Makalah Pengujian Lapangan

MAKALAH PENGUJIAN LAPANGAN UNTUK MENDAPATKAN PARAMETER DINAMIK Diajukan untuk memenuhi tugas Mata Kuliah Dinamika Tanah Tanah dari dosen pengampu Herwan Dermawan, S.T., M.T.

Oleh : Azhar Azhar aisha aishall akhr akhrii !"#$% !"#$%& &"'(

PROGRAM STUDI S1 TEKNIK SIPIL DEPARTEMEN PENDIDIKAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS PENDIDIKAN TEKNOLOGI DAN KEJURUAN UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA 2017 KATA PENGANTAR

AZHAR FAISHAL FAKHRI (1403218) DINAMIKA TANAH

2

Segala puji dan s)ukur kita panjatkan han)a kepada Allah S*T dan han)a han)a kepada kepada+) +)a+la a+lah h segala segala -entuk -entuk pujian pujian diperse dipersem-a m-ahka hkan. n. Shalaw Shalawat at serta serta salam semoga tetap terurahkan kepada junjungan kita a-i Muhammad SA*. Karena Karena dari dari -eliaul -eliaulah ah segala segala suri suri taulad tauladan an -erasal -erasal.. Dan -erkat -erkat nikmat nikmat+) +)aa makalah ini dapat terselesaikan. Selanjutn)a, makalah tentang /engujian 0apangan ini -ertujuan untuk memenuhi tugas Mata Kuliah Dinamika Tanah. Dan tak lupa uapan terima kasih kepada kepada 1pk. 1pk. Herwan Herwan Dermawa Dermawan,S n,ST T., MT. MT., selaku selaku Dosen Dosen dari dari Mata Mata Kuliah Kuliah Dinamika Tanahg Tanahg )ang telah mem-im-ing kami kami dengan -aik selama mata kuliah -erlangsung. Semoga Semoga makalah makalah ini dapat dapat -erman -erman2aat 2aat -agi -agi para para pem-a pem-aa. a. /enuli /enuliss men)adari masih -an)ak kekurangan dari makalah ini. Oleh karena itu, segala saran saran dan dan krit kritik ik )ang )ang mem-a mem-ang ngun un dari dari pempem-aa aa sang sangat at diha dihara rapk pkan an demi demi per-aikan pada tugas selanjutn)a. Mudah+mudahan Allah S*T senantiasa meridhoi setiap langkah dan akti3itas kita semua. Amin )a ro--al 4alamin.

1andung, Maret &$"5

/enulis

DAFTAR ISI


3

KATA /67ATA8....................................................................................... ........i DATA8 9S9............................................................................................................ii 1A1 9 /6DAH0A........................................................................................" "."

0atar 1elakang

............................................... 1

".&

8umusan Masalah

........................................1

".%

Tujuan /enulisan

............................................... 2

".#

Sistematika /enulisan

........................................2

1A1 99 /6M1AHASA......................................................................................... % &."

ji 0apangan untuk Mendapatkan /arameter Dinamik ........................3

&.&

Seismi Down Hole

........................................5

&.%

Seismi ;ross Hole

........................................7

&.#

Seismi p Hole

......................................12

&.<

Suspension /S 0ogging

......................................14

&.=

Spetral Anal)sis o2 Sur2ae *a3es !SAS*(...................................17

1A1 999 /6T/...............................................................................................&# %."

Kesimpulan

......................................24

%.&

Saran

......................................24

DATA8 /STAKA.............................................................................................&<

BAB I PENDAHULUAN


4

1.1 Latar Belaa!"

/engujian lapangan !in situ( adalah se-uah di3isi dari uji lapangan )ang sesuai dengan kasus di mana tanah diuji di tempat oleh instrumen )ang dimasukkan dalam atau menem-us tanah. 9n+situ tes -iasan)a -erkaitan dengan tes )ang lu-ang -orn)a tidak perlu masuk selurun)a atau han)a -agian insidental dari prosedur tes seara keseluruhan,

han)a

diperlukan

kedalaman

sampai

memungkinkan

pen)isipan alat pengujian atau peralatan. /eran khusus in+situ pengujian untuk karakterisasi situs dan penelitian dan pengem-angan teknik in+situ telah menerima -an)ak perhatian selama "< tahun terakhir atau le-ih. /enggunaan khusus pengujian in+situ dalam praktek reka)asa geoteknik kini semakin meningkat popularitas. 1ahkan pengujian lapangan pun ada )ang menam-ah parameter dinamik. Oleh karena itu untuk makalah kali ini, akan di-ahas uji lapangan untuk mendapatkan parameter dinamik, )aitu seismi downhole, ross hole, up hole, suspension /S logging, dan Spetral Anal)sis o2 Sur2ae *a3es !SAS*(.

