TUGAS PENYELIDIKAN GEOTEKNIK
1. 2. 3. 4. 5.
Disusun oleh : Agreista Vidyna Qoriaulfa (20120110027) Putri Hammida Noerdella Sari Sari (20120110033) Dudi Nur Abdilah (201201100….) Asep
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA
A. Penyelidikan Tanah a. Pengertian Penyelidikan tanah merupakan suatu upaya memperoleh informasi bawah tanah untuk perencanaan pondasi bangunan sipil. Penyelidikan tanah harus mencapai kedalaman dimana tanah memberikan daya dukung atau mengkontribusi penurunan akibat struktur yang akan dibangun. Penyelidikan tanah mencakup antara lain, pengeboran tanah, pengambilan contoh tanah, pengujian lapangan, pengujian laboratorium dan observasi air tanah. Kedalaman penyelidikan tergantung pada jenis struktur, jenis tanah, prakiraan jenis pondasi yang akan dipakai b. Tujuan Penyelidikan tanah sangat penting untuk dilakukan, tujuan utama penyelidikan tanah adalah untuk menentukan jenis dan kedalaman pondasi, mengevaluasi beban-daya dukung pondasi, menentukan potensial problem missal : tanah ekspensif, tanah mudah longsor, (collapsible soil) dll, memperkirakan air tanah, memperkirakan tekanan tanah lateral misalnnya
untuk
dinding
penahan
tanah,
dan
menentukan
cara
pelaksanaannya (construction method). c. Langkah dan tahapanpenyelidikan Tahapan penyelidikan tanah dan studi pondasi dapat mengikuti prosedur berikut: 1. Evaluasi dan studi kondisi lapangan Sebelum diadakan suatu penyelidikan tanah, diperlukan informasi keadaan di lapangan.Pengamatan mengenai topografi, vegetasi, bangunan yang telah ada, jalan akses dan lainlain.Peninjauan seperti ini perlu dilakukan oleh seorang ahli geoteknik. Informasi lain yang dapat dikumpulkan adalah kondisi geologi, kegempaan regional, peraturan setempat, dan besarnnya beban
dari
struktur,
informasi
ini
akan
membantu
tahap
penyelidikan selanjutnnya.Kedalaman penyelidikan tanah sangat berpengaruh pada jenis pondasi yang dipakai seperti keterangan dibawah ini ; Pondasitelapakdanlajur
: 3 x lebarpondasi (min. 9m)
Pondasirakit
: 2 x lebar pondasi
Pondasitiangpancang
: 2 x lebar tiang
Pondasitiangpancang+rakit
: 2 x lebar bangunan
DindingPenahanTanah
:
0,7
x
lebargalianatau1
x
tinggigalian(terbesar) TimbunanTanah
: 2 x lebartimbunan
2. Penyelidikan tanah awal Pada tahapan ini dilakukan pemboran dan uji lapangan dalam jumlah yang terbatas.Gunannya adalah untuk merencnakan penyelidikan tanah selanjutnnya, tetapi pada proyek dengan skala kecil, tahap ini ditiadakan.Penyelidikan tanah awal juga sering digunakan untuk studi kelayakan.Jumlah penyelidikan tanah pada penyelidikan awal untuk tanah normal setiap 100 s/d 200m sedangkan untuk tanah lunak setiap 50 s/d 100m 3. Penyelidikan tanah detail Pada tahap ini, informasi keadaan tanah yang dibutuhkan untuk perancangan dan konstruksi pondasi dalam dikumpulkan. Informasi ini harus mencukupi perencanaan dan kontraktor untuk menentukan jenis, kedalaman dan daya dukung pondasi dan untuk mengantisipasi penurunan yang akan terjadi, masalah yang timbul selama konstruksi dll. Untuk dapat melakukan analisis Geoteknik (Mekanika Tanah dan Teknik Pondasi) yang benar dan baik, sangat diperlukan data-data tanah (soil test) bawah permukaan yang lengkap dan akurat. Data-data ada yang diperoleh langsung dari survey geoteknik lapangan dan ada yang diperoleh langsung dari uji laboratorium terhadap contoh tanah yang diambil dari bawah permukaan melalui boring. Penyelidikan tanah dilapangan dapat berupa penggunan dan interpretasi foto udara dan remote sensing, metode geofisik, metode geolistrik, sumur uji (test pit) pemboran (boring) (dangkal sampai dalam), uji penetrometer (uji sondir, Cone Penetration Test – CPT), uji Vane Shear Test, Pocket Penetometer Test, California Bearing Test (CBR) dan lain lain. Pemboran tanah/boring dan sondir (CPT) adalah pekerjaan yang paling umum dan akurat untuk tanah berlempung dalam survey geoteknik lapangan. Yang dimaksud dengan pemboran tanah adalah membuat l ubang
kedalam tanah dengan menggunakan alat bor manual maupun alat bor mesin dengan tujuan :
Mengidentifikasi jenis tanah sepanjang kedalaman lubang bor. Untuk mengambil contoh tanah asli maupun tidak asli pada kedalaman yang dikehendaki.
