Penyelidikan Tanah dan Instruentasi | 2015
KATA PENGANTAR Puji syukur ke hadirat Allah yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya sehingga perencana dapat menyelesaikan makalah Penyelidikan Tanah dan Instrumentasi ini dengan cukup baik. Dalam penulisan makalah ini, penulis membahas tentang Dilalometer Test (DMT), yaitu pengertian pengujian DMT, peralatan pengujian, proses pengujian dan hasil pengujian. Dengan pembahasan yang disajikan tersebut, penulis memberi maka lah ini judul “ Dilalometer
Test
(DMT)”. Rasa terima kasih diucapkan kepada dosen pembimbing Bapak Dr. Syawal S yatibi, M.T, yang telah membimbing penulis dalam penyusunan makalah ini. Dan juga diucapkan terima kasih kepada teman-teman serta keluarga yang telah ikut membantu dalam penyelesaian makalah ini. Penulis menyadari dalam penyusunan makalah ini masih banyak terdapat kekurangan, untuk itu penulis mengharapkan kritikan dan saran yang membangun demi kesempurnaan makalah ini di masa mendatang. Semoga tugas makalah Penyelidikan Tanah dan Instrumentasi ini bermanfaat bagi rekanrekan mahasiswa teknik sipil umumnya dan juga bagi penulis sendiri khususnya.
Pekanbaru,
November 2015
Penulis
i
Penyelidikan Tanah dan Instruentasi | 2015
DAFTAR ISI Judul
Hlm.
KATA PENGANTAR ........................................................................................................... i DAFTAR ISI ......................................................................................................................... ii BAB I PENDAHULUAN.................................................................................................... 1 1.1 Latar Belakang.......................................................................................................1 1.2 Rumusan Masalah ................................................................................................. 1 1.3 Tujuan..................................................................................................................... 1
BAB II PEMBAHASAN .....................................................................................................2 2.1 Gambaran Umum Alat Dilatometer Test (DMT) ................................................2 2.2 Detail Kerja Alat Dilalometer Test (DMT) ..........................................................4 2.3 Hasil Uji DMT........................................................................................................8 2.4 Interpretasi Hasil Uji DMT ..................................................................................9 2.5 Kelebihan dan Kekurangan Uji DMT .................................................................9
BAB III PENUTUP ...........................................................................................................10 3.1. Kesimpulan...........................................................................................................10
ii
Penyelidikan Tanah dan Instrumentasi | 2015
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Saat ini data pengujian lapangan ( in-situ test ) telah menjadi tujuan utama dalam investigasi geoteknik dan uji laboratorium melengkapinya. (Schmertmann, 1998). Hasil uji lapangan menghindari dan mengurangi perubahan keadaan tegangan asli akibat disturbansi pada saat pengambilan contoh tanah asli untuk keperluan uji laboratorium. Alat uji lapangan yang paling baru adalah Flat Dilatometer (para ahli geoteknik biasa menyebut Marchetti – DMT) yang telah menjadi standar uji ASTM D 6635-01, sejak tahun 2001. Maka dari itu, perlu diketahui apa itu Dilalometer Test (DMT) dan bagaimana prinsip kerjanya.
1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan Latar Belakang tersebut, maka rumusan masalahnya adalah : 1. Apa itu Dilatometer Test (DMT)? 2. Apa Kegunaan alat Dimatometer Test (DMT) tersebut? 3. Apa saja bagian - bagian dari alat Dilatometer Test (DMT)? 4. Bagaimana Detail Kerja Alat Dilatometer Test (DMT) ? 5. Bagaimana hasil dan korelasi data dari pengujian Dilatometer Test (DMT) tersebut? 6. Apa kelebihan dan kekurangan pengujian Dilalometer Test (DMT)?
1.3 Tujuan Adapun tujuan dari rumusan masalah di atas adalah : 1. Untuk mengetahui apa itu alat DMT. 2. Untuk mengetahui apa saja kegunaan alat DMT. 3. Untuk mengetahui apa saja bagian-bagian dari alat DMT. 4. Untuk mengetahui detail kerja alat DMT. 5. Untuk mengetahui hasil dan korelasi data dari pengujian DMT. 6. Untuk mengetahui kelebihan dan kekurangan pengujian DMT.
Hlm. 1
Penyelidikan Tanah dan Instrumentasi | 2015
BAB II PEMBAHASAN 2.1
Gambaran Umum Alat Dilatometer Test (DMT) Uji
dilatometer
datar ( DMT
= Dilatometer Test)
adalah suatu metode uji yang
menggunakan alat baca tekanan melalui pelat daun runcing yang didorong masuk ke dalam tanah, untuk membantu memperkirakan stratigrafi tanah dan tegangan lateral dalam keadaan diam (at rest lateral stresses), modulus elastisitas dan kuat geser pasir, lanau dan lempung.
