makalah teknik pondasi

MAKALAH TEKNIK PONDASI

Dosen : Dr. Runi Asmaranto, ST., MT.

Oleh :

FISABELLA RILAMSARI PUTRI (135060400111022)

KEMENTERIAN RISET TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGI

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

FAKULTAS TEKNIK

JURUSAN TEKNIK PENGAIRAN

MALANG

1. Sondir / CPT

1.1 Pengertian

Sondir adalah alat berbentuk silindris dengan ujungnya berupa konus. Biasanya

dipakai adalah bi-conus type Begemann yang dilengkapi dengan selimut / jaket untuk

mengukur hambatan pelekat local (side friction).

Penyondiran adalah proses pemasukan suatu batang tusuk ke dalam tanah, dengan

bantuan manometer yang terdapat pada alat sondir tersebut kita dapat membaca atau

mengetahui kekuatan suatu tanah pada kedalaman tertentu. Sehingga, dapat diketahui

bahwa dari berbagai lapisan tanah memiliki kekuatan yang berbeda.

Penyelidikan dengan penyondiran disebut penetrasi, dan alat sondir yang biasa

digunakan adalah Dutch Cone Penetrometer, yaitu suatu alat yang pemakaiannya

ditekan secara langsung kedalam tanah. Ujung yang berbentuk konus ( kerucit )

dihubungkan pada suatu rangkaian stang dalam casing luar dengan bantuan suatu

rangka dari besi dan dongkrak yang dijangkarkan ke dalam tanah.

Gambar 1 Alat Sondir

Gambar 2. Tes Sondir di Lapangan

1.2 Tujuan

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 berbagai lapisan yang berbeda.

1.3 Metode Pelaksanaan

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.

1.4 Contoh Soal

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

2. SPT (Standard Penetration Test)

2.1 Pengertian

Uji yang 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.

Alat SPT yang

menggunakan

mesin tentu kapasitasnya

lebih tinggi dan

diperlukan pada saat

pengambilan data tanah

untuk kepentingan

desain pondasi.

Sedangkan SPT yang dioperasikan secara manual hanya untuk keperluan praktikum dan

kapasitas pengujiannya juga lebih kecil dan kedalamannya pun tidak lebih dari 10

meter.

Gambar 3. Tes SPT di Lapangan

2.2 Tujuan

Untuk mendapatkan nilai daya dukung ijin pondasi berdasarkan data nilai N-

SPT dengan menggunakan metode Meyerhoff dan faktor keamanan atau safety factor

(SF) sebesar 2.


Lakukan pengujian dengan tahapan sebagai berikut:

1. Lakukan pengujian pada setiap perubahan lapisan tanah atau pada interval sekitar

1,50 m s.d 2,00 m atau sesuai keperluan;

2. Tarik tali pengikat palu (hammer) sampai pada tanda yang telah dibuat

sebelumnya (kira-kira 75 cm);

3. Lepaskan tali sehingga palu jatuh bebas menimpa penahan (Gambar 3);

4. Ulangi 2) dan 3) berkali-kali sampai mencapai penetrasi 15 cm;

5. Hitung jumlah pukulan atau tumbukan N pada penetrasi 15 cm yang pertama;

6. Ulangi 2), 3), 4) dan 5) sampai pada penetrasi 15 cm yang ke-dua dan ke-tiga;

7. Catat jumlah pukulan N pada setiap penetrasi 15 cm: cm pertama dicatat N1;cm

kedua dicatat N2; 15 cm ke-tiga dicatat N3; Jumlah pukulan yang dihitung adalah

N2 + N3. Nilai N1 tidak diperhitungkan karena masih kotor bekas pengeboran;

8. Bila nilai N lebih besar daripada 50 pukulan, hentikan pengujian dan tambah

pengujian sampai minimum 6 meter;

9. Catat jumlah pukulan pada setiap penetrasi 5 cm untuk jenis tanah batuan.

Gambar 4. Skema Urutan Uji Penetrasi Standar (SPT)

Gambar 5. Contoh Palu yang Biasa Digunakan dalam Uji SPT

2.4 Contoh Soal

Dalam pelaksanaan uji SPT di berbagai negara, digunakan tiga jenis palu (donut

hammer, safety hammer, dan otomatik, periksa Gambar 4) dan empat jenis batang bor

(N, NW, A, dan AW), lihat Pedoman penyelidikan geoteknik untuk fondasi bangunan

air”, Vol.1 (Pd.T-03.1- 2005-A). Ternyata uji ini sangat bergantung pada alat yang

digunakan dan operator pelaksana uji.