Untuk
memasukkan
alat
uji
penetrasi
baku
(Standart
Penetration Test, SPT) pada kedalaman yang dikehendaki.
Untuk memasukkan alat uji lainnya kedalam tanah yang dikehendaki, misalnya : uji rembesan lapangan, uji vane shear, uji presuremeter, pengukuran tekanan air pori dan lain-lain.
Para peneliti geoteknik telah banyak membuat studi tentang hasil SPT untuk membuat korelasi dengan hasil uji lapangan yang lain, dengan berbagai sifat tanah, seperti jenis-jenis tanah dan konsistensinya, dengan kekuatan geser tanah, parameter konsolidasi, relatif density, daya dukung pondasi dangkal, daya dukung pondasi dalam, tiang bor dan lain-lain. Pekerjaan sondir (Dutch Cone Penetration Test, CPT) merupakan alat penyelidikan tanah yang sangat sederhana dan populer di Indonesia. Dari alat sondir, memberikan tekanan konus (qc) dan hambatan pelekat (fs) yang dapat dikorelasikan terhadap parameter tanah yang lain seperti : undrained shear strength (Cu), kompressibilitas (Cc), elastisitas tanah (Es) dan dapat memperkirakan jenis lapisan tanah dan parameter t anah lainnya. Sampai sekarang ini, hasil uji sondir untuk tujuan-tujuan seperti :
Evaluasi kondisi tanah bawah permukaan di lapangan, stratigrafi (menduga struktur lapisan tanah), klasifikasi lapisan tanah, kekuatan lapisan tanah dan kedalaman lapisan tanah keras.
Menentukan lapisan tanah yang harus dibuang dan diganti dengan tanah yang lebih baik dan dipadatkan dan kontrol kepadatan tanah timbunan.
Perencanaan pondasi dan perhitungan settlement.
Perencanaan stabilitas lereng galian atau timbunan dan lainlain.
Penyelidikan tanah di laboratorium yang umum dilakukan adalah: sifat fisik tanah (w, γ, e, n, Gs, Sr), sifat plastisitas tanah (LL, PL, PI, SL, SI, Ac,LI), sifat consolidasi tanah (mv, Cc, Cr, Cs, Ca, Cv, Pc), sifat kuat kuat geser tanah (c, ϕ , c’ , ϕ’ , Su, qu, St, Es), sifat copaction tanah timbunan (γ mak., OMC, CBR, Rd). Hasil
survei
lapangan
dan
uji
laboratorium
tersebut
dimaksudkan untuk dipakai sebagai input disain pondasi, timbunan tanah dan rekayasa bangunan sipil bagian bawah, untuk lebih mudah dan praktisnya kegunaan data tanah terhadap perencanaan pondasi dapat dibuat diagram secara singkat sebagai berikut :
d. Macam-macam Penyelidikan Tabel 4 penyelidikan lapangan No. 1.
Jenis penyelidikan Pemetaan topografi dan geologi lokal
2.
Pengeboran
Standar acuan SNI 03-28491992 (Pemetaan geologi) ASTM D 2113-83 (1993)
Tujuan dan kegunaan Gambaran permukaan lokasi proyek
tanah
a) Gambaran visual dari tanah (stratigrafi tanah pada lokasi proyek) b) Letak muka air tanah c) Pengambiln contoh tanah dan jenis tanah
3.
Pengujian penetrasi SNI 03-4153standar (SPT) 1996
4.
Pengambilan contoh tanah tak terganggu (spesifikasi tabung dinding tipis untuk pengambilan contoh tanah berkohesi tidak terganggu)
5.
Uji geser lapangan
6.
Penyondiran, secara mekanik maupun elektrik
SNI 03-41481996
baling SNI 06-248791
SNI 03-28271992
Sumber : pedoman konstruksi dan bangunan T-11-2005-B)
a) Tingkat kepadatan dan konsistensi tanah b) Pengambilan contoh tanah terganggu untuk uji sifat indeks di laboratorium c) Untuk mengetahui efektivitas stabilisasi dangkal dengan membandingkan nilai N dan SPT sebelum dan setelah konstruksi a) Untuk pengujian laboratorium yaitu sifatsifat indeks dan mekanik b) Untuk mengetahui efektivitas stabilisasi dangkal dengan membandingkan sifatsifat indeks dan mekanik sebelum dan setelah konstruksi a) Kuat geser tak terdrainase lapisan tanah lunak b) Untuk mengetahui efektivitas stabilisasi dangkal dengan membandingkan kuat geser tak terdraenase sebelum dan setelah konstruksi a) Untuk mengetahui konsistensi tanah b) Stratigrafi tanah lokasi proyek c) Korelasinnya dengan sifat mekanika d) Untuk mengetahui efektivitas stabilisasi dangkal dengan membandingkan tahanan konus sebelum dan setelah konstruksi Departemen pekerjaan umum (Pd
Tabel 5 pengujian laboratorium No. 1.
