UJI PENETRASI STANDAR (SPT)
Uji penetrasi standar (SPT) adalah penyelidikan tanah dengan uji dinamis yang berasal dari Amerika Amerika Serikat. SPT adalah adalah metoda pengujian pengujian di lapangan dengan dengan memasukkan (memancangkan) sebuah Split Spoon Sampler S ampler (tabung pengambilan contoh tanah yang dapat dibuka dalam arah memanjang) dengan diameter 50 mm dan panjang 500 mm. Split spoon sampler dimasukkan (dipancangkan) ke dalam tanah pada bagian dasar dari sebuah lobang bor. etoda SPT adalah metoda pemancangan batang (yang memiliki ujung pemancangan) pemancangan) ke dalam tanah dengan dengan menggunakan pukulan palu dan mengukur jumlah pukulan perkedalaman penetrasi. Tujuan Tujuan percobaan Alat dinamis (uji SPT) yang berasal dari Amerika Serikat adalah untuk mengetahui kedalaman lapisan tanah keras serta si!at daya dukung setiap kedalaman. U"# P$%$T&AS# STA%'A& (Standard ( Standard Penetration Test ) Test )
Uji penetrasi standar ini dikembangkan pada tahun *+ dan merupakan sarana yang paling populer dan ekonomis untuk memperoleh in!ormasi jenis dan kekuatan tanah dari suatu lapisan ba,ah permukaan tanah. -ang diperkirakan antara 0 sampai dengan 0 persen dari rancang pondasi kon/ensional di Amerika dibuat dengan SPT. 'an telah dibakukan sebagai AST ' 5 sejak tahun 5 dan sampai dengan sekarang telah mengalami re/isi1re/isi secara berkala untuk memperoleh kesempurnaan. Pengujian ini terdiri dari 2 . Alat pengambilan contoh tanah dengan kedalaman mulai inchi (30 mm). *. Perhitngan jumlah pukulan untuk memasukan tabung sedalam * inchi (405 mm) dan terakhir untuk memperoleh nilai %. 4. Palu pendorong dengan berat sebesar 45 kg (30 lbs) dengan ketinggian jatu bebas +0 mm ( 40 inchi). Untuk lapisan permukaan yang terdiri dari lapisan lempung lanau atau pasir dapat dimulai dengan bor spiral dari common auger dengan diameter +67 close auger dengan diameter * 87 yang dilaksanakan dengan cara pengeboran sistem kering. 'ari hasil pengalaman pengeboran lebih baik dengan menggunakan common auger dengan diameter +67 yang dilakukan untuk setiap 30 cm sampai kedalaman * m atau 4 m. 9emudian diadakan pencucian (washing ) sampai kedalaman tersebut dengan maksud untuk melebarkan lubang bekas bor untuk persiapan pemasangan mata bor yang lebih besar dan pipa pelindung dinding ( cashing ). Sedangkan untuk lapisan permukaan tanah yang terdiri dari campuran kerakal kerikil dan pasir kasar yang bersi!at lepas pada saat pembuatan lubang langsung dipasang pipa pelindung. Untuk membersihkan lubang dipakai three cone bit . * Pengambilan sampel tanah asli pada umumnya dilakukan untuk tanah jenis lempung lanau pasir kelempungan atau pasir kelanauan dengan menggunakan alat tabung berdinding tipis dengan diameter +5 mm dan panjangnya + cm. Setelah pengambilan sampel kemudian dilakukan percobaan penetrasi standar untuk mengetahui kekuatan lapisan tanah pada kedalaman tersebut. Alat yang digunakan 2 . :atang bor 2. Split spoon sampler 4. Penumbuk dengan berat 45 kg 3. :atang peluncur penumbuk panjang minimum 05 cm 5. 9epala batang penumbuk
. &ing penumbuk +. 9unci pipa 9esehatan dan 9eselamatan 9erja . ;unakan pelindung kepala ( helmet ) *. Pakain kerja yang memenuhi syarat
%* ? %4). . Angkatlah split spoon perlahan1lahan agar tanah sampel tidak terlepas. 4
@ara kerja alat uji SPT ini2 embuat lubang bor hingga ke kedalaman uji SPT akan dilakukan. Suatu alat yang dinamakan 7 standard split-barrel spoon sampler 7 dimasukan ke dalam tanah pada dasar lubang bor dengan memakai suatu beban penumbuk (dri/e ,eight) seberat 30 pound (45kg) yang dijatuhkan pada ketinggian 40 in (+* cm). Setelah split spoon ini dimasukkan in (5 cm) jumlah pukulan ditentukan untuk memasukkannya * in (40 cm) berikutnya. "umlah pukulan ini disebut nilai % (% number or % /alue) dengan satuan pukulan per kaki (blo,s per !oot). Pemboran menunjukan penolakan7 dan pengujian diberhentikan apabila B diperlukan 50 kali pukulan untuk setiap pertambahan 50 mm atau telah mencapai 00 kali pukulan atau 0 pukulan berturut1turut tidak menunjukan kemajuan.