Faktor yang terpenting adalah efisiensi tenaga dari sistem yang digunakan.

Secara teoritis tenaga sistem jatuh bebas dengan massa dan tinggi jatuh tertentu adalah

48 kg-m (350 ft-lb), tetapi besar tenaga sebenarnya lebih kecil karena pengaruh friksi

dan eksentrisitas beban. Adapun koreksi hasil uji SPT adalah sebagai berikut :

a) Menurut ASTM D-4633 setiap alat uji SPT yang digunakan harus dikalibrasi tingkat

efisiensi tenaganya dengan menggunakan alat ukur strain gauges dan aselerometer,

untuk memperoleh standar efisiensi tenaga yang lebih teliti. Di dalam praktek, efisiensi

tenaga sistem balok derek dengan palu donat (donut hammer) dan palu pengaman

(safety hammer) berkisar antara 35% sampai 85%, sementara efisiensi tenaga palu

otomatik (automatic hammer) berkisar antara 80% sampai 100%. Jika efisiensi yang

diukur (Ef) diperoleh dari kalibrasi alat, nilai N terukur harus dikoreksi terhadap

efisiensi sebesar 60%, dan dinyatakan dalam rumus:

N60 = ( Ef /60 ) NM ................................................................... (1)

dengan :

N60 : efisiensi 60% ;

Ef : efisiensi yang terukur ;

NM : nilai N terukur yang harus dikoreksi.

Nilai N terukur harus dikoreksi pada N60 untuk semua jenis tanah. Besaran

koreksi pengaruh efisiensi tenaga biasanya bergantung pada lining tabung, panjang

batang, dan diameter lubang bor (Skempton (1986) dan Kulhawy & Mayne (1990)).

Oleh karena itu, untuk mendapatkan koreksi yang lebih teliti dan memadai terhadap

N60, harus dilakukan uji tenaga Ef.

b) Efisiensi dapat diperoleh dengan membandingkan pekerjaan yang telah dilakukan:

W = Fxd = gaya x alihan ;

tenaga kinetik (KE = ½ mv2)

tenaga potensial : PE = mgh ;

dengan :

m : massa (g) ;

v : kecepatan tumbukan (m/s);

g : konstanta gravitasi (= 9,8 m/s2 = 32,2 ft/s2 );

h : tinggi jatuh (m).

Jadi rasio tenaga (ER) ditentukan sebagai rasio ER= W/PE atau ER = KE/PE.

Semua korelasi empirik yang menggunakan nilai NSPT untuk keperluan interpretasi

karakteristik tanah, didasarkan pada rasio tenaga rata-rata ER ~ 60%.

c) Dalam beberapa hubungan korelatif, nilai tenaga terkoreksi N60 yang dinormalisasi

terhadap pengaruh tegangan efektif vertikal (overburden), dinyatakan dengan (N1)60,

seperti dijelaskan dalam persamaan (2), (3) dan Tabel 1. Nilai (N1)60 menggambarkan

evaluasi pasir murni untuk interpretasi kepadatan relatif, sudut geser, dan potensi

likuifaksi.

(N1)60 = NM x CN x CE x CB X CR X CS ........................................... (2)

CN = 2,2/ (1,2 + (σ’vo/Pa)) ....................................................................(3)

dengan :

(N1 )60 : nilai SPT yang dikoreksi terhadap pengaruh efisiensi tenaga 60%;

NM : hasil uji SPT di lapangan;

CN : faktor koreksi terhadap tegangan vertikal efektif (nilainya ≤ 1,70);

CE : faktor koreksi terhadap rasio tenaga palu (Tabel 1);

CB : faktor koreksi terhadap diameter bor (Tabel 1);

CR : faktor koreksi untuk panjang batang SPT (Tabel 1);

CS : koreksi terhadap tabung contoh (samplers) dengan atau tanpa pelapis (liner)

(Tabel 1);

σ’vo : tegangan vertikal efektif (kPa);

Pa : 100 kPa.