1.2 R#$#%a! Ma%ala&

1erdasarkan latar -elakang diatas, dapat dirumuskan masalah se-agai -erikut: ". &. %. #. <. =.

Apa )ang dimaksud uji lapangan parameter dinamik> Apa )ang dimaksud seismi downhole> Apa )ang dimaksud ross hole> Apa )ang dimaksud up hole> Apa )ang dimaksud suspension /S logging> Apa )ang dimaksud Spetral Anal)sis o2 Sur2ae *a3es !SAS*(>

1.' T#(#a! Pe!#l)%a!

Adapun tujuan dari penulisan makalah ini adalah: ". &. %. #.

Mengetahui apa )ang dimaksud uji lapangan parameter dinamik> Mengetahui apa )ang dimaksud seismi downhole> Mengetahui apa )ang dimaksud ross hole> Mengetahui apa )ang dimaksud up hole>


5

<. Mengetahui apa )ang dimaksud suspension /S logging> =. Mengetahui apa )ang dimaksud Spetral Anal)sis o2 Sur2ae *a3es !SAS*(> 1.* S)%te$at)a Pe!#l)%a!

1A1 9 /6DAH0A /ada -a- ini -erisi latar -elakang, rumusan masalah, tujuan penulisan 1A1 99 /6M1AHASA /ada -a- ini -erisi pem-ahasan mengenai uji lapangan dengan parameter dinamik 1A1 999 /6T/ /ada -a- ini -erisi kesimpulan dan saran

BAB II PEMBAHASAN

2.1 U() La+a!"a! #!t# Me!,a+ata! Para$eter D)!a$)

ji 0apangan adalah pengujian tanah )ang terdiri atas metode jenis penetrasi !SPT, CPT, CPTu, DMT, CPMT, VST ( dan jenis probing ! PMT, SBP (,


6

untuk mendapatkan langsung respon tanah dasar di -awah pengaruh -er-agai pem-e-anan dan kondisi drainase. ji+uji terse-ut saling melengkapi dan dapat digunakan -ersama+sama dengan uji geo2isik untuk mengem-angkan pemahaman si2at perlapisan tanah dan -atuan di daerah lokasi pro)ek. Selain uji lapangan )ang umum diatas, adapula uji lapangan untuk mendapatkan parameter dinamik atau epat ram-at gelom-ang )ang melalui tanah !?s(, uji lapangan ini memliki karakteristik se-agai -erikut:

". Diukur pada kondisi regangan )ang sangat keil &. /engukuran pada regangan -esar kurang dapat diterima oleh komunitas geoteknik %. Ada dissipasi energi saat regangan > damping #. Tidak e22ekti2 dalam pengukuran damping <. @ang dilakukan adalah mengukur nilai 3eloit), atau epat ram-at gelom-ang )ang melalui tanah !?s(@ang dilakukan adalah mengukur nilai 3eloit), atau epat ram-at gelom-ang )ang melalui tanah !?s( 7ma B γ t Cg  ?s& =. 7elom-ang terdiri atas & maam 5. 7elom-ang primer !/ wa3e( dan gelom-ang sekunder !S wa3e( '. / wa3e akan ti-a le-ih dahulu di-andingkan dengan S . 1e-erapa peralatan pun)a kemampuan mem-edakann)a, se-agian

-esar tidak mampu mem-edakann)a ji lapangan ini sendiri memiliki keuntungan )aitu: ". /engukuran dilakukan langsung dilapangan &. Minim tingkat ketergantungan %. Modulus diukur saat tanah pada kondisi aslin)a #. Tidak ada -atasan ukuran sample ntuk apakah setelah mendapatkan nilai ?s> @aitu untuk menentukan kelas situs di S9 "5&=+&$"& -erikut ini: Ta-el &." Klasi2ikasi Situs Kelas situs SA (batuan keras) SB (batuan)

v s (m/detik) >1500 750 sampai 1500

N atau N ch

su (kPa)

N/A

N/A

N/A

N/A


7

SC (tanah keras, sangat padat dan batuan lunak)

350 sampai 750

SD (tanah sedang)

175 sampai 350

15sampai 50

50 sampai100

 175

15

 50

SE (tanah lunak)

>50

100

Atau setiap pr!"il tanah #ang mengandung lebih dari 3 m tanah dengan karateristik sebagai berikut $ 1% &ndeks plastisitas, PI > '0,

'% adar air, w



0 *,

3% uat geser niralir su < '5 k+a S (tanah khusus,#ang membutuhkan in-estigasi ge!teknik spesi"ik dan analisis resp!ns spesi"ik. situs #ang mengikuti %10%1)