Setelah percobaan selesai split spoon dikeluarkan dari lubang bor dan dibuka untuk mengambil contoh tanah yang tertahan didalamnya. @ontoh ini dapat dipakai untuk percobaan klasi!ikasi semacam batas Atterberg dan ukuran butir tetapi kurang sesuai untuk percobaan lain karena diameter terlampau kecil dan tidak dapat dianggap sungguh1sungguh asli. CCC
Faktor Penyebab SPT perlu Distandarisasi 'engan menggunakan tipe hammer yang berbeda ternyata mentrans!er energy yang berbeda.
'engan tipe panjang tabung (rod) yang berbeda akan menyebabkan pengaruh energi yang ditrans!er ke batang juga berbeda. 'engan tinggi jatuh yang berbeda akan mempengaruhi besarnya energi hammer yang berbeda yang ditrans!er ke batang. Tali yang telah lapuk dapat mengurangi kelancaran terjadinya tinggi jatuh bebas. Penggunaan tali hammer yang berbeda mempengaruhi perla,anan SPT. Keunaan !asil Penyelidikan SPT
9egunaan Dasil Penyelidikan SPT adalah untuk menentukan kedalaman dan tebal masing1masing lapisan tanah contoh tanah terganggu dapat diperoleh untuk identi!ikasi jenis tanah berbagai korelasi empiris dengan parameter tanah dapat diperoleh dan dapat dilakukan pada semua jenis tanah. 9elebihan penyelidikan SPT ini antara lain test ini dapat dilakukan dengan cepat dan operasinya relati!
sederhana biaya relati! murah. 9ekurangan penyelidikan SPT ini antara lain hasil yang didapat contoh tanah terganggu interpretasi hasil SPT bersi !at empiris dan ketergantungan pada operator dalam menghitung. Interpretasi N"SPT
#nterpretasi hasil SPT bersi!at empiris. Untuk tanah pasir maka nilai %1SPT mencerminkan kepadatannya yang dapat pula diprediksi besar sudut geser dalam (E) dan berat isi tanah (F) kapasitas daya dukung pondasi dan penurunan pondasi. Sedangkan pada tanah lempung hasil SPT dapat menentukan secara empiris konsistensi tanah kapasitas daya dukung pondasi dan penurunan pondasi. Dasil SPT pada tanah lempung ini tidak begitu dapat diandalkan karena umumnya tanah lempung mempunyai butiran halus dengan penetrasi yang rendah sehingga pada tanah lempung ditentukan berdasarkan kekuatan gesernya yang dapat diperoleh dari uji tekan bebas (Uncon!ined @ompression Test).