Gambar 2.1 Alat Dilatometer Test (DMT)
Flat Dilatometer Test (DMT) dibuat dan dikembangkan di Italia oleh Silvano Marchetti
pada tahun 1975. Pada awalnya diperkenalkan di Amerika Utara dan Eropa pada tahun 1980 dan saat ini telah digunakan di lebih dari 40 negara sebagai alat uji penetrasi in-situ dalam bidang investigasi geoteknik. Peralatan DMT, metode pengujian dan korelasi awal disajikan dan digambarkan oleh Marchetti pada tahun 1980 dalam In-situ Test by Flat Dilatometer , dan selanjutnya DMT telah secara luas digunakan dan di kalibrasi terhadap endapan tanah yang diuji di seluruh dunia. Telah banyak penelitian dilakukan dengan uji DMT oleh para ahli geoteknik, namun sebagian besar dilakukan pada tanah sedimen, yang menghasilkan banyak persamaan korelasi empiris.
Hlm. 2
Penyelidikan Tanah dan Instrumentasi | 2015 Keuntungan yang dapat diperoleh dari pengujian DMT sangat banyak, antara lain mendapatkan parameter geoteknik sepanjang kedalaman pengujian dalam keadaan asli, mengurangi pengaruh disturbansi pada tanah yang diuji di laboratorium. Peralatan uji ini terdiri atas mata pisau nirbaja yang meruncing dengan baji bersudut 180, yang didorong masuk secara vertikal ke dalam tanah pada interval kedalaman 200 mm (atau interval alternatif 300 mm) dengan kecepatan 20 mm/det. Mata pisau (panjang 240 mm, lebar 95 mm dan tebal 15 mm) dihubungkan ke alat ukur tekanan di permukaan tanah melalui pipa kawat khusus melewati batang bor ( drill rod ) atau batang konus ( cone rod ). Suatu membran baja fleksibel berdiameter 60 mm yang dipasang pada salah satu sisi dari mata pisau yang dipompa secara pneumatik, digunakan untuk menghasilkan dua jenis tekanan.
A
B
Gambar 2.2 A) Mata Pisau Nirbaja dan B) Membran Baja Fleksibel Alat DMT
A
B
C
Gambar 2.3 Peralatan Dilatometer Datar, A) Sistem Alat Ukur Tekanan Rangkap, B) Alat Ukur Tekanan Tunggal dan C) Sistem Data Akuisisi dengan Komputer
Hlm. 3
Penyelidikan Tanah dan Instrumentasi | 2015
B A
Gambar 2.4 A) Batang Konus dan B) Kabel Pneumatic - Electrik
A
B
Gambar 2.5 A) Tabung Gas Sumber Tekanan dan B) Mobil Alat
2.2 Detail Kerja Alat Dilatometer Test (DMT) Prosedur uji yang diberikan oleh ASTM D 6635 dan Schmertmann (1986) serta Gambar 2.6 memberikan gambaran alat dan urutan pengoperasiannya. Dua buah kalibrasi yang dilakukan sebelum pendugaan, digunakan untuk mendapatkan koreksi kekakuan membran di udara.
Hlm. 4
Penyelidikan Tanah dan Instrumentasi | 2015
Gambar 2.6 Susunan dan Prosedur Alat Uji Dilatometer Pelat Datar
Berikut uraian pekerjaan uji dilatometer : A) Persiapan.
Gambar 2.7 Persiapan Mobil Alat di atas Lokasi Tanah yang akan Diuji
Hlm. 5
Penyelidikan Tanah dan Instrumentasi | 2015
B) Pemasangan kabel pneumatic-electric ke dalam batang konus.
Gambar 2.8 Proses Pemasangan Kabel Pneumatic-Electric
C) Penyambungan dilatometer ke batang konus.
Gambar 2.9 Proses Penyambungan
D) Pemasangan batang konus yang sudah disambung dengan dilatometer ke mobil alat.
Gambar 2.10 Proses Penyambungan ke Mobil Alat
Hlm. 6
Penyelidikan Tanah dan Instrumentasi | 2015 E) Pemasangan penutup atas sebelum dilakukan penekanan ke batang konus
B A
Gambar 2.11 A) Proses Penyambungan Bagian Penutup B) Alat yang akan menekan Batang Konus
F) Dilakukan proses penekanan ke batang konus hingga kedalaman tertentu
Gambar 2.12 Dilatometer Yang Masuk Kedalam Tanah
G) Proses pembacaan data (p0 dan p1)
Gambar 2.13 Proses Pembacaan
Hlm. 7
Penyelidikan Tanah dan Instrumentasi | 2015
2.3 Hasil Uji DMT Pada gambar 2.6, pembacaan A yaitu tekanan dorong balik (lift off) yang menyebabkan membran meluncur dengan bidang mata pisau (d = 0); dan pembacaan B yaitu tekanan pengembangan yang bergantung pada defleksi sebelah luar d = 1,1 mm pada sumbu membran. Suatu peniti beban pegas ( spring loaded pin) yang kecil sekali pada sumbu membran akan memantau perpindahan dan meneruskan ( relay) pada bel listrik/ galvanometer dari alat ukur baca. Untuk pengujian biasanya digunakan gas nitrogen sebab kadar airnya rendah, walaupun karbon dioksida atau udara dapat juga digunakan. Pembacaan A diperoleh kira-kira 15 detik setelah pemasukan dan pembacaan B diperoleh 15 – 30 detik kemudian. Setelah pembacaan B selesai dilakukan, membran dengan cepat dikempeskan dan mata pisau didorong sampai kedalaman uji berikutnya. Walaupun tidak dianjurkan alat dapat dipancang setempat, jika tidak dapat didorong karena tekanan hidraulik yang terbatas (seperti pasir padat). Tekanan yang terkoreksi A dan B masing-masing dicatat sebagai p0 dan p1, dapat dihitung dengan persamaan berikut (Marchetti, 1980).