Setiap pr!"il lapisan tanah #ang memiliki salah satu atau lebih dari karakteristik berikut$ + aan dan berp!tensi gagal atau runtuh akibat beban gempa seperti mudah likui"aksi, lempung sangat sensiti", tanah tersementasi lemah + 2empung sangat !rganik dan/atau gambut (ketebalan H > 3 m) + 2empung berplastisitas sangat tinggi (ketebalan H >

7,5 m dengan &ndeks +lasitisitas PI > 75 ) 2apisan lempung lunak/setengah teguh dengan ketebalan H > 35 m dengan su < 50 k+a

Kemudian uji lapangan untuk mendapatkan parameter dinamik ini memiliki -an)ak ara, salah satun)a )ang akan di-ahas )aitu: ". Seismi Down Hole &. Seismi ;ross Hole %. Seismi p Hole #. Suspension /S 0ogging <. Spetral Anal)sis o2 Sur2ae *a3es !SAS*( 2.2 Se)%$)- D/! Hle


8

7am-ar &." Seismi Down Hole Metode ini meman2aatkan sum-er gelom-ang dari titik shot atau peledakan dan reei3er -erupa masing+masing geophone )ang diletakkan pada

kedalaman

tertentu

di-awah

permukaan

tanah.

Metode

ini

meman2aatkan penjalaran gelom-ang langsung dimana geo2on menerima dan mendeteksi gelom-ang pertama )ang menapai geo2on tanpa melihat pantulan C re2leksi gelom-ang lainn)a. Tujuan dari downhole seismic testing sendiri ialah memperoleh nilai ?p dan ?s pada lokasi tertentu )ang ditinjau. ?p merupakan pseudo velocit )ang -erupa gelom-ang kompresi, sedangkan ?s merupakan she!r velocit -erupa gelom-ang shear. /engetesan dilakukan dengan mengukur waktu kedatangan atau arri3al time dari gelom-ang )ang ditransmisikan dari soure menuju geo2on.mumn)a soure -erupa -lok atau lempeng diatas permukaan tanah )ang dipukul atau ledakan dinamit. ntuk mendapat nilai ?p dari sum-er arah 3ertial )ang akan terekam delta T atau selisih waktu antara gelom-ang )ang terekam pada sensor atas dan sensor )ang diletakkan pada kedaaman tertentu dalam lu-ang -orehole.


9

Sedangkan untuk mendapatkan nilai ?s dari sum-er pada arah horizontal akan terekam selisih waktu antara sensor atas dan -awah, dengan menghitung jarak antar sensor dan jarak antara sensor terhadap sum-er maka akan diperoleh nilai ?p dan ?s seara matematis. Tujuan dari mengetahui nilai ?p dan ?s pada tanah diantaran)a untuk melakukan korelasi langsung nilai ?s dan ?p dengan nilai poissonEs ratio. Sedangkan

poisson

ratio

sendiri

ialah

konstanta

merepresentasikan si2at 2isis dari -atuan.

7am-ar &.& /ro2il Seismi Downhole

elasti

)ang


7am-ar &.% Alur pengujian seismi downhole ntuk standar dan ara pengujian juga menghitung )ang -enar -isa dilihat di ASTM D 5#$$+$' Standard Test Methods 2or Downhole Sesimi Testing.

2.' Se)%$)- r%% Hle

7am-ar &.# Alur pengujian seismi rosshole

10


Seismi ;rosshole meupakan uji seismik keepatan gelom-ang seismik antara lu-ang -or. Ada dua jenis pendekatan rosshole. /endekatan kon3ensional meli-atkan menurunkan se-uah geophone lu-ang -or %+ komponen ke satu lu-ang sam-il menurunkan sum-er ke lu-ang )ang -erdekatan !s(, menem-ak sum-er di -e-erapa inter3al kedalaman )ang ditentukan. Sum-er dan geophone selalu di ketinggian )ang sama, dan energi dari setiap tem-akan diukur pada kedalaman tunggal dalam setiap lu-ang reei3er. *aktu tempuh kemudian dikon3ersi ke keepatan dengan mem-agi hasil ke jarak antara dua lu-ang.

7am-ar &.< Model uji seismi rosshole

Metode ini dapat mem-erikan in2ormasi ?p dan ?s+gelom-ang seismik )ang sangat rini antara lu-ang -or erat+spasi.

