METHOD Statement Dynamic Testing using Pile Driving Analyzer (PDA)
Submitted to:
THE VALUES CUSTOMER
Submitted by:
PT Multi AGEOTESCON Kompleks Perkantoran Perkantoran Vila Delima No. 7 Jl. Karang Tengah Raya Kav. 9 Lebak Bulus, Jakarta 12440 T. 7698069,7698070, F. 7691866
To: THE VALUES CUSTOMER
Subject:
Pile Dynamic Testing using Pile Driving Analyzer (PDA)
Dear Sir/Madam, I am pleased to submit the Proposal of Dynamic Testing using Pile Driving Analyzer (PDA) manufactured by Pile Dynamics Inc. Ohio, USA. In 1973, Prof. G. G. Goble, the principal investigator of the original research which started 1964 at Case Institute of Technology, USA, founded Pile Dynamics Inc. which manufactures and developers hardware and software to improve pile design, installation and construction control methods. Dynamic testing of pile recently has been recognized by the American Society for Testing and Materials in ASTM D-4945. Dr. Zacheus Indrawan and Ir. Ben Usagani, the founder of PT Multi AGEOTESCON introduced dynamic testing in Indonesia in 1990. We are specialist and independently company, with a highly ethical corporate culture. Until 1990, we have tested more than 8400 piles at more than 2800 project throughout Indonesia. Please do not hesitate to contact us if you or your client requires further explanation about this proposal. Finally, we would like express our gratitude for opportunity gave us offer our service to you in this project.
Sincerely yours,
Edy Suyono Operational Director
I. PURPOSE OF TESTING The purpose of pile dynamic testing using Pile Driving Analyzer (PDA) is to obtain data about: 1. Axial pile capacity. 2. Pile integrity. 3. Driving energy transferred efficiency. The type of pile foundation that can be tested dynamically using ‘PDA’ is not limited to driven-pile only. ‘PDA’ is equally applicable to cast-in-situ pile such as bored piles, franki piles and other type of piled foundation (see Appendix A).
I. TUJUAN PENGUJIAN Tujuan pengujian tiang dengan Pile Driving Analyzer (PDA) adalah untuk mendapatkan data tentang: 1. Daya dukung aksial tiang. 2. Keutuhan/intigritas tiang. 3. Efisiensi enerji yang ditransfer. Jenis fondasi tiang yang dapat diuji dengan ‘PDA’ tidak terbatas pada tiang pancang saja. ‘PDA’ juga dapat digunakan untuk tiang yang dicor di tempat seperti tiang bor, tiang franki dan jenis fondasi tiang lainnya (lihat Lampiran A).
I.1. Axial Pile Capacity
I.1. Daya Dukung Aksial Tiang
Determination of axial pile capacity is based on characteristics of reflection wave given by the soil reaction (shaft friction and end-bearing).
Penentuan daya dukung aksial tiang didasarkan pada karakteristik dari pantulan gelombang yang diberikan oleh reaksi tanah (lengketan dan tahanan ujung).
The correlation between the pile capacity estimated from ‘PDA’ result and conventional static is well recognized which leads to its acceptance as an approved method of pile testing in ASTM D-4945.
Korelasi yang baik antara daya dukung tiang yang diberikan dari hasil ‘PDA’ dengan cara statis yang konvensional telah diakui, yang membawa pada pengakuan ‘PDA’ sebagai metode yang sah dalam ASTM D-4945.
