metode penyelidikan dan pengujian tanah

METODE PENYELIDIKAN
DAN PENGUJIAN TANAH
PENYELIDIKAN TANAH LAPANGAN
PENGUJIAN LABORATORIUM
KORELASI EMPIRIS
z
z
DATA SONDIR DAN N-SPT
ANTAR PARAMETER TANAH
PENYELIDIKAN TANAH LAPANGAN
TUJUAN
z
z
Mengetahui keadaan tanah dan stratifikasinya
Mendapatkan contoh tanah untuk diuji di laboratorium
z
z
z
z
z
Contoh tak terganggu (undisturbed sample)
Contoh terganggu (disturbed sampel)
Mengetahui tinggi muka air tanah
Mendapatkan properti tanah secara langsung
Uji insitu
PENYELIDIKAN TANAH LAPANGAN
TAHAPAN
z
z
Inspeksi lapangan
Penyelidikan awal
z
z
Penyelidikan lanjut (detail)
z
z
z
z
z
Sondir
Boring dan pengambilan contoh
Standard Penetration Test
Pressuremeter
Dilatometer
Penyelidikan Tambahan
PENYELIDIKAN TANAH LAPANGAN
KEDALAMAN PENYELIDIKAN TANAH
z
z
z
z
z
z
Pondasi telapak dan lajur : 3 x lebar pondasi (min. 9m)
Pondasi rakit : 2 x lebar pondasi
Pondasi tiang pancang : 2 x lebar tiang
Pondasi tiang pancang + rakit : 2 x lebar bangunan
Dinding Penahan Tanah : 0,7 x lebar galian atau 1 x
tinggi galian (terbesar)
Timbunan Tanah : 2 x lebar timbunan
PENYELIDIKAN TANAH LAPANGAN
JUMLAH PENYELIDIKAN TANAH
z
Penyelidikan awal :
z
z
z
Penyelidikan detil :
z
z
z
Tanah normal : setiap 100 s/d 200 m
Tanah lunak : setiap 50 s/d 100 m
Konstruksi persegi : setiap 15 s/d 25 m
Konstruksi memanjang : setiap 25 s/d 50 m
Pada posisi kontruksi yang berat dan penting,
jumlah penyelidikan tanah dapat ditambah
PENGEBORAN PENYELIDIKAN
PENGEBORAN MANUAL (AUGER BORING)
PENGEBORAN BILAS (WASH BORING)
PENGEBORAN INTI (CORE DRILLING)
TEST PIT
PENGEBORAN PENYELIDIKAN
PENGEBORAN MANUAL (AUGER BORING)
z
z
z
z
Dilakukan dengan cara menekan dan memutar
auger masuk ke dalam tanah dasar
Kemampuan terbatas hanya cocok untuk pondasi
dangkal
Tidak sesuai untuk digunakan untuk pengeboran di
bawah muka air tanah
Sederhana, mudah dioperasikan dan gangguan
terhadap tanah minimal
PENGEBORAN PENYELIDIKAN
PENGEBORAN BILAS (WASH BORING)
z
z
z
z
z
z
z
Menggunakan mesin bor rotari
Tanah dikorek dan dibilas dari dasar lubang bor
dengan sirkulasi air
Tidak dapat untuk mengidentifikasi tanah
Kurang sesuai untuk pemboran batuan
Dapat digunakan di semua jenis tanah
Sangat cocok untuk tanah lunak
Gangguan terhadap struktur tanah sangat minimal
PENGEBORAN PENYELIDIKAN
PENGEBORAN INTI (CORE DRILLING)
z
z
z
z
z
z
z
Menggunakan mesin bor rotari
Tabung tunggal tanpa sirkulasi air
Tabung ganda atau triple dengan sirkulasi air
Dapat digunakan pada batuan
Dapat mengidentifikasi tanah secara langsung
Tidak sesuai untuk pengeboran pada tanah lunak
Dapat mengganggu struktur tanah
PENGEBORAN PENYELIDIKAN
TEST PIT
z
z
z
z
z
z
Dilakukan dengan cara menggali tanah secara manual
Untuk kedalaman yang dangkal
Sulit digunakan pada tanah yang memiliki muka air tinggi
Sangat sederhana dan relatif murah
Identifikasi dapat dilakukan secara langsung
Jumlah contoh tanah berukuran besar
METODA PENGAMBILAN SAMPLE
CONTOH TANAH TAK TERGANGGU
(UNDISTURBED SOIL SAMPLING)
z
Teknik Pengambilan
z
z
z
Tanah liat (lempung dan lanau) yang sangat lunak – lunak