Aplikasi umum !dalam urutan relati2 kegunaan( :

11


12

". Analisis pondasi jem-atanC -endungan &. /engujian material insitu %. Tanah dan -atu mekanik #. 8eka)asa gempa <. Analisis likui2aksi /ertim-angan : ". Salah

satu

kesalahan

paling

umum

dilakukan

oleh

praktisi

-erpengalaman dari seismik rosshole kon3ensional mengira energi di-iaskan untuk energi langsung. Tergantung pada lapisan kete-alan, jarak antara lu-ang, dan kontras keepatan, energi pertama kedatangan ukup sering di-iaskan -ukan )ang langsung. Di-iaskan waktu perjalanan harus dikoreksi se-elum keepatan komputasi. &. Sementara sparkers downhole tersedia dan menghasilkan energi p+ gelom-ang )ang -aik, keepatan gelom-ang geser sulit untuk mengukur di rosshole seismik. ketersediaan komersial sum-er gelom-ang geser ter-atas, dan sum-er+sum-er ini agak sulit untuk digunakan. %. Sulit untuk menapai FsempurnaF lu-ang -or 3ertikal dan lurus. Selalu ada -e-erapa pen)impangan di kedua parameter. Dan karena rosshole sering dilakukan dalam -ahan+keepatan tinggi dan erat spasi lu-ang, dengan asumsi lurus dan lu-ang 3ertikal dapat men)e-a-kan kesalahan penandaan. Se-uah sur3ei pen)impangan lu-ang -or Oleh karena itu penting. Man2aat C Keter-atasan : ". re2raksi seismik mengharuskan keepatan meningkat dengan kedalaman. 0apisan keepatan rendah di -awah lapisan keepatan )ang le-ih tinggi tidak akan terdeteksi oleh re2raksi seismik, dan akan men)e-a-kan


13

kesalahan dalam perhitungan mendalam. ntungn)a, ini adalah kejadian )ang ukup jarang di -awah permukaan dangkal. &. Sum-er gempa )ang digunakan harus sesuai dengan kedalaman )ang diinginkan penetrasi. untuk palu dan -ekerja piring, kedalaman maksimum )ang dapat Anda harapkan untuk mengeksplorasi untuk sekitar "<+&$mG amun, ini dapat -er3ariasi seara signi2ikan tergantung pada geologi, kondisi permukaan, ke-isingan -uda)a, dan orang menga)unkan palu. %. 8e2raksi adalah teknik )ang relati2 luas sikat + itu meneliti per-edaan keepatan kotor, dan Anda tidak harus mengharapkan untuk dapat memetakan le-ih dari %+# lapisan keepatan indi3idu. #. ke-isingan -uda)a dapat menjadi masalah + itu le-ih sulit untuk melakukan sur3ei seismik di perkotaan lingkungan daripada dalam satu desa. Sur3ei di sepanjang jalan ra)a )ang si-uk harus dihindari saat mungkin. Shooting di malam hari kadang+kadang diperlukan untuk menapai diterima signal+to+noise 8asio di daerah si-uk. Hasil akhir dari sur3ei rosshole adalah model keepatan seperti )ang ditunjukkan di -awah ini:


7am-ar &.= 7ra2ik Keepatan Tomogra2i Seismik ;rosshole Dengan munuln)a komputer epat, tomogra2i seismik telah menjadi populer. Sedangkan pada sur3ei rosswell kon3ensional han)a ada ra)path tunggal dipertim-angkan untuk setiap tem-akan, di tomogra2i -e-erapa ra)paths diukur untuk masing+masing ditem-ak. Hal ini diapai dengan menggunakan reei3er sensor arra) )ang -e-erapa !-iasan)a hidro2on arra) seperti )ang 7eometris DHA +5 (.

14


7am-ar &.5 Tomogra2i seismi rosshole Tomogram )ang dihasilkan tidak han)a melukiskan 3ertikal, tetapi juga 3ariasi horisontal dalam keepatan. 9ni adalah keuntungan utama dari tomograph) rosshole le-ih kon3ensi seismik rosshole. ntuk standar dan ara pengujian juga menghitung )ang -enar -isa dilihat di ASTM D ##&'CD##&'M Standard Test Methods 2or ;rosshole Sesimi Testing.

2.* Se)%$)- U+ Hle

15


16

7am-ar &.' Seismi phole Test

ji Seismi phole dilakukan dengan meletakkan rangkaian geophone pada lu-ang -or )ang menem-us kedalaman weathering la)er dan su- weathering la)er, sum-er gelom-ang diletakkan di permukaan di dekat lu-ang -or, lalu waktu tempuh gelom-ang dari sum-er ke masing+masing penerima diplot untuk menghitung keepatan. phole sur3e) dilakukan pada -e-erapa lokasi, dimana keepatan lapisan akan diinterpolasi dari satu lokasi ke lokasi lainn)a.