Jenis pengujian Pengujian sifat indeks: -Kepadatan -Berat jenis -Kadar air -Batas-batas antterberg
Standar acuan -SNI-03-2828-1992 -SNI-03-1964-1990 -SNI-03-1965-1990 -SNI-03-1967-1990 SNI-03-1966-1990
Tujuan dan kegunaan a) Dilakukan pada tahap sebelum konstruksi guna menentukan sifat awal tanah untuk perencanaan
SNI-03-3422-1994 -SNI-03-3423-1994
stabilisasi dangkal, -distribusi ukuran butir juga untuk perencanaan campuran lapisan yang di stabilisasi b) Dilakukan pada tahap setelah konstruksi untuk menegaskan peningkatan lapisan yang distabilisasi, juga efektivitas stabilisasi dangkal dengan membandingkan perubahan sifat indeks 2. Pengujian sifat teknik a) Kuat tekan bebas -kuat tekan bebas -SNI-03-3638-1994 (qu) umtuk analisis -konsolidasi -SNI-03-2812-1992 stabilitas lereng dan daya dukung tanah b) Sifat konsolidasi, seperti angka pori (eo), indeks kompresi (Cc), koefisien konsolidasi (cv) dan tegangan pra konsolidasi (P’c), untuk memperkirakan penurunan tanah akibat pembebanan pada timbunan yang dimaksud c) Dilakukan pada tahap sebelum konstruksi untuk menentukan sifat awal tanah serta dilakukan pada tahap setelah konstruksi untuk mendapatkan hasil peningkatan dari stabilisasi dangkal dengan membandingkan perubahan kuat geser, angka pori dan tegangan pra konsolidasi Sumber : pedoman konstruksi dan bangunan Departemen pekerjaan umum (Pd T-11-2005-B)
e. Metode penyelidikan tanah Penyelidikan tanah yang umum dilakukan adaah berdasarkan metode : 1. Pengeboran 1.1. Pengeboran Manual (bor tangan) Dilakukan dengan cara menekan dan memutar agar masuk ke tanah dasar, kemampuan terbatas hannya cocok untuk pondasi dangkal dan digunakan untuk tanah kohesif tidak banyak mengandung krikil, tidak sesuai digunakan untuk pengeboran di bawah muka air tanah, kedalaman pengeboran 5-6 m bisa juga sampai 10 m, biasannya penyelidikan tanah untuk proyek jalan raya, jalan rel, lapangan terbang, ringan portable dan ekonomis dengan
menggunakan
alat
sederhana,
tidak
mahal,dapat
memperoleh sempel besar, cepat pelaksanaan dan banyak digunakan. Terdapat kekurangan pada penyelidikan ini yaitu, area rasio besar (30%), control penetrasi sulit, kualitas sempel sangat tergantung pada pelaksanaan pengeboran. 1.2. Pengeboran Bilas (wash boring) Dilakukan dengan menggunkan mesin bor rotary dengan cara dikorek dan dibilas dari dasar lubang dengan sirkulasi air untuk memudahkan penembusan ujung mata bor, sangat cocok digunakan pada tanah lunak, kurang sesuai untuk pemboran batuan, gangguan terhadap struktur tanah sangat minimal. Pengeboran ini bertujuan untuk mengetahui pertemuan antara tanah lunak dan tanah kasar (padat). 2. Cone Penetration Test (CPT) 2.1.Sondir
Penyelidikan tanah dibutuhkan untuk keperluan desain pondasi TL.Yang sering digunakan adalah dengan metode sondir. Mengingat bahwa umumnya rute jalur transmisi sangat panjang dan lokasinya seperti persawahan dan perbukitan dan jauh dari jalan yang bisa diakses dengan kendaraan roda empat, , untuk gampangnya dipakai mesin sondir ringan, yaitu
dengan kapasitas sondir 2.5 ton. Dan alat sondir ini mudah diangkut dengan kendaraan kecil (pick up) dengan bak terbuka dan dibawa ke lokasi penyondiran dengan tenaga manusia.Tim sondir biasanya terdiri dari 5 orang. Batang sondir (rod) dipergunakan untuk menyondir secara vertikal hingga kedalaman tanah 25 m dari permukaan tanah, atau kira2 ada 25 batang yang lurus (vertically) ( panjang 1 btg = 1 m) yang lurus. Umumnya dari supplier jumlah batang hanya disediakan 20 buah saja, perlu diorder kembali untuk keperluan pengukuran yang lebih dalam dan cadangan