p0 » A + ∆A ..................................................................................... (1) p1 = B - ∆B - Zm .............................................................................. (2)
dengan: ∆A dan ∆B = faktor-faktor kalibrasi kekakuan membran di udara.
Kalibrasi ∆A didapatkan dengan menerapkan hisapan pada membran, dan ∆B diperoleh dengan memberi tekanan pada membran di udara (keduanya dicatat sebagai nilai positif). Untuk tanah kaku persamaan (1) dan (2) biasanya akan menambah hasil perhitungan tekanan kontak p0 dan tekanan pengembangan p1. Akan tetapi untuk lempung lunak dan lanau, prosedur koreksi yang lebih akurat diberikan dengan persamaan berikut ( Schmertmann, 1986).
p0 = 1,05 (A + ∆A - Zm) – 0,05 (B - ∆B - Zm) ................................. (3) p1 = B - ∆B - Zm .............................................................................. (4)
Hlm. 8
Penyelidikan Tanah dan Instrumentasi | 2015
2.4 Interpretasi Hasil Uji DMT Dua buah pembacaan DMT (p0 dan p1) yang digunakan untuk memberikan tiga petunjuk yang dapat memberikan informasi perlapisan, jenis tanah dan evaluasi parameter tanah, adalah:
Indeks material, ID = (p1 – p0)/(p0 - u0) .......................................... (5) Modulus dilatometer , ED = 34,7 (p1 – p0) ....................................... (6) Indeks tegangan horizontal, KD = (p0 – u0)/σvo’ ............................. (7)
dengan: u0 = Tekanan air pori hidrostatik σvo’ = Tegangan overburden vertikal efektif
Untuk klasifikasi perilaku tanah, lapisan tanah diinterpretasikan sebagai lempung jika I D < 0,6, lanau jika 0,6 < I D < 1,8 dan pasir jika ID > 1,8.
2.5 Kelebihan dan Kekurangan Uji DMT Kelebihan uji DMT
1) Sederhana dan kuat. 2) Dapat diulang dengan cepat oleh operator yang berbeda-beda. 3) Cepat dan ekonomik.
Kekurangan uji DMT
1) Sulit untuk mendorong ke dalam material padat dan keras. 2) Handal untuk hubungan korelatif. 3) Membutuhkan kalibrasi untuk geologi setempat.
Hlm. 9
Penyelidikan Tanah dan Instrumentasi | 2015
BAB III KESIMPULAN 3.1 Kesimpulan 1. Dilalometer Test (DMT) merupakan suatu metode uji lapangan ( in-situ test ) yang menggunakan alat baca tekanan melalui pelat daun runcing yang didorong masuk ke dalam tanah, untuk membantu memperkirakan stratigrafi tanah dan tegangan lateral dalam keadaan diam ( at rest lateral stresses), modulus elastisitas dan kuat geser pasir, lanau dan lempung. 2. Peralatan yang digunakan adalah membran baja fleksibel DMT, batang konus, kabel pneumatic-electric, alat penekan batang konus (tabung gas sumber tekanan) dan panel
khusus pembacaan hasil uji DMT. 3. Pengujian dilakukan dengan proses: a. Perakitan alat-alat DMT (panel pembaca hasil + gas tekanan batang konus + kabel pneumatic-electric + batang konus + membran baja fleksibel DMT).
b. Penekanan batang konus yang telah terpasang baja fleksibel DMT dan terhubung dengan panel pembaca hasil menggunakan kabel pneumatic-electric hingga kedalaman pengujian yang diinginkan. c. Pembacaan hasil uji DMT pada panel pembacaan hasil. 4. Hasil uji berupa data p0 dan p1 yang dengan rumus empirik dapat menghasilkan data indeks material (ID), modulus dilalometer (ED) dan indeks tegangan horizontal (K D) sehingga dapat memberikan informasi perlapisan, jenis tanah dan evaluasi parameter tanah. 5. Keuntungan uji DMT adalah: a. Sederhana, kuat, cepat dan ekonomik b. Dapat diulang dengan cepat oleh operator yang berbeda-beda. c. Menjaga keaslian tanah (pengaruh disturbansi yang kecil) 6. Keuntungan uji DMT adalah: a. Sulit untuk dilakukan material padat dan keras (hanya cocok pada tipe tanah lunak) b. Handal untuk hubungan korelatif. c. Membutuhkan kalibrasi untuk geologi setempat.
Hlm. 10