". p Hole Seismi Test Dilakukan pada lu-ang -ekas pem-oran teknik &. Sensor penerima !reei3er( diletakkan ke dalam satu titik lu-ang -or pada ujung lu-ang -or, sedang sum-er getaran !soure( diletakkan

%. #. <. =.

dipermukaan tanah Tidak -utuh -an)a lu-ang -or 7elom-ang meram-at melalui -e-erapa lapis tanah /engukuran waktu peram-antanCtra3el time kurang akurat /eram-atan gelom-ang di atas dan di -awah air dianggap sama !karena shear wa3e tidak -isa meram-at melalui air(


7am-ar &. Hasil phole Test

7am-ar &."$ Alat phole Test

17


2. S#%+e!%)! PS L"")!"

7am-ar &."" Suspension /S 0ogging Suspension /+S logging adalah metode )ang relati2 -aru untuk mengukur pro2il keepatan gelom-ang seismik. Dikem-angkan pada pertengahan "5$+an untuk menjawa- ke-utuhan teknik )ang -isa mengukur gempa keepatan geser+gelom-ang di dalam, lu-ang -or unased, itu awaln)a digunakan oleh para peneliti di O@O ;orporation epang. Metode memperoleh penerimaan di epang pada pertengahan "'$+an dan digunakan

18


19

dengan metode pengukuran keepatan lainn)a untuk mengkarakterisasi gempa respon situs. Sejak awal "$+an itu telah memperoleh penerimaan di AS, terutama di kalangan peneliti reka)asa gempa.

Pr%e,#r

O@O /+S 0ogging Sistem menggunakan pro-e 5 meter, )ang mengandung sum-er dan dua penerima spasi " meter terpisah, ditangguhkan oleh ka-el. ka-el #+ atau 5+konduktor lapis -aja -er2ungsi -aik untuk mendukung pro-e dan untuk men)ampaikan data ke dan dari perangkat rekaman C kontrol di permukaan. pro-e diturunkan ke dalam lu-ang -or dengan kedalaman tertentu !rotar) enoder pada winh tindakan kedalaman pro-e(, di mana sum-er menghasilkan gelom-ang tekanan dalam airan lu-ang -or. 7elom-ang tekanan diu-ah menjadi gelom-ang seismik !/ dan S( pada dinding lu-ang -or. Sepanjang dinding di setiap lokasi penerima, gelom-ang / dan S dikon3ersi kem-ali ke gelom-ang tekanan dalam airan dan diterima oleh geophone, )ang mengirim data ke perekam di permukaan. *aktu -erlalu antara kedatangan gelom-ang pada penerima digunakan untuk menentukan keepatan rata+rata dari kolom " meter+tinggi tanah di sekitar lu-ang -or. Sum-er ke penerima analisis juga dilakukan untuk jaminan kualitas.

A+l)a%)

Aplikasi khas dari / suspensi dan S+gelom-ang keepatan logging meliputi: •

9n3estigasi keselamatan Dam

•

Studi situs respon seismik untuk a-utment jem-atan, -endungan, -angunan, dll

•

Studi @a)asan

•

/engukuran tanah properti C rok !)aitu modulus geser, modulus -ulk, kompresi-ilitas, dan rasio /oisson(

•

Karakterisasi situs gerak )ang kuat

•

Kontrol ?eloit) untuk sur3ei seismik re2leksi


20

7am-ar &."& /ekerjaan Suspension /S 0ogging

Ke#!t#!"a!

Suspension /S 0ogging pro2il keepatan gelom-angn)a menggunakan O@O suspensi 0ogger telah menjadi metode pilihan untuk memperoleh resolusi tinggi pengukuran keepatan lu-ang -or. Alasann)a -an)ak )aitu:

+

Satu+satun)a metode )ang mendapatkan kedua / dan S+gelom-ang data )ang keepatan andal dalam satu lu-ang pada kedalaman le-ih dari &$$ 2t.

+

Dapat digunakan -aik !/?;(

sumur

-or

unased

atau ased,

meskipun hasiln)a selalu le-ih -aik di lu-ang unased.

+

Dapat digunakan dalam lu-ang -or di-or dari tongkang.

+

Menawarkan

resolusi

sangat

tinggi

!-iasan)a

"

meter(

untuk

men)elesaikan tipis lapisan )ang dapat memiliki e2ek dramatis pada respon permukaan.

+

Mem-utuhkan han)a " lu-ang, se-agai lawan rosshole metode )ang mem-utuhkan setidakn)a & .

+

Telah digunakan untuk kedalaman &.$$$ kaki.

+

Seara khusus disesuaikan

dengan tanah, sedangkan

alat )ang

dikem-angkan untuk eksplorasi min)ak dioptimalkan untuk -atu.


