Geotek.docx

GEOTEK TAMBANG Standart Penetration Test(SPT) dan Cone Penetration Test (CPT)

DISUSUN OLEH : Edward Purna Wiratama DBD 112 192

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN UNIVERSITAS PALANGKA RAYA FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK PERTAMBANGAN TAHUN 2018

Standart Penetration Test(SPT) Uji SPT (SPT = Standard penetration test) adalah uji yang dilakukan dengan cara pengeboran untuk mengetahui baik perlawanan dinamik tanah maupun pengambilan contoh terganggu dengan teknik penumbukan

Tujuan Untuk mengetahui kedalam lapisan tanah keras serta sifat daya dukung setiap kedalaman.

Dasar Teori SPT (Standard penetration test) adalah salah satu jenis uji tanah yang sering digunakan untuk mengetahui daya dukung tanah selain CPT. SPT dilaksanakan bersamaan dengan pengeboran untuk mengetahui baik perlawanan dinamik tanah maupun pengambilan contoh terganggu dengan teknik penumbukan. Uji SPT terdiri atas uji pemukulan tabung belah dinding tebal ke dalam tanah dan disertai pengukuran jumlah pukulan untuk memasukkan tabung belah sedalam 300 mm (1 ft) vertikal. dilakukan dengan memukul sebuah tabung standar kedalam 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. Sewaktu melakukan pengeboran inti, jika kedalaman pengeboran telah mencapai lapisan tanah yang akan diuji, mata bor dilepas dan diganti dengan alat yang disebut tabung belah standar (Standar Split barrel sampler). Setelah tabung ini dipasang, bersama-sama dengan pipa bor, alat diturunkan sampai ujungnya menumpu lapisan tanah dasar, dan kemudian dipukul dari atas. Dapat digunakan untuk mengidentifikasi jenis tanah secara visual Dapat digunakan untuk mendapatkan parameter tanah secara kualitatif melalui korelasi empiris Keunggulan SPT Profil kekuatan tanah tidak menerupakan Dalam sistem beban jatuh ini, digunakan palu dengan beban 140 lb (63,5 kg) yang dijatuhkan secara berulang dengan ketinggian 30 in (0,76 m). Pelaksanaan pengujian dibagi dalam tiga tahap, yaitu berturut-turut setebal 6 in (150 mm) untuk masing-masing tahap. Tahap pertama dicatat sebagai dudukan, sementara jumlah pukulan untuk memasukkan tahap kedua dan ketiga dijumlahkan untuk memperoleh nilai pukulan N atau perlawanan SPT (dinyatakan dalam pukulan /0,3 m atau pukulan per foot(ft)). Uji SPT dilakukan pada setiap 2m pengeboran dan dihentikan pada saat uji SPT N diatas 60 N berturut turut sebanyak 3 kali. Merupakan singkatan dari standard penetration test, merupakan salah satu uji tanah yang paling sering dilakukan, dilakukan dengan menjatuhkan batangan besi (pemukul) ke bor yang ada di dalam tanah, dan menghitung jumlah pukulan yang diperlukan untuk memperdalam lubang bor sedalam 15 cm. Semakin banyak pukulan yang diperlukan, semakin keras tanah yang sedang diteliti, dan dapat disimpulkan juga semakin besar phi ataupun kohesi dari tanah tersebut. SPT Merupakan singkatan dari standard penetration test, merupakan salah satu uji tanah yang paling sering dilakukan, dilakukan dengan menjatuhkan batangan besi (pemukul) ke bor yang ada di dalam tanah, dan menghitung jumlah pukulan yang diperlukan untuk memperdalam lubang bor sedalam 15 cm. Semakin banyak pukulan yang diperlukan, semakin keras tanah