dan sensitif Æ tabung tipis + piston
Tanah liat lunak sampai sedang Æ tabung tipis (shelby
thin wall tube sampler)
Tanah liat keras – sangat keras Æ tabung tebal (thick wall
tube sampler) atau tabung ganda (Denison or Pitcher
samplers)
THIN WALL dan PISTON SAMPLER
THICK WALL and DENISON SAMPLER
TABUNG CONTOH TANAH (ASTM D 1587)
METODA PENGAMBILAN SAMPLE
CONTOH TANAH TAK TERGANGGU
(UNDISTURBED SOIL SAMPLING)
z
Persyaratan Pengambilan
z
z
z
z
Tabung bulat dan tidak penyok, ujung tabung kondisi baik,
tajam dan sedikit menguncup
Tidak boleh mengalami hambatan di sepanjang lubang bor
sebelum pengambilan sample
Tanah lunak – sedang, penekanan dengan kecepatan
konstan dan dalam satu kali dorongan
Tanah sedang dan lengket, dilakukan dengan pemukulan
tabung dan penetrasi tabung ≤ 6x diameter tabung
METODA PENGAMBILAN SAMPLE
CONTOH TANAH TAK TERGANGGU
(UNDISTURBED SOIL SAMPLING)
z
Teknik Penyimpanan/Perlakuan benda uji
z
z
z
z
z
z
Tabung harus ditutup dengan lilin parafin
Disimpan di tempat yang teduh
Diberi label untuk memudahkan identifikasi
Selama pengangkutan, tabung dibungkus busa
Penyimpanan harus tegak dan dalam ruangan sejuk
Pengujian laboratorium harus dilakukan segera
METODA PENGAMBILAN SAMPLE
CONTOH TANAH TERGANGGU
(DISTURBED SOIL SAMPLING)
z
Teknik Pengambilan dan Perlakuan Benda Uji
z
z
z
z
Dapat diperoleh dari core drilling atau tabung SPT
Harus dibungkus plastik dan disimpan di tempat yang
sejuk
Diberi label untuk memudahkan identifikasi
Biasanya digunakan untuk keperluan material
timbunan
UJI LAPANGAN (INSITU TEST)
UJI LAPANGAN SEDERHANA DAN UMUM
z
z
Uji Penetrasi Standar (Standard Penetration Test/SPT)
Uji Sondir (Cone Penetration Test/CPT)
UJI LAPANGAN YANG LANGSUNG MEMBERIKAN SIFAT
MEKANIS TANAH
z
z
z
z
Uji Baling-baling (field vane shear test) Æ sifat kekuatan tanah
Uji Tekan Lateral Silinder (PressuremeterTest/Lateral Load
Test(LLT)) Æ sifat deformasi tanah
Uji Tekan Lateral Pipih (Flat Dilatometer Test) Æ sifat deformasi
tanah
Uji Tekan Pelat (Plate Bearing Test) Æ sifat deformasi tanah
STANDARD PENETRATION TEST (SPT)
PRINSIP PELAKSANAAN
Dilakukan dengan memukul sebuah tabung standar ke dalam
lubang bor sedalam 450 mm menggunakan palu 63,5 kg yang
jatuh bebas dari ketinggian 760 mm. Yang dihitung adalah
jumlah pukulan untuk melakukan penetrasi sedalam 150 mm.
Jumlah pukulan yang digunakan adalah pada penetrasi sedalam
300 mm terakhir.
KETENTUAN
z
z
Ukuran tabung SPT menurut ASTM D1586
Alat pemukul (hammer) bisa konventional atau
otomatis
STANDARD PENETRATION TEST (SPT)
KEUNGGULAN
z
z
Dapat digunakan untuk mengidentifikasi jenis
tanah secara visual
Dapat digunakan untuk mendapatkan parameter
tanah secara kualitatif melalui korelasi empiris
BATASAN
z
z
Profil kekuatan tanah tidak menerus
Perlu ketelitian dalam pelaksanaan (berat dan
tinggi jatuh hammer)
HAMMER SPT
UKURAN TABUNG SPT
CONTOH HASIL SPT
PELAKSANAAN SPT
CONE PENETRATION TEST (CPT)
JENIS ALAT DAN PRINSIP KERJA
z
Sondir Mekanis
mendorong sebuah konus dengan luas proyeksi
10 cm2 dengan sudut 60o dengan kecepatan
standar 20 mm perdetik.