+

9zin pengukuran si2at tanah dan -atuan seperti modulus geser, modulus -ulk, kompresi-ilitas, dan /oisson 8atio.

7am-ar &."% ;ontoh Hasil Suspension /S 0ogging

2. S+e-tral A!al3%)% 4 S#r4a-e 5a6e% SAS58 Pere$9a!"a! Met,e SAS5 /rinsip metode seismik, analisis gelom-ang permukaan adalah

meman2aatkan karakteristik peram-atan gelom-ang permukaan dari sum-er mekanik -uatan untuk menilai keepatan gelom-ang geser )ang merupakan representasi dari nilai kekakuan ! sti""ness( dinamik suatu -ahan struktur. Terdapat tiga jenis pengujuan -erdasarkan analisis gelom-ang permukaan )aitu Spectr!l #n!lsis o" Sur"!ce $!ves !SAS*(, Multi%ch!nnel #n!lsis o" Sur"!ce $!ves !MAS*( dan Countinous Source #n!lsis o" Sur"!ce $!ves

21


22

!;S*(. Ketiga pengujian terse-ut memiliki konsep )ang sama, namun memiliki kon2igurasi )ang -er-eda dalam perekaman dan analisis gelom-ang permukaan.

Seara

umumn)a,

ketiga

pengujian

terse-ut

memiliki

keunggulan )aitu si2at pengujiann)a )ang tidak mem-erikan se-arang kerusakan pada struktur, metode ini murah dalam pelaksanaann)a dan epat untuk proses analisis hasiln)a. Metode SAS* telah dikem-angkan sejak tahun "'$ di &niversit o" Te'!s !t #ustin, Amerika Serikat. /erkem-angan metode SAS* meliputi sejumlah pengujian dan riset )ang telah dijalankan untuk -er-agai jenis in2rastruktur dan penggunaan teknik analisis )ang diautomasi sepenuhn)a. Aplikasin)a )ang pertama telah dilakukan oleh azarian !"'#( dan azarian I Stokoe !"'#( )ang menjelaskan penggunaan SAS* kepada analisis kekakuan tanah dan struktur tim-unan jalan pada -e-erapa lokasi jalan di Teas, SA. Dalam studin)a, hasil pengukuran SAS* telah di-andingkan dengan pengujian lu-ang silang ! cross hole( dan mendapati hasil pengujian SAS* memiliki ketepatan )ang tinggi. Meskipun demikian, teknikk SAS* )ang dikem-angkan masih menggunakan algoritma analisis )ang sederhana sehingga proses in3ersi pro2il kekakuan -ahan masih sederhana )ang -elum merepresentasikan pro2il kedalaman )ang detail. /engujian )ang sama selanjutn)a dilakukan oleh Hiltunen I *oods !"''( )ang menghasilkan korelasi )ang memuaskan dari kedua metode pengujian terse-ut. /enelitian lain mengenai penggunaan teknik SAS* telah didapati -erhasil untuk -e-erapa pengujian empris lapangan, seperti studi karateristik -er-agai 2ondasi -angunan )ang dilakukan oleh Madshus I *esterdhal !"$( dan Stokoe et !l . !"#(. /enelitian )ang dilakukan menghasilkan korelasi+korelasi empiris parameter dinamik gelom-ang dengan -er-agai 3ariasi kekuatan 2ondasi. Studi ini dilanjutkan oleh Matthews et !l . !"=( dengan melakukan pengukuran lapangan dan per-andingan nilai kekakuan tanah meliputi modulus geser dan modulus elastisitas tanah menggunakan metode SAS* dan metode seismik lainn)a. Hasil studi menunjukkan nilai korelasi per-andingan )ang -aik.


/enilaian nilai modulus dinamik struktur -eton menggunakan metode SAS* dilakukan oleh 8i et al. !"$( dan ;ho !&$$&(, dan dilanjutkan dengan studi pengem-angan dengan pendeteksian te-al dan parameter dinamis lapisan pada struktur motar semen oleh ;ho et !l . !&$$"(. Kim et al. !&$$"( melakukan studi pengukuran kepadatan tanah menggunakan penganalisis spektrum. Studi )ang dilakukan mener-itkan suatu korelasi empiris antara keepatan gelom-ang geser !? S( dan kepadatan kering tanah !dr densit( dengan koe2isien determinasi )ang -aik. Hasil )ang didapat menunjukkan -ahwa pro2il distri-usi modulus agregat lapisan -alas sehingga lapisan tanah dasar dapat dio-ser3asi dengan -aik. Ta&a+a! Te% SAS5 ". ji /eralatan Kon2igurasi pengujian )ang digunakan di lapangan ditunjukkan

pada 7am-ar &."#. Kon2igurasi pengukuran terdiri dari sum-er, dua penerima dan unit akuisisi data. /enjelasan singkat tentang setiap peralatan metode SAS* di-ahas di -agian -erikut.