yang sedang diteliti, dan dapat disimpulkan juga semakin besar phi ataupun kohesi dari tanah tersebut Standart Penetration Test (SPT) dilakukan untuk mengestimasi nilai kerapatan relatif dari lapisan tanah yang diuji.Untuk melakukan pengujian SPT dibutuhkan sebuah alat utama yang disebut Standard Split Barrel Sampler atau tabung belah standar.Alat ini dimasukkan ke dalam Bore Hole setelah dibor terlebih dahulu dengan alat bor.Alat ini diturunkan bersamasama pipa bor dan diturunkan hingga ujungnya menumpu ke tanah dasar.Setelah menumpu alat ini kemudian dipukul (dengan alat pemukul yang beratnya 63,5 kg) dari atas. Pada pemukulan pertama alat ini dipukul hingga sedalam 15 cm.Kemudian dilanjutkan dengan pemukulan tahap kedua sedalam 30 cm dan dilanjutkan sedalam 45. Pukulan kedua dan ketiga inilah muncul nilai "N" yang merupakan manifestasi jumlah pukulan yang dibutuhkan untuk membuat tabung standar mencapai kedalaman 45 cm. Uji SPT terdiri atas uji pemukulan tabung belah dinding tebal ke dalam tanah, disertai pengukuran jumlah pukulan untuk memasukkan tabung belah sedalam 300 mm vertikal. Dalam sistem beban jatuh ini digunakan palu dengan berat 63,5 kg, yang dijatuhkan secara berulang dengan tinggi jatuh 0,76 m. Pelaksanaan pengujian dibagi dalam tiga tahap, yaitu berturut-turut setebal 150 mm untuk masing-masing tahap. Tahap pertama dicatat sebagai dudukan, sementara jumlah pukulan untuk memasukkan tahap ke-dua dan ke-tiga dijumlahkan untuk memperoleh nilai pukulan N atau perlawanan SPT (dinyatakan dalam pukulan/0,3 m). Teknik pemboran yang baik merupakan salah satu prasyarat untuk mendapatkan hasil uji SPT yang baik. Teknik pemboran yang umum digunakan adalah teknik bor bilas (wash boring), teknik bor inti (core drilling) dan bor ulir (auger boring). Peralatan yang digunakan pada masing-masing teknik pemboran harus mampu menghasilkan lubang bor yang bersih untuk memastikan bahwa uji SPT dilakukan pada tanah yang relatif tidak terganggu Bila digunakan teknik bor bilas maka mata bor yang digunakan harus mempunyai jalan air melalui samping mata bor dan bukan melalui ujung mata bor. Apa bila air yang dipompakan melalui batang pancang kedasar lubang keluar dari ujung mata bor maka aliran air dari ujung mata bor tersebut dapat mengakibatkan terjadinya pelunakan\ganguan pada dasar lubang bor, yang pada gilirannya akan menghasikkan nilai N yang lebih rendah dari pada yang seharusnya.

Peralatan 1) Mesin bor yang dilengkapi dengan peralatannya; 2) Mesin pompa yang dilengkapi dengan peralatannya; 3) Split barrel sampler 4) Palu dengan berat 63,5 kg dengan toleransi meleset ±1%. 5) Alat penahan (tripod); 6) Rol meter; 7) Alat penyipat datar;

8) Kerekan; 10) Kunci-kunci pipa; 11) Tali yang cukup kuat untuk menarik palu; 12) Perlengkapan lain.

Prosedur Percobaan Persiapan pengujian 1)Lakukan persiapan pengujian SPT di lapangan dengan tahapan sebagai berikut: 2)Pasang blok penahan (knocking block) pada pipa bor; 3)Beri tanda pada ketinggian sekitar 75 cm pada pipa bor yang berada di atas penahan; 4)Bersihkan lubang bor pada kedalaman yang akan dilakukan pengujian dari bekas-bekas pengeboran; 5)Pasang split barrel samplerpada pipa bor, dan pada ujung lainnya disambungkan dengan pipa bor yang telah dipasangi blok penahan; 6)Masukkan peralatan uji SPT ke dalam dasar lubang bor atau sampai kedalaman pengujian yang diinginkan; 7)Beri tanda pada batang bor mulai dari muka tanah sampai ketinggian 15 cm, 30 cm dan 45 cm. Prosedur pengujian 1) Lakukan pengujian dengan tahapan sebagai berikut: 2) Lakukan pengujian pada setiap perubahan lapisan tanah atau pada interval sekitar 1,50 m s.d 2,00 m atau sesuai keperluan; 3) Tarik tali pengikat palu (hammer) sampai pada tanda yang telah dibuat sebelumnya (kirakira 75 cm); 4) Lepaskan tali sehingga palu jatuh bebas menimpa penahan 5) Ulangi 2) dan 3) berkali-kali sampai mencapai penetrasi 15 cm; 6) Hitung jumlah pukulan atau tumbukan N pada penetrasi 15 cm yang pertama; 7) Ulangi 2), 3), 4) dan 5) sampai pada penetrasi 15 cm yang ke-dua dan ke-tiga; 8) Catat jumlah pukulan N pada setiap penetrasi 15 cm: - 15 cm pertama dicatat N1 - 15 cm ke-dua dicatat N2 - 15 cm ke-tiga dicatat N3

Jumlah pukulan yang dihitung adalah N2+ N3. Nilai N1 tidak diperhitungkan karena masih kotor bekas pengeboran; 9) Bila nilai N lebih besar daripada 50 pukulan, hentikan pengujian dan tambah pengujian sampai minimum 6 meter; 10) Catat jumlah pukulan pada setiap penetrasi 5 cm untuk jenis tanah batuan.

Cone Penetration Test (CPT) Cone Penetration Test (CPT) adalah insitu test yang umum umum yang digunakan untuk menentukan sifat-sifat geoteknik tanah (geotechnical properties) dan untuk menilai stratigrafi bawah permukaan. Tes ini juga disebut, tes Cone Belanda or Dutch Cone test. Karena kesederhanaan dan efisiensi, Cone Penetration Test adalah salah satu yang paling umum diterima dan digunakan dalam geoteknik pengujian in-situ di seluruh dunia.

Tujuan Pemeriksaan ini dilakukan untuk mengetahui perlawanan penetrasi konus dan hambatan lekat tanah yang merupakan indikasi dari kekuatan tanah tersebut dan yang dapat menentukan dalamnya erbagai lapisan yang berbeda.