Cara uji penetrasi lapangan dengan SPT 1 Ruang lingkup Standar ini menetapkan cara uji penetrasi lapangan dengan SPT , untuk memperoleh parameter perlawanan penetrasi lapisan tanah di lapangan dengan SPT . Parameter tersebut diperoleh dari jumlah pukulan terhadap penetrasi konus, yang dapat dipergunakan untuk mengidentifkasi perlapisan tanah yang merupakan bagian dari desain ondasi. Standar ini menguraikan tentang prinsip-prinsip cara uji penetrasi lapangan dengan SPT meliputi: sistem peralatan uji penetrasi di lapangan yang terdiri atas peralatan penetrasi konus dengan SPT dan perlengkapan lainnya; persyaratan peralatan dan pengujian; cara uji; laporan uji; dan contoh uji. ara uji ini berlaku untuk jenis tanah pada umumnya.
2 Acuan normatif S!" #$-%&$', Metode pencatatan dan interpretasi hasil pemboran inti
3 Istilah dan denisi "stilah dan defnisi yang berkaitan dengan standar ini adalah sebagai berikut.
3.1 jumlah tumbukan atau pukulan banyaknya pukulan palu setinggi (' cm pada setiap penetrasi )* cm. 3.2 konus ujung alat penetrasi yang berbentuk kerucut +terbuka dan tertutup untuk menahan perlawanan tanah. 3.3 palu besi atau baja masi berbentuk silinder dan di tengahnya berlubang lebih besar sedikit daripada diameter pipa bor. 3.4 split barrel sampler alat berupa tabung yang dibelah dua dan ke dua ujungnya dipegang dengan mur dan dipasang pada ujung pipa bor pada waktu pelaksanaan pengujian SPT +lihat ambar ). 3. Standard Penetration Test !SPT " suatu metode uji yang dilaksanakan bersamaan dengan pengeboran untuk mengetahui, baik perlawanan dinamik tanah maupun pengambilan contoh terganggu dengan teknik penumbukan. ji SPT terdiri atas uji pemukulan tabung belah dinding tebal ke dalam tanah, disertai pengukuran jumlah pukulan untuk memasukkan tabung belah sedalam $## mm /ertikal. 0alam sistem beban jatuh ini digunakan palu dengan berat '$,* kg, yang dijatuhkan
secara berulang dengan tinggi jatuh #,(' m. Pelaksanaan pengujian dibagi dalam tiga tahap, yaitu berturut-turut setebal )*# mm untuk masing-masing tahap. 1ahap pertama dicatat sebagai dudukan, sementara jumlah pukulan untuk memasukkan tahap ke-dua dan ke-tiga dijumlahkan untuk memperoleh nilai pukulan ! atau perlawanan SPT +dinyatakan dalam
3.# tinggi jatuh jarak yang dihitung dari penahan setinggi kira-kira (* cm dari tempat palu dijatuhkan.
4 $etentuan dan pers%aratan 4.1 &eralatan Peralatan yang diperlukan dalam uji penetrasi dengan SPT adalah sebagai berikut: a 2esin bor yang dilengkapi dengan peralatannya; b 2esin pompa yang dilengkapi dengan peralatannya; c Split barrel sampler yang dilengkapi dengan dimensi seperti diperlihatkan pada ambar ) +3S12 0 )*4'-4&; d Palu dengan berat '$,* kg dengan toleransi meleset 5 )6. e 3lat penahan +tripod; 7ol meter; g 3lat penyipat datar; h 8erekan; i 8unci-kunci pipa; j 1ali yang cukup kuat untuk menarik palu; k Perlengkapan lain.
'ambar 1 Alat pengambilan contoh tabung belah
4.2 (ahan dan perlengkapan
9ahan penunjang pengujian yang dipergunakan adalah: a bahan bakar +bensin, solar; b bahan pelumas; c balok dan papan; d tali atau selang; e kawat; kantong plastik; g ormulir untuk pengujian; h perlengkapan lain.