7am-ar &."# Kon2igurasi Tes SAS*

a. Soure

23


Se-uah soure!sum-er( untuk pengukuran SAS* harus mampu menghasilkan energi dari gelom-ang permukaan atas -er-agai di 2rekuensi dengan amplitudo )ang memadai sehingga mereka dapat dideteksi oleh penerima. Dalam pengukuran ini, jenis sum-er transient digunakan. Sum-er sementara sesuai dengan dampak sum-er seperti tangan keil )ang diadakan palu, sladge palu dan menurunkan -erat -adan. Sum-er dampak ini adalah )ang paling umum untuk pengukuran SAS*. Alasann)a adalah porta-ilitas, kekasaran dan kemudahan penggunaan. Seara umum, sum-er dampak )ang le-ih -erat akan menghasilkan 2rekuensi )ang le-ih rendah. amun, sum-er )ang sama tidak selalu menghasilkan 2rekuensi )ang sama sekali situs. Selain itu, material dan -erat sum-er dampak, ada 2aktor lain )ang mengontrol rentang 2rekuensi )ang dihasilkan. aktor+2aktor ini meliputi kekakuan pro2il material dan pemogokan dampak palu !azarian, "'#G @oh, "=(. Aki-atn)a, pemilihan sum-er dampak sering di-uat setelah meno-a -e-erapa sum-er in situ. ntuk sampling kedalaman dangkal, 2rekuensi maksimum gem-ira adalah )ang paling penting. Hal ini tidak perlu untuk mentrans2er -an)ak energi untuk media karena penerima dan sum-er ditempatkan dekat satu sama lain. 2rekuensi tinggi menerjemahkan dengan panjang gelom-ang pendek, )ang sesuai dengan kedalaman dangkal sampling. ntuk menentukan si2at tanah dari lapisan )ang relati2 dalam, -e-erapa energi ke dalam media adalah le-ih penting. -. 8eei3er /emilihan soure!penerima( )ang tepat diperlukan dalam setiap tes seismik. Ada dua jenis penerima )ang -iasan)a digunakan dalam pengukuran SAS*: transduser keepatan !geophone( dan perepatan transduser !aelerometers(. The geophone adalah sistem kumparan magnet. massa A melekat pegas dan koil terhu-ung ke massa. Sistem geophone dapat dianggap se-agai sistem satu derajat+ o2+tunggal+ke-e-asan. 1atas 2rekuensi )ang le-ih rendah )ang menerjemahkan untuk pengam-ilan sampel lapisan )ang le-ih dalam

24


25

di-atasi oleh 2rekuensi alami dari penerima serta 2rekuensi )ang dihasilkan oleh sum-er. . Spetral Anal)zer unit Se-uah alat perekam

)ang

mudah

untuk

melakukan

pengukuran SAS* adalah penganalisa spektral. anal)zer spektral adalah osiloskop digital )ang, dengan ara mikroprosesor )ang melekat padan)a, memiliki kemampuan untuk melakukan analisis sin)al langsung -aik dalam waktu atau 2rekuensi domain. Operasi spektrum harus di-entuk dalam perangkat analisa spektral se-elum memulai pengukuran. Operasi spektrum 2ungsi trans2er, 2ungsi koherensi, listrik lintas dan kekuasaan auto diperlukan untuk ditampilkan dalam analisa. &. /engujian 0apangan /rosedur umum )ang digunakan dalam melakukan pengujian SAS* di situs tanah dapat diringkas se-agai -erikut:

+

Menentukan

serangkaian

jarak

penerima

diperlukan

untuk

mendapatkan jangkauan )ang diperlukan dari wa3eleghts untuk sampel situs tanah. The jarak didasarkan pada dugaan atau in2ormasi apriori dari pro2il keepatan gelom-ang geser !keepatan dan kedalaman( dari -ahan di situs. ntuk panjang gelom-ang terpendek, jarak penerima diatur untuk satu sampai tiga kali dari panjang gelom-ang minimum. ika spektrum 2ase diukur memiliki kualitas )ang -aik hingga han)a dua siklus, jarak penerima untuk menghasilkan panjang gelom-ang minimum misaln)a satu meter, harus le-ih pendek dari dua kali atau dua meter. ntuk panjang gelom-ang ter-esar, jarak penerima diatur untuk setengah atau sepertiga dari panjang gelom-ang maksimum. Setelah jarak penerima minimum ditentukan, jarak -erikutn)a kon3ensional ditentukan dengan menggandakan jarak penerima se-elumn)a. /erhitungan ini diikuti sampai jarak penerima maksimum terapai. Menggandakan jarak penerima telah ditemukan untuk di-erikan tumpang tindih ukup panjang gelom-ang antara jarak penerima )ang -erdekatan untuk menentukan kur3a dispersi )ang kuat. /engukuran SAS* -iasan)a mulai dengan jarak penerima terkeil.


