Survey Penyelidikan Tanah [PDF]

Citation preview

DINAS BINA MARGA DAN TATA RUANG PROVINSI BANTEN Perencanaan Teknis (DED) Underpass Pasar Jombang Lokasi Underpass: Kota Tanggerang Selatan



LAPORAN ANTARA



BAB V PENYELIDIKAN TANAH 5.1.



UMUM



Survey geoteknik



mekanika tanah dilakukan dengan tujuan



memperoleh informasi dan data-data di bawah permukaan tanah dan karakteristik lapisan tanah penyusun tanah. Hal ini dilakukan kondisi tanah atau sifat keteknikan tanah tidak dapat diperkirakan (unforeseen) jadi dengan survey geoteknik ini akan memberikan informasi kepada perencana tentang kondisi bawah permukaan dan sifat-sifat mekanis atau keteknikan serta sifat fisik tanah sebagai dasar analisis desain engineering. Pekerjaan penyelidikan tanah dilakukan guna mendapatkan data-data serta gambaran mengenai keadaan, jenis dan sifat-sifat mekanis tanah di lokasi perencanaan pembangunan



fasilitas



dermaga



sehingga



pada



desain



tidak



mengalami perencanaan yang berlebihan (overdesign). Pada pekerjaan penyelidikan tanah ini, lingkup pekerjaan yang akan dilaksanakan terdiri dari pengujian CPT (Cone Penetration Test) , SPT, dan pengujian contoh tanah di laboratium. Contoh tanah yang dijadikan sebagai sample merupakan hasil dari hand boring. Sedangkan contoh tanah yang diperoleh dari hasil bor harus segera ditest di laboratorium. Jenis pengujian laboratorium yang dilakukan adalah sebagai berikut : a) Specific gravity test b) Moisture content dan density c) Atterberg limits test d) Grain size distribution e) Direct shear test V-1



DINAS BINA MARGA DAN TATA RUANG PROVINSI BANTEN Perencanaan Teknis (DED) Underpass Pasar Jombang Lokasi Underpass: Kota Tanggerang Selatan



LAPORAN ANTARA



f) Consilidation test



5.2. PEKERJAAN LAPANGAN Pekerjaan lapangan (Field Work) merupakan proses untuk memperoleh keyakinan secara sistematis dengan mengumpulkan bahan bukti (evidence) secara objektif tentang operasi entitas, mengevaluasinya dan : 1. melihat apakah operasi tersebut memenuhi standar yang dapat diterima dan mencapai tujuan-tujuan yang telah ditetapkan 2. menyediakan informasi untuk pengambilan keputusan oleh manajemen. Tujuan pekerjaan



lapangan (Field



Work) adalah



untuk



membantu pemberian keyakinan dengan melaksanakan prosedurprosedur audit yang ada di program audit, sesuai tujuan audit yang ingin dicapai atau dengan bahasa sederhana pengumpulan bahan bukti untuk pengukuran dan evaluasi. Pekerjaan lapangan yang di perlukan dalam pembuatan underpass pasar jombang ini antara lain adalah sondir, SPT, Hand Boring dan Geolistrik. Contoh tanah (soil sampling) yang didapatkan sebagai hasil penyelidikan tanah ini, dapat dibedakan menjadi dua, yaitu : a. Contoh tanah tidak terganggu (Undisturbed Soil) Suatu contoh tanah dikatakan tidak terganggu apabila contoh tanah itu dianggap masih menunjukkan sifat-sifat asli tanah tersebut. Sifat asli yang dimaksud adalah contoh tanah tersebut tidak mengalami perubahan pada strukturnya, kadar air, atau susunan kimianya. Contoh tanah seperti ini tidaklah mungkin bisa didapatkan, akan tetapi dengan menggunakan teknik – teknik pelaksanaan yang baik, maka kerusakan – kerusakan pada contoh tanah tersebut dapat diminimalisir.