Tabel 1. Koreksi-koreksi yang digunakan dalam uji SPT

(Youd, T.L. & Idriss, I.M., 2001)

Faktor Jenis Alat Parameter KoreksiTegangan vertikalefektif

CN2,2 /(1,2+(σ’vo/Pa))

Tegangan vertikalEfeftif

CNCN ≤ 1,7

Rasio tenaga Palu donat (Donut hammer) CE 0,5 s.d 1,0Rasio tenaga Palu pengaman (Safety

hammer)CE

0,7 s.d 1,2

Rasio tenaga Palu otomatik (Automatic-tripDonut-type hammer)

CE0,8 s.d 1,3

Diameter bor 65 s.d 115 mm CB 1,0Diameter bor 150 mm CB 1,05Diameter bor 200 mm CB 1,15Panjang batang < 3 m CR 0,75Panjang batang 3 s.d 4 m CR 0,8Panjang batang 4 s.d 6 m CR 0,85Panjang batang 6 s.d 10 m CR 0,95Panjang batang 10 s.d 30 m CR 1,0Pengambilan contoh

tabung standarCS

1,0

Pengambilan contoh

tabung dengan pelapis (liner)

CS1,1 s.d 1,3

3. Teknik Pengambilan Tanah Undisturb

3.1 Pengertian

Contoh Tanah adalah suatu volume massa tanah yang diambil dari suatu bagian

tubuh tanah (horison/lapisan/solum) dengan cara-cara tertentu disesuaikan dengan sifat

sifat yang akan diteliti secara lebih detail di laboratorium. Untuk penetapan sifat-sifat

fisika tanah ada 3 macam pengambilan contoh tanah yaitu :

1. Contoh tanah tidak terusik (undisturbed soil sample) yang diperlukan untuk analisis

penetapan berat isi atau berat volume (bulk density), agihan ukuran pori (pore size

distribution) dan untuk permeabilitas (konduktivitas jenuh)

2. Contoh tanah dalam keadaan agregat tak terusik (undisturbed soil aggregate) yang

diperlukan untuk penetapan ukuran agregat dan derajad kemantapan agregat

(aggregate

stability)

3. Contoh tanah terusik (disturbed soil sample), yang diperlukan untuk penetapan kadar

lengas, tekstur, tetapan Atterberg, kenaikan kapiler, sudut singgung, kadar lengas \

ritik, Indeks patahan (Modulus of Rupture:MOR), konduktivitas hidroulik tak jenuh,

luas permukaan (specific surface), erodibilitas (sifat ketererosian) tanah

menggunakan

hujan tiruan (rainfall simulator) Untuk penetapan sifat kimia tanah misalnya

kandungan hara (N, P, K, dll), kapasitas tukar kation (KPK), kejenuhan basa, dll

digunakan pengambilan contoh tanah terusik.

Gambar 6. Alat yang Digunakan Untuk Pengambilan Contoh Tanah

Gambar 7. Tabung (ring) Tembaga dan Tabung (ring) dengan Tutup

3.2 Tujuan

Untuk mengetahui kedalaman lapisan tanah keras serta sifat daya dukung setiap

kedalaman.


Pengambilan contoh tanah terusik :

a. Pengambilan contoh tanah terusik dalam profil.

1. Memilih tempat yang tak tergenang air, tak terkena sinar matahari secara

langsung, datar dan mewakili tempat sekitarnya.

2. Menggali lubang baru untuk profil tanah dengan dinding tegak lurus di sebelah

utara atau selatan, ukuran 1m x 1m x 1m. Tempat untuk mengamati dibuatkan

lubang bertangga. Profil tanah juga dapat dibuat pada tebing yang dibuat tegak

lurus.