It should be noted, however, that the correlation shown in graph are based on test results when the ultimate pile capacity are reached by both ‘PDA’ test and by conventional static load test. I.2. Pile Integrity Damages on pile foundation are due to several factors, e.g. during lifting of the piles or during driving for driven pile. For bored pile, 'necking' and soil inclusion are the most commonly encountered defects. These damages can be
Meski demikian, harus dicatat korelasi yang ditunjukkan dalam grafik didasarkan pada hasil pengujian jika daya dukung batas (ultimate) dicapai baik dengan ‘PDA’ maupun dengan pengujian statis yang konvensional. I.2. Keutuhan Tiang Kerusakan pada fondasi tiang dapat terjadi karena beberapa hal antara lain pada saat pengangkatan tiang atau selama pemancangan tiang. Untuk tiang bor, pengecilan penampang dan longsornya tanah adalah kerusakan yang paling umum
These damages can be detected using ‘PDA’.
dijumpai. Kerusakan ini dapat dideteksi dengan ‘PDA’.
Based on the recorded ‘F’ (force) and ‘V’ (velocity) of the waves during its propagation along the pile, the location of damage can be detected and remaining cross sectional area of the pile can be estimated.
Berdasarkan ‘F’ (gaya) dan ‘V’ (kecepatan) yang terekam dari gelombang selama perambatannya sepanjang tiang, lokasi dari kerusakan dapat dideteksi dan luas penampang sisa dari tiang dapat diperkirakan.
If only the assessment on the pile integrity is required, a sub-system of ’PDA’ called ‘PIT’ (Pile Integrity tester) may be used instead of ‘PDA’.
Jika hanya keutuhan tiang saja yang dibutuhkan, sebuah sub-sistem dari ‘PDA’ yang disebut ‘Pile Integrity tester’ lebih ekonomis untuk digukan dari pada ‘PDA’.
I.3.Hammer Efficiency
I.3.Efisiensi Palu Pancang
‘PDA’ measures the actual driving energy transferred during testing, since ram weight and ram stroke are known, the transferred efficiency can be calculated.
‘PDA’ mengukur enerji pemancangan aktual yang ditransfer selama pengujian. Karena berat palu pancang dan tinggi jatuh palu pancang dapat diketahu, maka efisiensi enerji yang ditransfer dapat dihitung.
II. EQUIPMENTS II. PERALATAN The equipment for ‘PDA‘ testing consists of: 1. Pile Driving Analyzer PAK/PAL/PAX model. 2. Two (2) strain transducers. 3. Two (2) accelerometers. 4. Connection cable.
Peralatan untuk pengujian ‘PDA’ terdiri dari:
(PDA),
The equipments are contained in strong transit cases. Each set of ‘PDA’ and accessories requires one or two cases, size:600mmx500mmx400mm; weight approximately 30kg.
1. Pile Driving Analyzer PAK/PAL/PAX model. 2. Dua (2) strain transducer. 3. Dua (2) accelerometer. 4. Kabel penghubung
(PDA),
Peralatan dapat dimasukkan dalam kotak perjalanan yang cukup kuat. Setiap set ‘PDA’ dan perlengkapannya membutuhkan satu atau dua kotak yaitu berukuran sekitar 600mmx500mmx400mm: dengan berat sekitar 30kg.
III. TESTING PROCEDURES
III. PROSEDUR PENGUJIAN
III.1.Background
III.1.Latar Belakang
Dynamic testing of pile based on the analysis of the one dimensional waves generated when the pile was hit by a hammer.
Pengujian dinamis tiang didasarkan pada analisis gelombang satu dimensi yang terjadi ketika tiang dipukul oleh palu.
Strain and accelerometer during driving are measured using strain transducer and accelerometer. Two strain transducers and two accelerometers are attached at the upper part of the tested piles (minimum > diameter from pile top).
Regangan dan percepatan selama pemancangan diukur menggunakan strain transducer dan accelerometer. Dua buah strain transducer dan dua buah accelerometer dipasang pada bagian atas dari tiang yang diuji (kira-kira > diameter dari kepala tiang).
Installation of two instruments for each measurement was intended to ensure good records and as an additional measure in case one of the instruments is not working properly.
Pemasangan kedua instrumen pada setiap pengukuran dimaksudkan untuk menjamin hasil rekaman yang baik dan pengukuran tambahan jika salah satu instrumen tidak bekerja dengan baik.