4.3 &engujian 4.3.1 &engujian penetrasi dengan SPT al-hal yang perlu diperhatikan dalam pengujian penetrasi dengan SPT adalah: a Peralatan harus lengkap dan laik pakai; b Pengujian dilakukan dalam lubang bor; c "nter/al pengujian dilakukan pada kedalaman antara ),*# m s.d %,## m +untuk lapisan tanah tidak seragam dan pada kedalaman &,## m kalau lapisan seragam; d Pada tanah berbutir halus, digunakan ujung split barrel berbentuk konus terbuka +open cone; dan pada lapisan pasir dan kerikil, digunakan ujung split barrel berbentuk konus tertutup +close cone; e ontoh tanah tidak asli diambil dari split barrel sampler ; Sebelum pengujian dilakukan, dasar lubang bor harus dibersihkan terlebih dahulu; g ika ada air tanah, harus dicatat; h Pipa untuk jalur palu harus berdiri tegak lurus untuk menghindari terjadinya gesekan antara palu dengan pipa; i
4.3.3 &etugas 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. 4.3.4 &enanggung ja)ab pengujian !ama dan tanda tangan penanggung jawab pekerjaan harus ditulis dengan jelas pada ormulir kerja. !ama petugas, nama pengawas dan nama penyellia pengujian ini harus ditulis dan disertai tanda tangan serta tanggal yang jelas.
Cara pengujian .1 &ersiapan pengujian =akukan persiapan pengujian SP1 di lapangan dengan tahapan sebagai berikut +ambar %: ) Pasang blok penahan +knocking block pada pipa bor; % 9eri tanda pada ketinggian sekitar (* cm pada pipa bor yang berada di atas penahan; $ 9ersihkan lubang bor pada kedalaman yang akan dilakukan pengujian dari bekas-bekas pengeboran; & Pasang split barrel sampler pada pipa bor, dan pada ujung lainnya disambungkan dengan pipa bor yang telah dipasangi blok penahan; * 2asukkan peralatan uji SPT ke dalam dasar lubang bor atau sampai kedalaman pengujian yang diinginkan; ' 9eri tanda pada batang bor mulai dari muka tanah sampai ketinggian )* cm, $# cm dan &* cm.
'ambar 2 &enetrasi dengan SPT
.2 &rosedur pengujian =akukan pengujian dengan tahapan sebagai berikut: a =akukan pengujian pada setiap perubahan lapisan tanah atau pada inter/al sekitar ),*# m s.d %,## m atau sesuai keperluan; b 1arik tali pengikat palu +hammer sampai pada tanda yang telah dibuat sebelumnya +kira-kira (* cm; c =epaskan tali sehingga palu jatuh bebas menimpa penahan +ambar $; d langi % dan $ berkali-kali sampai mencapai penetrasi )* cm; e itung jumlah pukulan atau tumbukan ! pada penetrasi )* cm yang pertama; langi %, $, & dan * sampai pada penetrasi )* cm yang kedua dan ke-tiga; g atat jumlah pukulan ! pada setiap penetrasi )* cm: )* cm pertama dicatat ! ); )* cm ke-dua dicatat ! %; )* cm ke-tiga dicatat ! $; umlah pukulan yang dihitung adalah !% > !$. !ilai !) tidak diperhitungkan karena masih kotor bekas pengeboran; h 9ila nilai ! lebih besar daripada *# pukulan, hentikan pengujian dan tambah pengujian sampai minimum ' meter; i atat jumlah pukulan pada setiap penetrasi * cm untuk jenis tanah batuan. *
'ambar 3
'ambar 3 +kema urutan uji penetrasi standar ! SPT " .3 $oreksi hasil uji +&, 0alam pelaksanaan uji SPT di berbagai negara, digunakan tiga jenis palu +donut hammer, safety hammer , dan otomatik, periksa ambar & dan empat jenis batang bor +N, NW, A, dan AW , lihat Pedoman penyelidikan geoteknik untuk fondasi bangunan air ?, @ol.) +Pd.1-#$.)%##*-3. 1ernyata uji ini sangat bergantung pada alat yang digunakan dan operator pelaksana uji.