+

26

/ilih sum-er dan penerima )ang sesuai untuk rentang 2rekuensi )ang dipertim-angkan. 8entang 2rekuensi sangat dipengaruhi oleh jarak penerima. 8entang 2rekuensi dihitung menggunakan hu-ungan antara gelom-ang geser keepatan, panjang gelom-ang dan 2rekuensi.

+

Tempatkan penerima di lokasi )ang ditentukan oleh penerima umum kon2igurasi titik tengah diilustrasikan pada 7am-ar &. Se-elum tempat penerima, se-uah tengah imajiner untuk arra) penerima dipilih. Dua penerima ditempatkan dengan jarak )ang sama dari tengah. ntuk ukuran )ang le-ih -aik, jarak antara sum-er dan dekat penerima adalah sama dengan jarak antara dua penerima !7am-ar &(. Kon2igurasi ini dapat mengurangi e2ek medan dekat dalam pengukuran. /enerima harus juga di-arengi dengan materi !situs tanah( sehingga kedua reei3er memantau gerakan tanah dengan -enar dan tidak ada pergeseran 2ase mengganggu terjadi karena respon penerima )ang -er-eda.

7am-ar &."< Kon2igurasi Tes SAS*


+

7unakan

sum-er

27

mekanik

untuk

merangsang

tanah

dan

mendapatkan tanggapan 3ertikal )ang dihasilkan di dua penerima. Sin)al rata+rata )ang menjumlahkan -e-erapa pengukuran dalam domain 2rekuensi le-ih disukai untuk menghilangkan gangguan aak dan sin)al koheren.

+

Menghitung keepatan 2asa pada -e-erapa 2rekuensi dari spektrum 2ase, jika spektrum 2ase dapat ditentukan di situ dengan spektrum anal)zer. /eriksa apakah keepatan 2ase dihitung adalah perjanjian )ang wajar dengan asumsi awal. 9ni adalah strategi )ang -aik untuk memiliki dua atau empat siklus dalam spektrum 2ase memiliki resolusi )ang -aik dalam kur3a dispersi !oh, "=(.

+

Mem-alikkan lokasi sum-er pada setiap jarak penerima -ila memungkinkan. /engukuran menggunakan lokasi ter-alik dari sum-er dise-ut pengukuran ter-alik dan pengukuran dengan lokasi asli dari sum-er dise-ut maju pengukuran. Hasil maju dan pengukuran ter-alik dirata+ratakan dalam domain 2rekuensi untuk meminimalkan e2ek dari menelupkan lapisan, untuk mengurangi e2ek dari inhomogeneit) lateralis antara sum-er dan penerima, dan untuk mengkompensasi per-edaan 2ase potensial dalam peralatan pengukuran.

+

Mengu-ah pengukuran set+up dengan jarak penerima -erikutn)a tetap menjaga titik tengah umum antara penerima, dan mengulangi langkah & sampai = sampai pengukuran untuk semua jarak penerima selesai.


28

BAB III PENUTUP

'.1 Ke%)$+#la! Kesimpulann)a dari semua methode untuk pengujian lapangan untuk

mendapatkan parameter dinamik semuan)a -agus dan ukup sama. amun )ang sering dipakai saat ini adalah Suspension /S 0ogging dan Spetral Anal)sis o2 Sur2ae *a3es !SAS*(. '.2 Sara! Disarankan menggunakan metode Spetral Anal)sis o2 Sur2ae *a3es

!SAS*(

DAFTAR PUSTAKA oh, S.H.. !"=(. Ad3anes in interpretation and anal)sis tehniJues 2or spetral+ anal)sis+o2+sur2ae+wa3es !SAS*( measurements, /h.D. dissertation, the ni3ersit) o2 Teas at Austin.


azarian, S.. !"'#(. 9n situ determination o2 elasti moduli o2 soil deposites and pa3ement s)stems -) spetral+anal)sis+o2+sur2ae+wa3es method, /h.D. dissertation, the ni3ersit) o2 Teas at Austin. http())seis'ploresurve*blogspot*co*id)se!rch)l!bel)Seismic http())www*geometrics*com)!pplic!tions)geophsic!l%methods)downhole%seismic% testing) http())www*geometrics*com)!pplic!tions)geophsic!l%methods)crosshole%seismic% testing)

29

Makalah Pengujian Lapangan

Recommend Documents