The measurements are recorded by ‘PDA’ and analyzed with the well known ‘Case Method’, based on one dimensional wave theory. Background the theoretical of dynamic testing, see in Appendix A.
Pengukuran direkamoleh ‘PDA’ dan dianalisis dengan ‘Case Method’ yang sudah umum dikenal, berdasarkan teori gelombang satu dimensi. Latar belakang teoritis pengujian dinamis tiang dapat dibaca pada Lampiran A.
III.2.Installation of Instruments III.2.Pemasangan Instrumen Dynamic testing was executed to estimate the axial pile capacity of the piles. Therefore, the installation of instruments is such that the effects of ‘bending’ during driving may be eliminated as much as possible. This requires: 1. Strain transducers should be installed at the neutral axis and accelerometers are attached at diametrically opposite location. 2. The position of piling crane should be perpendicular to strain transducers line.
Pengujian dinamis dilaksanakan untuk memperkirakan daya dukung aksial tiang. Karena itu, pemasangan instrumen dilakukan sedemikian rupa sehingga pengaruh lentur selama pengujian dapat dihilangkan sebanyak mungkin. Untuk itu harus dilakukan adalah: 1. Strain transducer harus dipasang pada garis netral dan accelerometer pada lokasi berlawanan secara diametral. 2. Posisi dari palu pancang harus tegak lurus terhadap garis strain transducer.
III.3.Testing Preparation
III.3.Persiapan Pengujian
Preparation works before testing consists of: 1. Excavation of the ground surface around the pile head (on land). 2. Drilling small holes on the pile for bolting the strain transducers and accelerometers. 3. Installation of instruments.
Persiapan pengujian terdiri dari: 1. Penggalian tanah permukaan sekeliling kepala tiang, apabila kepala tiang sama rata permukaan tanah (di darat). 2. Pengeboran lubang kecil pada tiang untuk pemasangan strain transducer dan accelerometer. 3. Pemasangan instrumen.
III.4.Required Information
III.4.Informasi yang diperlukan
1. Drawing showing the location and identification of the pile. 2. Date driven. 3. Pile length and cross sectional area. 4. Length of penetration.
1. Gambar yang menunjukkan lokasi dan indentifikasi tiang. 2. Tanggal pemancangan. 3. Panjang tiang dan luas penampang tiang 4. Panjang tiang tertanam.
III.5.Testing Procedures
III.5.Prosedur Pengujian
‘PDA’ test is executed according to the procedure stipulated in ASTM D-4945. III.6.Time of Testing ’PDA’ test can be carried out during the actual installation of a pile to monitor the development of pile capacity as the pile penetrates deeper, the performance of the driving system or monitoring the extreme driving stresses. ‘PDA’ test can also be carried out at a later date after the pile was driven. The purpose of this test is usually to estimate the long term pile capacity, after driving pore pressure is dissipated.
Pengujian ‘PDA’ dilaksanakan berdasarkan prosedur yang tercantum dalam ASTM D-4945. III.6.Waktu Pengujian Pengujian ‘PDA’ dapat dilakukan selama pemancangan untuk memonitori perkembangan daya dukung tiang sejalan dengan tiang masuk makin dalam, kenerja dari sistem pemancangan atau memonitor tegangan pada saat pemancangan yang ekstrim. Tetapi umumnya ‘PDA’ digunakan untuk menentukan daya dukung jangka panjang tiang fondasi. Untuk tujuan ini, pengujian ‘PDA’ sebaiknya dilakukan beberapa hari setelah pemancangan, setelah gaya lengketan tanah mulai bekerja.
III.7.Test Results
III.7.Hasil Pengujian
Results for each blow are immediately displayed on the monitor at operating speeds up to 120 blows per minute. The data are automatically stored on hard disk for subsequent analysis and report quality presentation.
