Efran Kemala Hamonangan

APLIKASI PENGEBORAN GEOTEKNIK (GEOTECHNICAL DRILLING) SEBAGAI METODE PENYELIDIKAN TANAH LAPANGAN DALAM PERENCANAAN KONSTRUKSI Studi Kasus: Underpass Katamso Medan Efran Kemala Hamonangan Analis Jalan Jembatan Direktorat Jembatan, Direktorat Jenderal Bina Marga, Kementerian Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat Email: efran.nasution@gmail.com Abstract Geotechnical drilling is one of type in soil investigation to find soil parameters for construction. There are many service providers or contractors in Indonesia conducting geotechnical drilling, but some are still not following the rules and standard guidelines. Geotechnical drilling in Medan Katamso Underpass Project followed the rules and guidelines. In general, soil condition at that location was quite good, so it did not require special handling construction work on it. Some errors occurred in the field in geotechnical drilling were the wash boring before SPT test, ununiformity of drilling rods, UDS sample taken by driving the tube, Split-barrel sampler, UDS tubes, inproper hammer SPT, soilidentification,the number of hammer blows per minute, uncertified machine and operator, and inproper transport process and sample storage. Keywords: soil investigation, geotechnical drillings, SPT, UDS tubes Abstrak Pengeboran geoteknik merupakan salah satucara dalam penyelidikan tanah untuk mencari parameter parameter tanah untuk konstruksi. Banyak penyedia jasa ataupun kontraktor di Indonesia yang melakukan pengeboran geoteknik, namun beberapa masih ada yang belum mengikuti aturan dan pedoman standar yang berlaku.pengeboran geoteknik pada Proyek Underpass Katamso Medan sudah mengikuti aturan dan pedoman yang berlaku. Kondisi tanah secara umum pada lokasi tersebut cukup baik sehingga tidak diperlukan penanganan khusus pekerjaan kontruksi diatasnya. Beberapa kesalahan yang pernah terjadi dilapangan dalam pengeboran geoteknik ialah melakukan wash boring sebelum pengujian SPT, panjang stang bor yang tidak seragam, pengambilan sampel UDS yang salah, Split-barrel sampler, Tabung UDS, dan hammer SPT tidak sesuai spesifikasi, identifikasi jenis tanah yang kurang tepat, jumlah pukulan hammer per menit yang tidak sesuai spesifikasi, alat dan operator yang tidak bersertifikasi, serta proses transportasi dan penyimpanan sampel yang tidak sesuai spesifikasi. Kata Kunci: penyelidikan tanah, pengeboran geoteknik, SPT, tabung UDS JURNAL INFRASTRUKTUR 1-53

1. PENDAHULUAN Konstruksi bawah tanah sudah menjadi hal yang biasa dalam dunia konstruksi sipil, seperti basement, terowongan dan underpass. Indonesia sebagai negara yang besar, memiliki tanah yang bervariatif dan sebagian besar merupakan tanah lempung. Oleh sebab itu, penyelidikan tanah lapangan maupun laboratorium sangat dibutuhkan untuk mengetahui karakteristik tanah dimana kontruksi tersebut akan di bangun. D. Mengetahui tinggi muka air tanah. Pengeboran geoteknik (Gambar 1) terdiri atas pengeboran tanah, pengujian SPT, identifikasi jenis tanah dan pengambilan sampel tanah. Penyelidikan tanah merupakan upaya untuk mendapatkan informasi bawah tanah guna perencanaan konstruksi di bawah tanah. Penyelidikan tanah harus mencapai kedalaman dimana tanah memberikan daya dukungnya atau mengkontribusi penurunan akibat struktur yang akan dibangun. Banyak metode penyelidikan tanah yang sudah berkembang saat ini, baik penyelidikan tanah lapangan maupun laboratorium.salah satu metode yang umum dilakukan di dunia termasuk Indonesia dalam penyelidikan tanah lapangan ialah pengeboran geoteknik. Banyak kontraktor atau penyedia jasa penyelidikan tanah yang ada di Indonesia, namun tidak semua penyedia jasa tersebut memiliki kemampuan atau metode kerja yang sesuai dengan pedoman ataupun metode standar yang ada, termasuk dalam pengerjaan pengeboran geoteknik. Hal ini banyak dibuktikan dengan banyaknya kegagalan konstruksi akibat kesalahan dalam pengambilan data, terutama data lapangan. Tulisan ini ditujukan untuk mengetahui aplikasi pengeboran geoteknik dalam penyelidikan tanah dalam studi kasus Underpass Katamso, Medan, serta kesalahan kesalahan apa saja yang sering terjadi saat melakukan survey penyeldikan tanah lapangan, terutama dalam jenis pengetesan SPT, mengingat betapa pentingnya penyelidikan tanah di lapangan. 2. TINJAUAN PUSTAKA Secara umum, penyelidikan tanah meliputi pengumpulan informasi lokasi seperti sejarah terdahulu atau penyelidikan tanah terdahulu, peninjauan lapangan, penyelidikan tanah dengan metode yang sudah standar, pengambilan contoh sampel tanah untuk uji laboratorium, serta pengujian sampel tanah di laboratorium Maksud dan Tujuan dilakukannya pengeboran geoteknik ialah: A. Mengetahui kondisi lapisan geologis tanah/ batuan B. Mengidentifikasi jenis tanah/ batuan C. Mengetahui engineering properties tanah/ batuan Gambar 1. Pengeboran geoteknik (Proyek Underpass Katamso Medan) Pengeboran geoteknik di Indonesia berdasarkanastm (American Society for Testing and Materials) D-2113 Rock Core Drilling an Sampling of Rock for Site investigation, untuk uji SPT menggunakan ASTM D-1586 Penetration Test and Split-Barrel Sampling of Soils yang di sandur oleh SNI 4153 tentang SPT. Selain itu untuk indentifikasi jenis tanah menggunakan ASTM D-2488 Description and Identification of Soils (Visual-Manual Procedure). Dalam pengambilan sampel, maka standar yang dipakai ialah ASTM D-1587 Thin-Walled Tube Sampling of Soils for Geotechnical Purpose dan ASTM D-4220 Preserving and Transporting Soil Samples untuk standar penyimpanan dan pengiriman sampel tanah UDS (Undisturbed Sample) atau sampel tanah tak terganggu, sehingga sampel tersebut diharapkan tetap terjaga kualitasnya seperti asli saat diambil dari dalam tanah. Untuk pengeboran geoteknik, minimal diperlukan alat alat sebagai berikut : a. Mesin bor b. Mesin pompa air c. Stang penginti d.stang bor e.casing f.split Spoon Sampler g. Hammer SPT h. Boring machine tools. Pengeboran geoteknik dilakukan sampai kedalaman yang diperlukan sesuai dengan perencanaan atau biasanya sampai ditemukan lapisan tanah keras atau batuan. SPT (Standart Penetration Test) merupakan metode pengujian utama dalam pengeboran geoteknik (Gambar 2). Biasanya pengujian SPT dilakukan dengan interval tertentu tergantung spesifikasi teknis yang disarankan oleh konsultan perencana. SPT akan menghasilkan suatu data yang biasa disebut N-SPT yang ditampilkan dalam suatu format yang disebut Bor-Log. Bor-Log ini yang akan dipakai dasar untuk perhitungan lebih lanjut untuk menentukan parameter parameter kekuatan 1-54 JURNAL INFRASTRUKTUR

