PEMERIKSAAN KEKUATAN TANAH dengan SONDIR

( DUTCH CONE PENETROMETER )

A. PENDAHULUAN

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.

Ada dua macam ujung penetrometer, yaitu :

a.       Standard Type ( mantel conus )

Pada jenis ini yang diukur adalah perlawanan pada ujung ( konus ), hal ini dilakukan hanya

dengan menekan stang dalam yang segera menekan konus tersebut ke bawah sedangkan

seluruh casing luar tetap di luar. Gaya yang dibutuhkan untuk menekan konus tersebut ke

bawah diukur dengan suatu alat pengukur. Alat pengukur yang akan diletakkan pada

kekuatan rangka didongkrak. Setelah dilakukan pengukuran,konus,stang dalam,dan casing

luar dimajukan sampai pada kedalaman berikutnya dimana pengukuran selanjutnya

dilakukan hanya dengan menekan stang dalamnya saja.

b.      Friction Sleeve ( Adhesion Jacket Type / Bikonus )

Pada jenis ini dapat diukur secara sekaligus nilai konus dan hambatan lekatnya. Hal ini

dilakukan dengan penekanan stang dalam seperti biasa. Pembacaan nilai konus dan

hambatan lekat dilakukan setiap 20 cm. Dengan alat sondir yang mungkin hanya mencapai

pada kedalaman 30 cm atau lebih, bila tanah yang diselidiki adalah lunak. Alat ini sangat

cocok di Indonesia, karena disini banyak dijumpai lapisan lempung yang dalam dengan

kekuatan rendah sehingga tidak sulit menembusnya. Dan perlu diketahui bahwa nilai

konus yang diperoleh tidak boleh disamakan dengan daya dukung tanah tersebut.

           

CARA PEMBACAAN MANOMETER pada ALAT SONDIR

            Setelah batang konus dimasukan pada kedalaman tertentu, pemutar sondir diputar

sebanyak 5 kali. Pada saat itu dilihat pada jarum manometer terdapat dua nilai, nilai yang

terbesar adalah jumlah perlawanan konus ( JPK ) dan nilai terkecil adalah perlawanan

penetrasi konus ( PPK ).

·         Perlawanan penetrasi konus adalah perlawanan tanah terhadap ujung konus pada

saat dilakukan penetrasi.

·         Jumlah perlawanan konus adalah perlawanan geser terhadap konus pada saat

dilakukan penetrasi.

·         Hambatan lekat adalah perlawanan geser tanah terhadap selubung bikonus.

B. TUJUAN PERCOBAAN

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.

C. 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 – unci pipa dan lain – lain.

D. 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/cm2sebanyak 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.

E. 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  dπ 2 = 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.

F. PELAPORAN

Lokasi titik sondir = Lapangan Sepak Bola Teknik Sipil USU.

Grafik = Perlawanan Penetrasi Konus terhadap kedalaman dan Jumlah Hambatan Lekat

terhadap kedalaman

G. KESIMPULAN

a)      Dari hasil percobaan terlihat bahwa perlawanan penetrasi konus bervariasi menurut

kedalaman tertentu.

b)      Dari grafik hasil sondir dapat terlihat bahwa terdapat lapisan tanah dimana kekuatan

perlawanan konusnya tidak sama,

c)      Dari percobaan diketahui bahwa Perlawanan Penetrasi Konus terbesar pada

kedalaman 5,60 meter,dengan :

PPK = 195 kg/cm2 dan JPK = 882 kg/cm2.

H. Aplikasi Data Percobaan

      Data dari hasil sondir dapat dipergunakan untuk menghitung daya dukung suatu

pondasi yang dipasang pada tanah pada saat perencanaan pondasi sehingga dapat

ditentukan jenis tanah yang cocok untuk dipergunakan :

      Untuk Pondasi Dangkal

Pondasi dangkal atau pondasi biasa digunakan apabila data sondir tersebut menujukan

bahwa pada kedalaman tersebut tanah mempunyai daya dukung yang baik. Misal pada

kedalaman 1m, besar perlawanan konus 35 kg/cm. Maka pada pondasi dipasang dengan

kedalaman 1m, bentuk serta ukurannya direncanakan dengan baik sehingga bebab dapat

dipikul dengan baik.

      Untuk Pondasi Tiang Pancang

Data hasil percobaan sondir dapat dipublikasikan juga untuk perencanaannya. Daya

dukung tiang pancang dapat didukung dengan perhitungan, yaitu menganggap perlawanan

terhadap ujung tiang dengan tanah adalah sama dengan nilai sondir, yaitu nilai Perlawanan

Penetrasi Konus (PPK) dan Jumlah Hambatan Lekat (JHL). Daya dukung keseimbangan

untuk tiang pancang ( P ) dihitung dengan rumus :

                                    P = Qc x A + F x O

Dimana : Qc = nilai Perlawanan Penetrasi Konus (PPK) (kg/cm2)

                A  = Luas Penampang Tiang Pancang (cm2)

                F  = Jumlah Hambatan Lekat (JHL) selubung konus (kg/cm2 )

            O = keliling penampang tiang pancang (cm)

Daya dukung yang diizinkan dihitung dengan rumus :

            Qi = (Qc x A)/3 + (F x O)/5

Catatan :

            Dalam pembacaan pada percobaan sondir, yang dimaksud dengan 20/10 adalahj :

            20 F Pembacaan dilakukan setiap kedalaman ( cm )

                                    10 F Faktor alat / Luas konus / Luas corak = 10 cm2

                                                (d = 3.6 cm " L = ¼ π d2 = 10,17 cm2)