Hasil pengujian untuk setiap pukulan dapat segera ditampilkan pada layar sampai 120 pukulan per menit. Data secara otomatis disimpan pada hard disk untuk analisis selanjutnya dan laporan. Hasil dapat diprint untuk presentasi dalam laporan.
IV.CAPWAP ANALYSIS
IV.ANALISIS CAPWAP
The ‘PDA’ result can be further evaluated with CAPWAP program to produce distribution of soil resistance along the pile, simulated static loading test and simulated pull-out test.
Hasil ‘PDA’ dapat dianalisis lebih lanjut menggunakan program CAPWAP untuk menghasilkan distribusi daya dukung tanah sepanjang tiang, simulasi pengujian pembebanan statis dan tarik.
V. ADVANTAGES OF ‘PDA’ METHOD 1. ’PDA’ provides on-site information to make the crucial decision, if necessary during driving. 2. ‘PDA’ test checks the pile integrity as well as its pile capacity. Therefore, it gives an important information on the quality of the pile; an information not available from a conventional loading test. 3. ‘PDA‘testing utilizes the most advanced computer technology which enables the test to be done in a very short time. ’PDA’ test typically takes 1 hour as compared 1 to 2 weeks required for a conventional static loading test. Therefore, ’PDA’ test is most suitable for ’fast track’ project. 4. The ‘portability’ of ‘PDA’ equipment made it possible to evaluate the pile capacity as the driving progresses.
V. KELEBIHAN METODE ‘PDA’ 1. ‘PDA’ memberikan informasi di lapangan untuk membuat keputusan yang mendesak, jika diperlukan pada saat pemancangan. 2. Pengujian ‘PDA’ memeriksa keutuhan tiang maupun daya dukung. Karena itu ‘PDA’ memberikan informasi yang penting mengenai mutu tiang, suatu informasi yang tidak dapat diperoleh dari pengujian pembebanan yang konvensional. 3. Pengujian ‘PDA’ menggunakan teknologi komputer yang paling mutahir sehingga memungkinkan pengujian dapat dilakukan dalam waktu yang sangat singkat. Pengujian ‘PDA’ umumnya memakan waktu 1 jam jika dibandingkan dengan 1 s.d. 2 minggu yang dibutuhkan untuk pengujian pembebanan statis yang konvensional. Karena itu, ‘PDA’ adalah yang paling cocok untuk proyek-proyek yang cepat. 4. Portabilitas peralatan ‘PDA’ memungkinkannya untuk mengevaluasi daya dukung tiang selama proses pemancangan.
VI.APPLICATION OF DYNAMIC TESTING IN INDONESIA Our company introduced this state-of-the-art of pile testing to Indonesia in 1990. Since then we have tested more than 8400 piles at more than 2800 project throughout Indonesia. The experiences gained in testing so many different types of piles on a complete range of Indonesian soils have given us confidence to offer our services to international projects, jetty facilities, bridges, high rise building etc., from Aceh to Papua. Our engineers more than 18 years experience in this job, making minimize mistake the data and analysis.
PT Multi AGEOTESCON
Ir. Edy Suyono 0811 811 154
VI.PENGGUNAAN PENGUJIAN DINAMIS DI INDONESIA Perusahaan kami telah memperkenalkan pengujian mutahir ini di Indonesia pada awal tahun 1990. Sejak itu telah diuji lebih dari 8400 tiang pada lebih dari 2800 proyek di seluruh Indonesia. Pengalaman yang diperoleh dalam pengujian demikian banyak jenis tiang pada kondisi tanah di Indonesia begitu bervariasi memberikan pada kami keyakinan untuk menawarkan pelayanan kami pada klien mancanegara yang terlibat dalam proyek fasilitas jetty, jembatan, gedung pencakar langit dll di Indonesia dari Aceh samapai Papua. Pengalaman engineer kami lebih dari 18 tahun, dapat meminimalkan kesalahan dalam mengambil data dan menganalisis.