sewaktu-waktu hilang atau rusak/bengkok. Dan tipe konus (cone) yang selalu dipakai adalah hanya dual-cone atau bikonus (lihat gambar). Untuk pelumas alat sondir perlu diperhatikan bahwa oli yang dipakai adalah dengan tingkat kekentalan (vikositas) khusus, yaitu SAE-10, dan jarang didapatkan disekitar lokasi, maka perlu disediakan dengan jumlah yang cukup selama perawatan dan pemakaian. Data sondir yang dibutuhkan selain dari angka perlawanan konus dan gaya gesernya adalah penentuan kedalaman air tanah (ground water level) yang diindikasikan basahnya batang sondir/pipa sondir pada kedalam tertentu selama pengujian. Hal ini bisa juga diperoleh dari survei sumur penduduk sekitarnya jika memungkinkan.Kedalaman muka air tanah biasanya juga berbeda antara musim kering atau hujan.Kondisi lokasi juga perlu diperhatikan apakah, daerah tapak tower terendam dalam keadaan banjir (musim hujan, apakah ada banjir tahunan atau pada periode tertentu, seperti disawah atau rawa misalnya).Proyeksi ketinggian banjir juga sedapat mungkin diketahui dan dicantumkan dalam laporan penyelidikan. Dalam penyondiran informasi penting adalah
lokasi tower/pole, setiap lokasi tapak tower ditandai dengan marka dari beton yang berisikan nomer lokasi atau nomer tower, letak marka ini adalah sebagai center peg (CP) dan jangan sampai dipindahkan dari tempatnnya atau terganggu oleh peralatan dan pekerja, pantangan penyondiran jangan dilakukan pada titik daerah dimana terdapat jalur pipa listrik, gas atau air, karena dapat membahayakan keselamatan pekerja. 3. Soil Mechanic Test in laboratory Penyelidikan dilakukan dengan membawa hasil (sample) dari pengeboran tanah untuk dilakukan parameter nilai dari lapisan tanah seperti berat jenis triaxial dll. Tujuannya untuk identifikasi tanah, identifikasi urutan lapisan,kedalaman, dan ketebalan tanah, kekuatan tanah, kepadatan dan sifat deformasi tanah. Untuk tanah yang tebal biasannya diambil beberapa sempel.Kualitas sempel dinyatakan dalam kelas sempel. Kualitas sempel dipengaruhi oleh : 1. Alat 2. Jenis tanah 3. Pelaksanaan pengambilan 4. Transportasi 5. Penyimpanan 6. Pengujian di laboratorium 7. Pelaksanaan pengujian 4. Trial Pits Atau penggalian percobaan umumnnya dilakukan pada saat akan dimulai pekerjaan konstruksi pondasi dangkal ( shallow foundation). Penyelidikan ini dengan cara menggali lubang min 1m x 1m x 1m kedalaman 2m-4m. biasannya digunakan untuk bangunan ringan seperti gedung, dinding penahan, jalan raya)
f. Kelas Sempel Berdasarkan penyelidikan tanah, tanah dibagi kedalam soil class, yang didasarkan pada: 1. Daya dukung tanah (allowable bearing capacity) 2. Kondisi letak air tanah ( ground water condition) kering (dry) atau jenuh ( submerged). 3. Sudut keruntuhan tanah ( soil frustrum angel) 4. Kondisi lapisan bawah (ground layer condition) tanah (soil) atau batuan (rock)
Kelas Kelas 1
Penggunaan Index test, kadar air, gradasi kepadatan, kekuatan, deformasi,
Kelas 2
Index test, kadar air, gradasi kepadatan, kekuatan, remoulded
Kelas 3
Index test, kadar air
Kelas 4
Index test
Kelas 5
Identifikasi lapisan
Hasil penyelidikan tanah disiapkan dalam bentuk dokumen engineering yang berisikan : 1. CPT Report yang berisikan : Data pengukuran, CPT Chart /grafik sondir dan foto lokasi sondir 2. Borelog, untuk tiap lokasi tower yang dibutuhkan penentuan jenis lapisan dan penyelidikan lanjutan 3. Soil test report , dari laboratorium untuk lokasi tanah buat pondasi yang diperlukan guna penyelidikan lanjut. 4. Fondation Schedule, yang merupakan rangkuman rencana tipe pondasi dari tiap lokasi struktur yang akan dibangun.