V-2



DINAS BINA MARGA DAN TATA RUANG PROVINSI BANTEN Perencanaan Teknis (DED) Underpass Pasar Jombang Lokasi Underpass: Kota Tanggerang Selatan



LAPORAN ANTARA



Undisturbed soil digunakan untuk percobaan engineering properties. Pengambilan contoh tanah tak terganggu (undisturbed sample) dilakukan dengan menggunakan tabung contoh tanah, ukuran tabung tersebut yaitu berdiameter luar 3” dan diameter dalam 2,875” dan panjangnya antara 50 cm s/d 70 cm, serta memiliki area ratio < 10 %. Tabung yang berisi contoh tanah tersebut kemudian ditutup dengan lilin agar kondisi tanah tetap terjaga dari penguapan. Selanjutnya tabung tersebut diberi tanda berupa nomor titik, kedalaman dan tanggal pengambilan. Untuk penelitian di laboratorium, pengambilan contoh tanah ini sangat penting guna mengetahui sifat dan jenis tanahnya, sehingga pengambilan contoh tanah ini dilakukan Contoh tanah untuk pengujian di laboratorium di dapat dari hasil Pemboran Mesin. Pengambilan sampel UDS ini dengan mempergunakan tabung baja tipis (thin wall shelby tube) yang digerakan secara hidrolis oleh alat bor. Sedangkan Jarak dan jumlah pengambilan sample antara dua contoh atau lebih ditentukan berdasarkan tujuan dan perbedaan lapisan serta karakteristik lapisan tanah. Umumnya pengambilan sample “Undisturbed Sample”, pada lapisan tanah bersifat lunak sampai sedang, b. Contoh tanah terganggu ( Disturbed Soil ) Contoh tanah terganggu adalah contoh tanah yang diambil tanpa adanya usaha – usaha tertentu untuk melindungi



V-3



LAPORAN ANTARA



DINAS BINA MARGA DAN TATA RUANG PROVINSI BANTEN Perencanaan Teknis (DED) Underpass Pasar Jombang Lokasi Underpass: Kota Tanggerang Selatan



struktur asli tanah tersebut. Disturbed soil digunakan untuk percobaan uji index properties tanah. sampel terganggu didiambil dari “Core” yang terambil oleh mata bor, kemudian dimasukan kedalam plastik dan disimpan pada tempat yang sejuk. “Disturbed Sample” dilakukan pada lapisan tanah bersifat kaku sampai sangat kaku. Teknik pengambilan sampel tanah terganggu dapat diperoleh dengan Core drailling atau pengeboran tanah secara dalam menggunakan mesin sistem pengeboran secara berputar (rotary



drailling



macine).



Pengeboran



sistim



ini



dapat



dilakukan secara ekfektif hingga kedalaman maksimum 40 meter. Pengeboran ini mengacu pada ASTM 1452-80 yaitu “Standard Practice for Soil Investigation and Sampling ”, ASTM D 420 - 87, “Standard Guide for Investigating and Sampling Soil and Rock”, ASTM D 2488 - 84, “Standard Practice for Description



and



Identification



of



Soils



(Visual-Manual



Procedure)”, and ASTM D 2113 – 99, “Standard Practice for Rock



Core



Drilling



and



Sampling



of



Rock



for



Site



Investigation”.



V-4



LAPORAN ANTARA



DINAS BINA MARGA DAN TATA RUANG PROVINSI BANTEN Perencanaan Teknis (DED) Underpass Pasar Jombang Lokasi Underpass: Kota Tanggerang Selatan



Gambar 5.1 Kiri - Alat untuk Pengeboran Tanah secara Dalam (Core Drailling Work) Kanan - Bor Log Pengambilan Contoh Tanah Dan Deskripsi Tanah 5.2.1.



Sondir



Berdasarkan SNI 2827-2008 dan ASTM D-3441 Pekerjaan Sondir di lapangan di lakukan sebagai berikut: a) Pekerjaan Persiapan Pekerjaan persiapan pada pengujian sondir (Cone Penetration Test) meliputi beberapa tahapan antara lain: -



Siapkan lubang untuk penusuk konus pertama kalinya, biasanya digali dengan linggis sedalam 5 cm.