Figure 1. PDA Instruments and accessories support Gambar 1. PDA instrumen dan asesoris pendukung
Figure 2. Typical arrangement for attaching instruments to several type of piles Figure 2. Tipikal persiapan pemasangan instrumenr pada beberapa jenis tiang
From: F.Rausche, G.G.Goble, G.E.Likins, ‘Dynamic Determination of Pile Capacity’ Journal of geotechnical Engineering, ASCE, Vol. 111, No. 3, march, 1985, pp 367-383.
Figure 3. Comparison between PDA Test and Static Load Test results Gambar 3. Perbandingan antara hasil PDA Test dan Statis Load Test
PT MULTI AGEOTESCON
PILE DRIVING ANALYZER ® Version 2002.094
TANGKI LPG 4X5000 m^3
V140-K4 SQUARE-400MM;MH-45;22/10/04
PDA OP: ES
500 tn
3.58 m/s
F
V
BN 3 12/1/2004 9:21:57 AM RMX 227 tn FMX 338 tn CTN 0 tn EMX 2.93 tn-m DMX 13 mm DFN 3 mm BTA 100.0 (%) STK 2.0 m BPM 46.1 bpm
102.4ms 16.29 ms 500 tn
500 tn
WD
WU
LE 28.5 m AR 1600.00 cm^2 EM 306 t/cm2 SP 2.45 t/m3 WS 3500.0 m/s EA/C 139.7 tn-s/m LP 28.0 m
102.4ms
CODE BN
REMARK Blow number
#V140-K4 3
RMX
Pile capacity [ton]
227
FMX
Maximum compressive force [ton]
338
CTN
Maximum tension force [ton]
EMX
Maximum transferred energy [tonm]
DMX
Maximum displacement [mm]
13
DFN
Permanent displacement [mm]
3
BTA
Pile integrity value [%]
STK
Ram stroke [m]
2
BPM
Blow per minute
46.1
LE
Length below instruments [m]
28.5
LP
Length of penetration during testing [m]
AR
Cross sectional area [cm²]
Figure 4. PDA Test results Gambar 4. Hasil pengujian PDA
0 2.93
100
28 1600
TANGKI LPG 4x5000 m^3; Pile: V140-K4; SQUARE-400MM;MH-45;22/10/04; BN: 3 (Test: 01-Dec-2004) PT MULTI AGEOTESCON
500.00
tons
500.00
tons
Force Msd Force Cpt
For. Msd Vel. Msd
250.00
G F i a g m u r b e a 5 r . 5 C . A H a P W s i l A A P n a A n l i a s l a y C s i A s r P e W s A u l P t s
250.00
4
74
ms
4
0.00 L /c
6
-250.00
-250.00
20
Load (tons) 0 .0 0 0.00
7 0.0 0
1 4 0.0 0
2 1 0.0 0
2 8 0.0 0 15
Pile Top Bottom
5.00
74
ms
0.00 6
) m m ( t n e m e c a l p s i D
02-Dec-2004 CAP WAP® Ver. 2000-1
Ru = Rs = Rb = Dy = Dm x =
m / s n o t
23 6 .1 19 1 .5 4 4 .6 1 4 .9 1 5 .0
to ns to ns to ns mm mm
Shaft Resistance Distribution
10
5
0
10.00 70 s n o t
Pile Forces at Ru
14 0
15.00 21 0
28 0 20.00
APPENDIX A – LAMPIRAN A
PDA Testing for Bored piles - Pengujian Tiang Bor dengan ‘PDA’
L /c
APPENDIX A – LAMPIRAN A
PDA Testing for Bored piles - Pengujian Tiang Bor dengan ‘PDA’
PDA Testing for Steel, Spun Pile at off shore-Pengujian Tiang Baja,Spun di laut dg ‘PDA’
PDA Testing for Spun & Square - Pengujian Tiang Spun & Square dengan ‘PDA’
