masukan secara bertahap VW Piezometer, pasir halus, bentonite tablet, grouting bentonite mix semen kedalam lubang bor sesuai kedalaman yang direncanakan, seperti di gambarkan dalam gambar dibawah:



13



1



2



3



4



i) Setelah sampai kedalaman yang telah ditentukan, lakukan pengukuran sensor untuk memastikan sensor bekerja dengan baik dengan cara membandingan tekanan/tinggi air dengan hasil bacaan VW Readout mendekati nilai selisih elevasi ujung Tip VW Piezometer dengan tinggi muka air. j) Kemudian isi dengan bentonite tablet sesuai dengan ukuran dan grouting sesuai gambar diatas, tahapan instalasi Tip sensor ke2 mengulang kembali langkah (d) k) Beri tanda pengaman / safety line pada area instrument VW Piezometer yang telah terpasang ukuran 2m x 2m agar area tersebut tidak tergangu.



14



l) Beri nama instrument dan catat koordinat nya serta dokumentasi.



B.



Pemasangan VW Piezometer Mengikuti Timbunan



Prosedur pemasangan VW Piezometer di timbunan adalah sebagai berikut : a)



Pastikan VW Piezometer yang akan dipasang sudah dijenuhkan dalam air selama 24 jam.



b) Siapkan skema pemasangan VW Piezometer. c)



Tentukan titik koordinat dan Elevasi rencana tip Piezometer yang akan di instal.



d) Tentukan jalur parit untuk tempat kabel VW Piezometer.



15



e)



Lakukan pembacaan zero reading sebelum piezometer di pasang



f)



Persiapkan dan Tanam Pipa PVC 4” dari elevasi – 1m di bawah dari elevasi rencana tip piezometer diletakan. Timbun dan padatkan material timbunan perlahan-lahan secara bertahap sampai ketinggian + 2m.



g) Untuk Instal piezometer, masukan dahulu pasir halus kedalam pipa PVC 4” s/d elevasi rencana Tip Piezometer. h) Masukan piezometer yang sudah terbungkus kain geotekstile dan pasir halus kedalam pipa PVC 4”. Cabut pipa PVC perlahanlahan secara bertahap dan masukan pasir halus hingga tip piezometer terselimuti sambil dipadatkan perlahan-lahan i)



Cabut pipa Casing PVC 4” , lalu masukan bentonite tablet dan padatkan. Buat cable agak kendor.



j)



Setelah pipa PVC tercabut semua, masukan material timbunan setempat yang halus dan padatkan.



k) Lakukan pembacaan Initial reading setelah piezometer terinstal. l)



Gali jalur parit dengan kedalaman 300mm dan lebar 300mm sudut kemiringan sekitar 45˚ sepanjang dari lokasi jalur cabel.



m) Pastikan cable di buat loop , untuk mengantisipasi terjadi peregangan kabel apabila terjadi penurunan tanah n) Kemudian gelar kabel disepanjang galian yang sudah disiapkan dengan cara zig zag. o) Beri sekat dengan bentonite di beberapa titik jalur kabel untuk mengjri rembesan air arah horizontal pada cabel Piezometer. p) Selanjutnya tutup galian dengan tanah yang bebas dari batu batu kecil yang bisa menyebabkan kerusakan pada kabel q) Lakukan pembacaan untuk memastikan piezometer masih bekerja dengan baik. Beberapa pertimbangan lebih penting yang harus diberikan untuk mengelar/memasang kabel secara horizontal adalah:  Jangan menggali parit langsung melalui inti clay bendungan.  Hindari melintasi zona transisi yang mana pernurunan diferensial besar bisa membuat tekanan yang berlebihan di kabel.  Tidak meletakkan kabel satu di atas yang lain.  Letakkan / gelar kabel seperti mengular horisontal atau vertikal meliuk-liuk kabel dalam parit. Hal ini meningkatkan kemampuan elongasi listrik kabel.



16



Foto. Pemasangan Jalur cable di paritan  Gunakan kombinasi horizontal dan vertikal meliuk-liuk di zona transisi.



17



Foto. penarikan Jalur cable ke arah hilir  Pemasangan casing pipa pvc untuk melindungi kabel pada saat penimbunan dan pemadatan. Pipa lindung bersifat tidak ditanam dalam timbunan, pipa dilepas dan dipasang kembali seiringan mengikuti peningkatan timbunan.



18



19



Proses Penyambungan Cable Penyambungan cable harus menggunakan standar penyambung cable dan tools yang benar. Sehingga sambungan dapat kuat dan tidak bocor (kemasukan air). Untuk pengupasan pada proses penyambungan Cable harus benar-benar mengikis semua lilin dan kotoran dari masing-masing ujung kabel kira-kira 100mm. Siapkan kabel seperti yang ditunjukkan pada gambar dibawah. Stager koneksi konduktor individual dengan menggunakan clam conector yang sesuai untuk menghubungkan dengan konduktor. Pastikan kontinuitas listrik dari luar lapisan dan cek kembali seluruh sambungan(joint). Gunakan pita isolasi listrik yang standar untuk membungkus konektor. Peregangan pita setengah aslinya lebar dan menerapkan satu lapisan setengah tersusun daerah konektor lebih saja. Jangan membungkus pita luar area pensil. Potong ujung-ujung cetakan dengan pisau tajam sesuai dengan diameter kabel. Pegang bagian cetakan di tempat, berpusat di sambungan. Snap baik membagi dua bersamasama dan sesuai dengan spouts mengalir dalam lubang. Pastikan bahwa kedua lapisan mold body adalah benar-benar menyatu kuat. Tape isolasi ujung tubuh cetakan untuk membentuk segel. Campur resin dengan cermat dan menjaga cetakan dalam posisi tingkat, spouts teratas, tuangkan resin melalui satu celah sampai kedua spouts diisi sampai penuh. Biarkan resin mengeras dan dinginkan kemudian cabut spouts. Balut mold body dengan tape kedap air. Kemudian baca piezometer dengan alat baca untuk memastikan piezometer dapat berfungi normal kembali.



20



Proses penyambungan cable adalah di gambarkan seperti dibawah :



21



Skema Pemasangan Vibrating Wire Piezometer ke Terminal Switch Box



22



Calculation Pressure : 1. Linear Equation P = CF(L0-L) - Tk(T0-T) Where: P CF L0, L TK



= Corrected Pressure in kPa = Calibration Factor in kPa / B-Unit (From the VW Piezometer Calibration Record sheet for each individual sensor) = Initial and Current B-Unit reading (FrequencyA2 x 1O-3) = Temperature Correction Factor in kPa /degree C Rise (From the W/Piezometer Calibration Record sheet in each individual sensor) T0, T = Initial and current temperature readings in (°C) 2. Polynomial Equation P =A(L)2+ B(L)+C - Tk(T0-T) Where : P A



= Corrected Pressure in kPa = Polynomial Gauge Factor A (Second Order Polynomial Expression derived from the VW Piezometer Calibration data, for each individual sensor) B = Polynomial Gauge Factor B (Second Order Polynomial Expression derived from the VW Piezometer Calibration data, for each individual sensor) C = Polynomial Gauge Factor C (Second Order Polynomial Expression derived from the VW Piezometer Calibration data, for each individual sensor) Lo, L = Initial and Current B-Unit reading (Frequency^2 x 10^3) TK = Temperature Correction Factor in kPa/ degree C Rise (From the VW Piezometer Calibration Record sheet in each individual sensor) T0, T = Initial and current temperature readings in (°C)



23