-



Masukkkan 4 buah angker ke dalam tanah pada kedudukan yang tepat dengan letak rangka pembeban.



-



Setel rangka pembeban, sehingga kedudukan rangka berdiri vertikal



-



Pasang manometer 0 MPa s.d 2 Mpa dan manometer 0 Mpa s.s 5 Mpa untuk penyondiran tanah lembek, atau pasang manometer 0 Mpa s.d 5 Mpa untuk penyondiran tanah keras.



-



Pemerikasaan hidraulik



sistem



mengunakan



hidraulik kunci



dengan piston,



menekan dan



jika



piston kurang



tambahkan oli serta cegah terjadinya gelembung udara dalam sistem. -



Tempatkan rangka pembebanan, sehingga penekan hidraulik berada tepat di atasnya.



-



Pasang balok-balok penjepit pada jangkar dan kencangkan dengan memutar tanah. Apabila tetap bergerak pada waktu pengujian, tambahkan beban mati di atas balok penjepit. V-5



LAPORAN ANTARA



DINAS BINA MARGA DAN TATA RUANG PROVINSI BANTEN Perencanaan Teknis (DED) Underpass Pasar Jombang Lokasi Underpass: Kota Tanggerang Selatan



-



Sambungkan konus ganda dan batang dalam pipa dorong serta kepala pipa dorong, dalam kedudukan ini batang dalam selalu menonjol sekitar 8 cm di atas kepala dorong. Jika ternyata kurang panjang, bisa ditambah dengan potongan besi berdiameter sama dengan batang dalam.



b) Prosedur Pengujian Sondir Setelah tahapan persiapan selesai dilakukan, pengujian sondir bias dilakukan. Tahapan uji sondir ini meliputi beberapa tahapan antara lain yaitu: -



Tegakkan batang dalam dan pipa dorong di bawah siap tekan, sehingga penekan hidraulik pada kedudukan yang tepat.



-



Dorong atau tarik kunci pengatur pada kedudukan siap tekan, sehingga



penekan hidraulik



hanya



akan menekan pipa



dorong. -



Putar engkol searah jarum jam, sehingga gigi penekan dan penekan hidraulik bergerak turun dan menekan pipa luar sampai kedalaman 20 cm sesuai interval pengujian.



-



Pada interval 20 cm lakukan penekan batang dalam menarik kunci pengatur, sehingga penekan hidraulik hanya menekan satu batang saja.



-



Putar engkol searah jarum jam dan jaga agar kecepatan penetrasi konus berkisar antara 10 mm/s sampai 20 mm/s ± 5. Selama penekanan batang pipa dorong tidak boleh ikut turun, karena akan mengacaukan pembacaan data.



c) Pembacaan Hasil Pengujian Sondir



V-6



DINAS BINA MARGA DAN TATA RUANG PROVINSI BANTEN Perencanaan Teknis (DED) Underpass Pasar Jombang Lokasi Underpass: Kota Tanggerang Selatan



LAPORAN ANTARA



Pembacaan hasil pengujian sondir bias dilakukan setelah pengujian sondir selesai dilakukan. Pembacaan hasil uji sondir ini meliputi beberapa tahapan antara lain: -



Baca nilai perlawanan konus pada penekan batang dalam sedalam kira-kira 4 cm pertama (kedudukan 2, lihat Gambar 4) dan catat pada formulir (Lampiran C) pada kolom Cw.



-



Baca jumlah nilai perlawanan geser dan nilai perlawanan konus pada penekan batang sedalam kira-kira 4 cm yang kedua (kedudukan 3, lihat Gambar 4) dan catat pada formulir (Lampiran C) pada kolom Tw.



-



Ulangi langkah-langkah pengujian tersebut di atas hingga nilai perlawanan konus mencapai batas maksimumnya (sesuai kapasitas alat) atau hingga kedalaman maksimum 20 m s.d 40 m tercapai atau sesuai dengan kebutuhan. Hal ini berlaku baik untuk sondir ringan ataupun sondir berat.