3. Menandai perlapisan yang ada berdasarkan warna, suara ketukan dan kekerasan

tiap perlapisan dengan garis yang tegas.

4. Mencatat ciri-ciri morfologi di permukaan tanah sesuai dengan formulir pelukisan

profil.

5. Mencatat ciri-ciri dakhil perlapisan sesuai dengan formulir pelukisan profil.

6. Mengambil sekitar 1-2 kg contoh tanah kering angin tiap perlapisan dengan plasitk

yang beretiket : Kode tempat, kode perlakuan, kode tanah, nomor perlapisan dan

ciri-ciri istimewa lain.

b. Pengambilan contoh tanah terusik di lapisan permukaan.

1. Memilih tempat yang tidak tergenang air, tak terkena sinar matahari langsung,

datar dan mewakili tempat sekitarnya.

2. Membersihkan seresah, batuan dan benda alam lain di lapisan permukaan sehingga

tubuh tanah terlihat.

3. Mengambil sekitar 1-2 kg contoh tanah kering angin dengan menggunakan pacul,

cethok dan memasukkannya kedalam plastik yang beritiket: Kode tempat, kode

perlakuan, kode tanah, nomor perlapisan dan ciri-ciri istimewa lainnya.

c. Pengambilan Contoh Tanah Terusik dengan Bor.

1. Meletakkan mata bor di permukaan tubuh tanah.

2. Memutar pegangan bor perlahan-lahan ke arah kanan dengan disertai tekanan

sampai seluruh kepala bor terbenam.

3. Kepala bor perlahan-lahan dikeluarkan dari tubuh tanah dengan memutar pegangan

bor tanah ke arah kiri dengan disertai tarikan.

4. Contoh tanah yang terbawa kepala bor dilepaskan perlahan sampai bersih dan

diusahakan tidak banyak merusak susunan tanah.

5. Pengeboran dilanjutkan lagi pada setiap ketebalan tanah 20 cm sampai kedalaman

yang dikehendaki.

6. Contoh tanah hasil pengeboran pada setiap ketebalan 20 cm itu diletakkan tersusun

menurut kedalaman aslinya, sehingga akan diperoleh gambaran profil tanah.

7. Masukkan sekitar 1-2 kg contoh tanah kering angin dalam plastik yang beretiket

Kode tempat, kode perlakuan, kode tanah, nomor perlapisan dan ciri-ciri istimewa

Gambar 8. Tahapan-Tahapan Pengambilan Contoh Tanah Utuh Menggunakan

Ring Kuningan (bergerak dari pojok kiri atas ke pojok kanan bawah)

3.4 Contoh Soal

Contoh tanah utuh dapat diambil menggunakan tabung logam yang terbuat dari

tembaga, kuningan, dan besi. Laboratorium Fisika Tanah, Balai Penelitian Tanah,

Bogor menggunakan tabung tembaga (Gambar 3) yang mempunyai ukuran tinggi 4 cm,

diameter dalam 7,63 cm, dan diameter luar 7,93 cm. Tabung tersebut ditutup dengan

plastik di kedua ujungnya.

Contoh tanah utuh merupakan contoh tanah yang diambil dari lapisan tanah

tertentu dalam keadaan tidak terganggu, sehingga kondisinya hampir menyamai kondisi

di lapangan. Contoh tanah tersebut digunakan untuk penetapan angka berat volume

(berat isi, bulk density), distribusi pori pada berbagai tekanan (pF 1, pF 2, pF 2,54, dan

pF 4,2 dan permeabilitas.

Untuk memperoleh contoh tanah yang baik dan tanah di dalam tabung tetap

seperti keadaan lapangan (tidak terganggu), maka perbandingan antara luas permukaan

tabung logam bagian luar (tebal tabung) dan luas permukaan tabung bagian dalam tidak

lebih dari 0,1. Perbandingan luas permukaan tabung bagian dalam dan tabung bagian

luar dapat menggunakan rumus sebagai berikut:

Dl2 – Dd2

__________ < 0,1

Dd2

dimana: Dl adalah diameter tabung bagian luar; Dd adalah tabung bagian dalam.

makalah teknik pondasi

Documents