2 parameter yang diukur setiap 20 cm :
z
z
z
Tekanan Konus / Cone Resistance (qc)
Gaya Gesek / Local Friction (fs)
Sondir Elektrik
mengukur tekanan konus dan friksi menerus
dengan tingkat akurasi yang jauh lebih baik
CONE PENETRATION TEST (CPT)
KEUNGGULAN
z
z
z
Profil kekuatan tanah menerus
Memberikan gambaran tanah secara cepat
Sederhana
BATASAN
z
z
Tanah berbatu/berkerikil hasilnya tidak akurat
Sondir mekanis kurang sensitif pada tanah liat
yang sangat lunak
UKURAN KONUS SONDIR (ASTM D 3441)
UKURAN KONUS ELEKTRIK
CONTOH HASIL SONDIR
FIELD VANE SHEAR TEST (FVT)
Mengukur kuat geser tanah undrained
Sesuai untuk tanah liat sangat lunak – sedang
Prinsip kerja : baling-baling ditekan dan diputar
Perhitungan kuat geser baling-baling persegi :
s fv =
T
⎧⎛ π ⎞ ⎛ D 2 H ⎞ ⎛
D ⎞⎫
⎜
⎟
x
x
1
+
⎟⎬
⎨⎜ 6 ⎟ ⎜
⎟ ⎜
10
2
3
H
⎝
⎠
⎝
⎠⎭
⎝
⎠
⎩
Korelasi kuat geser baling-baling dengan kuat geser
tanah
s u = µ .s fv
FIELD VANE SHEAR TEST (FVT)
PRESSUREMETER TEST (PMT)
Mengukur kekuatan dan deformasi tanah
Dianjurkan digunakan pada tanah yang
membutuhkan prediksi penurunan elastis
Prinsip kerja : mengembangkan silinder karet yang
berisi air dengan memberi tekanan gas
PRESSUREMETER TEST (PMT)
DILATOMETER TEST (DMT)
Kegunaan dan
prinsip kerja sama
seperti
Pressuremeter
Perbedaan pada
arah penekanan :
z
z
DMT Æ satu arah
PMT Æ radial
DILATOMETER TEST (DMT)
UJI BEBAN PELAT (PLATE LOAD TEST)
Mengukur kekuatan dan deformasi tanah
Digunakan untuk mengetahui daya dukung tanah dan
penurunannya terutama untuk pondasi dangkal
Prinsip kerja : menekan pelat bundar/persegi pada kedalaman
tertentu dengan beban 2 – 3x beban rencana hingga tanah runtuh
Pengaruh pembebanan 1,5 – 2x lebar pelat
Hubungan dengan kuat geser undrained :
Su = (qu - γt.H)/Nc
qu = beban runtuh
γt = berat volume tanah
H = tinggi tanah di atas permukaan benda uji
Nc = faktor daya dukung tanah
PENYELIDIKAN AIR TANAH
Tujuan :
z
z
Muka air tanah
Sifat rembesan
Metode :
z
Muka air tanah
z
z
z
z
Pemantauan pada lubang
bor
Pemantauan pada sumur
obervasi (standpipe)
Pengukuran dengan
piezometer
Sifat Rembesan
z
z
z
Uji rembesan pada lubang
bor
Uji pompa pada lubang bor
Uji pompa skala besar
PIEZOMETER
PUMPING TEST
PENGUJIAN LABORATORIUM
Indeks Tanah (γ, ω, e, GS dll.)
z
z
z
Pengukuran volume dan berat benda uji
Uji saringan (sieve analysis test)
Atteberg Test
Kuat Geser Tanah (c, φ)
z
z
z
Triaksial Test (UU, CU, CD)
Direct Shear
Unconfined Compression Test
Kompresibilitas (Cc, Cv)
Tes Konsolidasi
Permeabilitas (k)
z
z
Tinggi Konstan (Constant Head)
Tinggi Jatuh (Falling Head)
KORELASI EMPIRIS
Data SPT
KORELASI EMPIRIS
Data Sondir
KORELASI EMPIRIS
Antar Parameter Tanah
z
z
z
Cc = 0,009 (LL – 10)
C = qu/2
C = 19 – 23 CBR (C dalam kN/m2)
TUGAS KELOMPOK
BUAT KLIPING MENGENAI KORELASI PROPERTI
TANAH DARI :
z
z
z
NILAI N-SPT
NILAI qc SONDIR
PROPERTI TANAH LAIN
DIKUMPULKAN PADA SAAT UTS
BOLEH HASIL PHOTOCOPY
SATU KELOMPOK 2 – 3 MAHASISWA