kg-m +$*# t-lb, tetapi besar tenaga sebenarnya lebih kecil karena pengaruh riksi dan eksentrisitas beban. 3dapun koreksi hasil uji SP1 adalah sebagai berikut :
'ambar 4 Contoh palu %ang biasa digunakan dalam uji SPT a. 2enurut ASTM D-&'$$ setiap alat uji SPT yang digunakan harus dikalibrasi tingkat efsiensi tenaganya dengan menggunakan alat ukur strain gauges dan aselerometer, untuk memperoleh standar efsiensi tenaga yang lebih teliti. 0i dalam praktek, efsiensi tenaga sistem balok derek dengan palu donat +donut hammer dan palu pengaman +safety hammer berkisar antara $*6 sampai 4*6, sementara efsiensi tenaga palu otomatik +automatic hammer berkisar antara 4#6 sampai )##6. ika efsiensi yang diukur +A diperoleh dari kalibrasi alat, nilai ! terukur harus dikoreksi terhadap efsiensi sebesar '#6, dan dinyatakan dalam rumus:
!'# B + A C'# !2 ................................................................... +) dengan : !'# : efsiensi '#6 ; A : efsiensi yang terukur ; !2 : nilai ! terukur yang harus dikoreksi. !ilai ! terukur harus dikoreksi pada !'# untuk semua jenis tanah. 9esaran koreksi pengaruh efsiensi tenaga biasanya bergantung pada lining tabung, panjang batang, dan diameter lubang bor +Skempton +)D4' dan Kulhay ! Mayne +)DD#. Eleh karena itu, untuk mendapatkan koreksi yang lebih teliti dan memadai terhadap !'#, harus dilakukan uji tenaga A . b. Afsiensi dapat diperoleh dengan membandingkan pekerjaan yang telah dilakukan : F B
tanah, didasarkan pada rasio tenaga rata-rata "# I '#6. c. 0alam beberapa hubungan korelati, nilai tenaga terkoreksi !'# yang dinormalisasi terhadap pengaruh tegangan eekti /ertikal +o$erburden, dinyatakan dengan +!)'#, seperti dijelaskan dalam persamaan +%, +$ dan 1abel ). !ilai +!)'# menggambarkan e/aluasi pasir murni untuk interpretasi kepadatan relati, sudut geser, dan potensi likuiaksi. +!)'# B !2 G ! G A G 9 J 7 J S ........................................... +% ! B %,%C +),% > +KL/oCPa.........................................................+$ dengan : +!) '# : nilai SPT yang dikoreksi terhadap pengaruh efsiensi tenaga '#6; !2 : hasil uji SPT di lapangan; ! : aktor koreksi terhadap tegangan /ertikal eekti +nilainya M ),(#; A : aktor koreksi terhadap rasio tenaga palu +1abel ); 9 : aktor koreksi terhadap diameter bor +1abel ); 7 : aktor koreksi untuk panjang batang SPT +1abel ); S : koreksi terhadap tabung contoh +samplers dengan atau tanpa pelapis +liner +1abel ); KL/o : tegangan /ertikal eekti +kPa; Pa : )## kPa. ,abel 1 $oreksi-koreksi %ang digunakan dalam uji SPT !oud/ ,.0. Idriss/ I../ 21" aktor 5enis Alat &arameter $oreksi aktor 1egangan /ertical eekti 1egangan /ertikal eekti
5enis Alat
&aramete r ! !
$oreksi %,%C+),%> +KL/oCPa ! M ),(
7asio tenaga 7asio tenaga
7asio tenaga
0iameter bor 0iameter bor 0iameter bor Panjang batang Panjang batang Panjang batang Panjang batang Panjang batang Pengambilan contoh Pengambilan contoh
Palu donat +Donut hammer% 7asio tenaga Palu pengaman &Safety hammer% 7asio tenaga Palu otomatik &Automatic' trip Donut'type hammer% '* s.d ))* mm )*# mm %## mm N$m $ s.d & m & s.d ' m ' s.d )# m )# s.d $# m tabung standar tabung dengan pelapis +liner
A
#,* s.d ),# #,( s.d ),%
A #,4 s.d ),$ A
9 9 9 7 7 7 7 7 S S
),# ),#* ),)* #,(* #,4 #,4* #,D* ),# ),# ),) s.d ),$