Alat – Alat yang Digunakan ü Mesin sondir ringan kapasitas 2 Ton ü Seperangkat alat sondir lengkap dengan batang dalam dengan panjang 1m ü Angker ü Plat besi ü Konus dan bikonus ü Minyak hidraulic ü Manometer ü Kunci – kunci pipa dan lain – lain.

Prosedur Percobaan a)

Masukkan angker ke dalam tanah pada titik yang ditentukan, minimal dua buah.

b) Pasang mesin sondir tepat diantara angker tersebut, kemudian stel sondir agar berdiri tegak lurus. c)

Kunci mesin sondir pada angker dengan menggunakan plat besi.

d) Isi minyak hidraulic pada tempat pemasangan manometer sampai penuh dan bebas dari udara ditandai dengan tidak ada gelembung udara lagi. e) Pasang bikonus pada ujung pipa pertama, kemudian pasang rangkaian tersebut pada mesin sondir. f) Tekan batang dengan cara memutar stang pemutar yang berhubungan dengan sisi yang menjalankan penekan stang luar untuk memasukan bikonus pada kedalaman yang yang akan disondir dengan memasang tri-ker.

g) Tekanlah stang dalam untuk mencabut tri-ker sehingga ujung konus masuk sedalam 4 cm dan baca manometer sebagai perlawanan penetrasi konus (PPK). Penekanan selanjutnya akan menggerakkan konus beserta selubung sedalam 8 cm dan baca manometer sebagai jumlah perlawanan konus (JPK) h) Tekan pipa bersama batang sampai kedalaman yang akan diukur berikutnya. Pembacaan dilakukan setiap kedalaman 20 cm. i) Demikian selanjutnya hingga pembacaan perlawanan penetrasi konus (PPK) mencapai nilai 150 kg/cm2 sebanyak 3 kali. j) Lalu penyondiran dihentikan dengan mencabut kembali pipa sondir dengan memutar ke arah yang berlawanan.

CATATAN : 1. Pekerjaan sondir ringan (2 Ton) dihentikan apabila pembacaan PPK ≥ 150 kg/cm2, sebanyak 3 kali berturut-turut atau penetrasi konus telah mencapai kedalaman 30m. 2. Pekerjaan sondir berat (5 Ton) dihentikan apabila pembacaan PPK ≥ 500 kg/cm2 sebanyak 3 kali berturut-turut atau penetrasi konus telah mencapai kedalaman 50 m.

KEUNTUNGAN DARI PENGGUNAAN ALAT SONDIR ü Baik untuk lapisan tanah lempung. ü Dapat dengan cepat menentukan lapisan tanah keras. ü Dapat memperkirakan pernedaan lapisan tanah. ü Mengetahui daya dukung tanah dengan rumus empiris. ü Baik digunakan untuk menentukan letak muka air tanah.

KEKURANGAN DARI PENGGUNAAN ALAT SONDIR ü Tidak cocok digunakan pada lapisan tanah berbutir kasar ( keras ) ü Hasil penyondiran diragukan apabila letak alat tidak vertikal atau konus dan bikonus bekerja tidak baik.

Setiap penggunaan alat sondir harus dilakukan kalibrasi dan pemeriksaan perlengkapan antara lain : Ø Manometer yang digunakan masih dalam keadaan baik sesuai dengan standard yang berlaku. Ø Ukuran konus yang akan digunakan haus sesuai dengan ukuran standard (d = 36 mm)

Ø Jarum manometer harus menentukan awal nilai nol. Ø Dalam pembacaan harus hati – hati melihat apakh induk stang bor sudah ikut terkena, karena akan mempengaruhi pembacaan manometer. Ø Apabila alat sondir mulai terangkat,sedangkan tekanan manometer belum mencapai angka 150 kg/cm2 untuk sondir ringan dan 500 kg/cm2 untuk sondir berat,maka alat sondir harus diberi pemberat.

PERHITUNGAN a.

Hambatan Lekat ( HL ) dihitung dengan rumus :

HL = JPK – PPK HL = ( JPK – PPK ) x A / B Dimana :

JPK = Jumlah Perlawanan Konus ( kg/cm2 )

PPK = Perlawanan Penetrasi Konus ( kg/cm2 ) A = Tahap Pembacaan ( setiap kedalaman 20 cm ) B

= Faktor alat / Luas konus / Luas corak = 10 cm2 (d = 3.6 cm " L = ¼ π d2 = 10,17 cm2)

b.

Jumlah Hambatan Lekat JHL = ∑ HL Dimana : i = kedalaman yang dicapai konus

c. Contoh Perhitungan Data : Pada Kedalaman 0,4 m, PPK = 5 kg/cm2 JPK = 15 kg/cm2 Maka, HL = ( JPK – PPK ) x A/B = ( 15 – 5 ) x 20/10 = 20

Demikian seterusnya sampai kedalaman yang diinginkan untuk sondir. Hasil – hasil perhitungan dapat dilihat pada lembar data. Kemudian dari hasil penggambaran grafik dapat dilihat dimana kia – kira tanah keras berada.