-



Penyelesaian pengujian a. Cabut pipa dorong, batang dalam dan konus ganda dengan mendorong/menarik kunci pengatur pada posisi cabut dan putar engkol berlawanan arah jarum jam. b. Catat setiap penyimpangan pada waktu pengujian.



Untuk



lebih



ringkas,



mengacu pada



prosedur



pelaksanaan



pengujian



Sondir



SNI 2827-2008 dan ASTM D-3441 di atas dapat



dilihat pada bagan di bawah ini. 5.2.2.



SPT



Uji SPT adalah teknik yang banyak digunakan untuk meneliti kondisi tanah di lapangan. Uji penetrasi standar (SPT) dilakukan dengan



V-7



DINAS BINA MARGA DAN TATA RUANG PROVINSI BANTEN Perencanaan Teknis (DED) Underpass Pasar Jombang Lokasi Underpass: Kota Tanggerang Selatan



LAPORAN ANTARA



memukul sebuah tabung standar ke dasar lubang bor sedalam 45 cm dengan menggunakan sebuah palu seberat 63,5 kg yang jatuh bebas dengan ketinggian 76 cm. Jumlah pukulan yang dibutuhkan untuk penetrasi setiap 15 dicatat, tapi untuk penetrasi 15 cm awal diabaikan karena properti tanahnya mungkin terganggu pada saat pengeboran. Jumlah penetrasi pada 30 cm terakhir dicatat sebagai nilai N (N-value) yang sering dikorelasikan dengan sifat-sifat tanah, seperti kepadatan tanah, kuat geser tanah dan modulus elastisitas tanah. Pengambilan nilai SPT melalui pemukulan mengacu pada ASTM D 1586, dengan skema pelaksanaan di lapangan seperti pada Gambar 5.2.



Gambar 5.2 Pengujian SPT a) Tata Cara Pengujian Standart Penetration Test (SPT) V-8



LAPORAN ANTARA



DINAS BINA MARGA DAN TATA RUANG PROVINSI BANTEN Perencanaan Teknis (DED) Underpass Pasar Jombang Lokasi Underpass: Kota Tanggerang Selatan



Pada pengujian Standard Penetration Test prosedur dilakukan bersamaan dengan pengeboran tanah untuk mengetahui nilai kerapatan relative tanah yang dinyatakan dengan perlawanan dinamik dengan pukulan sebuah hammer yang dinyakan dalam nilai N. Uji Standard Penetration Test terdiri atas uji pemukulan tabung belah dinding tebal ke dalam tanah, disertai pengukuran jumlah pukulan untuk memasukkan tabung belah sedalam 300 mm vertikal. Dalam sistem beban jatuh ini digunakan palu dengan berat 63,5 kg, yang dijatuhkan secara berulang dengan tinggi jatuh 0,76 m. Pelaksanaan pengujian dibagi dalam tiga tahap, yaitu berturutturut setebal 150 mm untuk masing-masing tahap. Tahap pertama dicatat sebagai dudukan, sementara jumlah pukulan untuk memasukkan tahap ke-dua dan ke-tiga dijumlahkan untuk memperloleh



nilai



pukulan



N



atau



perlawanan



Standart



Penetration Test (dinyatakan dalam jumlah pukulan/15 cm) pembacaan nilai setiap 2 - 3 m dengan metode pelaksanaan dengan yang mengacu pada SNI 4153-2008. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pengujian SPT menurut SNI No 4153:2008 adalah : -



Peralatan harus lengkap dan baik pakai;



-



Pengujian dilakukan dalam lubang bor;



-



Interval pengujian dilakukan pada kedalaman antara 1,50 m s.d 2,00 m (untuk lapisan tanah tidak seragam) dan pada kedalaman 4,00 m kalau lapisan seragam;



-



Pada tanah berbutir halus, digunakan ujung split barrel berbentuk konus terbuka (open cone); dan pada lapisan pasir



V-9



LAPORAN ANTARA



DINAS BINA MARGA DAN TATA RUANG PROVINSI BANTEN Perencanaan Teknis (DED) Underpass Pasar Jombang Lokasi Underpass: Kota Tanggerang Selatan



dan kerikil, digunakan ujung split barrel berbentuk konus tertutup (close cone); -



Contoh tanah tidak asli diambil dari split barrel sampler;



-



Sebelum



pengujian



dilakukan,



dasar



lubang



bor



harus



dibersihkan terlebih dahulu; -



Jika ada air tanah, harus dicatat;



-



Pipa untuk jalur palu harus berdiri tegak lurus untuk menghindari terjadinya gesekan antara palu dengan pipa;



-



Formulir-formulir isian hasil pengujian.



-



Semua alat ukur harus dikalibrasi minimum 1 kali dalam 3 tahun dan pada saat diperlukan, sesuai dengan persyaratan kalibrasi yang berlaku.



-



Petugas pengujian ini adalah laboran atau teknisi yang memenuhi persyaratan kompetensi yang berlaku dalam pengujian penetrasi lapangan dengan SPT, dan diawasi oleh tenaga ahli geoteknik.



-



Nama dan tanda tangan penanggung jawab pekerjaan harus ditulis dengan jelas pada formulir kerja. Nama petugas, nama pengawas pengujian ini harus ditulis dan disertai tanda tangan serta tanggal yang jelas.



V10



DINAS BINA MARGA DAN TATA RUANG PROVINSI BANTEN Perencanaan Teknis (DED) Underpass Pasar Jombang Lokasi Underpass: Kota Tanggerang Selatan



LAPORAN ANTARA



Gambar 5.3 Alat Pengujian SPT



V11



DINAS BINA MARGA DAN TATA RUANG PROVINSI BANTEN Perencanaan Teknis (DED) Underpass Pasar Jombang Lokasi Underpass: Kota Tanggerang Selatan



LAPORAN ANTARA



Gambar 5.4 Bagan alur pengujian SPT V12



DINAS BINA MARGA DAN TATA RUANG PROVINSI BANTEN Perencanaan Teknis (DED) Underpass Pasar Jombang Lokasi Underpass: Kota Tanggerang Selatan



LAPORAN ANTARA



b) Koreksi Hasil Pengujian Standart Penetrasion Test (SPT) – (SPT – N60) Dalam pelaksanaan uji SPT di berbagai negara, digunakan tiga jenis palu (donut hammer, safety hammer, dan otomatik, dan empat jenis batang bor (N, NW, A, dan AW), lihat Pedoman penyelidikan geoteknik untuk fondasi bangunan air”, Vol.1 (Pd.T03.1-2005-A). Ternyata uji ini sangat bergantung pada alat yang digunakan dan operator pelaksana uji. Faktor yang terpenting adalah efisiensi tenaga dari sistem yang digunakan. Secara teoritis tenaga sistem jatuh bebas dengan massa dan tinggi jatuh tertentu adalah 48 kg-m (350 ft-lb), tetapi besar tenaga sebenarnya lebih kecil karena pengaruh friksi dan eksentrisitas beban. Adapun koreksi hasil uji SPT adalah sebagai berikut: a. Menurut ASTM D-4633 setiap alat uji SPT yang digunakan harus



dikalibrasi



tingkat



efisiensi



tenaganya



dengan



menggunakan alat ukur strain gauges dan aselerometer, untuk memperoleh standar efisiensi tenaga yang lebih teliti. Di dalam praktek, efisiensi tenaga sistem balok derek dengan palu donat (donut hammer) dan palu pengaman (safety hammer) berkisar antara 35% sampai 85%, sementara efisiensi tenaga palu otomatik (automatic hammer) berkisar antara 80% sampai 100%. Jika efisiensi yang diukur (Ef) diperoleh dari kalibrasi alat, nilai N terukur harus dikoreksi terhadap efisiensi sebesar 60%, dan dinyatakan dalam rumus: N60 = (Ef/60) NM Dimana : N60



: efisiensi 60% ; V13



DINAS BINA MARGA DAN TATA RUANG PROVINSI BANTEN Perencanaan Teknis (DED) Underpass Pasar Jombang Lokasi Underpass: Kota Tanggerang Selatan



LAPORAN ANTARA



Ef



: efisiensi yang terukur ;



NM



: nilai N terukur yang harus dikoreksi.



Nilai N terukur harus dikoreksi pada N60 untuk semua jenis tanah. Besaran koreksi pengaruh efisiensi tenaga biasanya bergantung pada lining tabung, panjang batang, dan diameter lubang bor (Skempton (1986) dan Kulhawy & Mayne (1990)). Oleh karena itu, untuk mendapatkan koreksi yang lebih teliti dan memadai terhadap N60, harus dilakukan uji tenaga Ef.



b. Efisiensi dapat diperoleh dengan membandingkan pekerjaan yang telah dilakukan: W



: Fxd = gaya x alihan ;



tenaga kinetik



: (KE = ½ mv2)



tenaga potensial : PE = mgh ; dengan : m v



: massa (g) ; : kecepatan tumbukan (m/s);



g



: konstanta gravitasi (= 9,8 m/s2 = 32,2



h



: tinggi jatuh (m).



ft/s2); Jadi rasio tenaga (ER) ditentukan sebagai rasio ER= W/PE atau ER = KE/PE. Semua korelasi empirik yang menggunakan nilai NSPT untuk keperluan interpretasi karakteristik tanah, didasarkan pada rasio tenaga rata-rata ER ~ 60%. c. Dalam beberapa hubungan korelatif, nilai tenaga terkoreksi N60 yang dinormalisasi terhadap pengaruh tegangan efektif V14



LAPORAN ANTARA



DINAS BINA MARGA DAN TATA RUANG PROVINSI BANTEN Perencanaan Teknis (DED) Underpass Pasar Jombang Lokasi Underpass: Kota Tanggerang Selatan



vertikal (overburden), dinyatakan dengan (N1)60, seperti dijelaskan dalam persamaan (2), (3) dan Tabel 1. Nilai (N1)60 menggambarkan evaluasi pasir murni untuk interpretasi kepadatan relatif, sudut geser dan potensi likuifaksi. (N1)60 = NM x CN x CE x CB X CR X CS CN = 2,2/ (1,2 + (σ’vo/Pa)) dengan : (N1) 60



: nilai SPT yang dikoreksi terhadap pengaruh efisiensi tenaga 60%;



NM



: hasil uji SPT di lapangan;



CN



: faktor koreksi terhadap tegangan vertikal efektif (nilainya ≤ 1,70);



CE



: faktor koreksi terhadap rasio tenaga palu;



CB



: faktor koreksi terhadap diameter bor;



CR



: faktor koreksi untuk panjang batang SPT;



CS



: koreksi terhadap tabung contoh (samplers) dengan atau



tanpa



pelapis (liner); σ’vo



: tegangan vertical.



Pa



: 100 kPa.



Tabel 5.1 Koreksi-koreksi yang digunakan dalam uji SPT (Youd. T.L Idriss, I M 2001) Faktor



Jenis Alat



Parameter



Koreksi



Tegangan



-



CN



2.2/(1.2+vo/Pa))



vertikal efektif



-



CN



CN  1.7



Rasio Tenaga



Palu donat



CE



0.5 s.d 1.0 V15



LAPORAN ANTARA



DINAS BINA MARGA DAN TATA RUANG PROVINSI BANTEN Perencanaan Teknis (DED) Underpass Pasar Jombang Lokasi Underpass: Kota Tanggerang Selatan



Faktor



Diameter bor



Panjang Batang



Pengambilan Contoh



5.2.3.



Jenis Alat



Parameter



Koreksi



Palu pengaman



CE



0.7 s.d 1.0



Palu otomatis



CE



0.8 s.d 1.3



65 s.d 115 mm



CB



1.0



150 mm



CB



1.05



200 mm



CB



1.15