tanah seperti nilai Cu (Compression Undrained), φ (Friction Angle), dan parameter - parameter lain untuk keperluan desain. dengan diameter dan panjang tabung yang diatur dalam ASTM. Tabung UDS lebih baik menggunakan diameter yang lebih besar untuk mengurangi kerusakan sampel akibat tensile fracture (Rogers,2006). Tabung tersebut ditekan oleh mesin bor yang dihubungkan dengan stang bor. Proses pengambilan sample UDS tidak boleh dipukul karena akan menyebabkan sampel tanah terganggu. Tabel 1 Spesifikasi Tabung UDS (ASTM D-1587) Gambar 2. Metode pengujian SPT (SNI 4153) Pengujian SPT umumnya dilakukan dengan metode free fall hammer, baik dengan manual hammer atau automatic hammer, menggunakan split-barrel sampler (Gambar 3). Perhitungan nilai SPT (N-SPT) ialah jumlah pukulan palu seberat 140 lbs (63 kg) yang dijatuhkan dengan ketinggian 30 (76.2 cm) untuk penetrasi tanah 3 x 15 cm. Nilai SPT dinyatakan dengan N yang diperoleh dari jumlah tumbukan yang diperlukan untuk penetrasisplitbarrel sampler dari 2 x 15 cm terakhir. Pengambilan sampel harus sangat hati-hati mengingat sampel tersebut harus dibawa ke laboratorium untuk dilakukan pengujian. Rangkaian terakhir dari pengeboran geoteknik ialah penyimpanan dan pengiriman sampel ke laboratorium, seperti yang diatur dalam ASTM D-4220.Untuk sampel UDS, harus di kemas dengan baik menggunakan kotak khusus sehingga posisi tabung UDS tetap tegak berdiri.untuk tanah hasil pengeboran, diletakkan pada core box dan ditutup serta diberi label. Gambar 3. Split-barrel sampler(astm D-1586) Untuk identifikasi jenis tanah atau yang sering disebut logging sesuai dengan ASTM D-2488, dikerjakan oleh seorang yang ahli dalam mengidentifikasi jenis jenis tanah berdasarkan teori ataupun pengalaman di lapangan. Orang tersebut biasanya disebut logger.alat dan bahan yang digunakan cukup sederhana, yaitu pisau dan air suling, namun terkadang dibutuhkan juga HCL, tabung reaksi, dan kaca pembesar untuk identifikasi yang lebih rinci. Untuk standar yang lebih baik lagi, bisa menggunakan Munsell Soil Colour Chart sebagai standar warna untuk tanah. Hasil dari identifikasi jenis tanah dimasukkan juga kedalam format borlog. Pada proses pengambilan sampel tanah tak terganggu (Undisturbed Sample), berdasarkan standar ASTM D-1587 menggunakan tabung sampel Gambar 4. Core box (Proyek Underpass Katamso Medan) Gambar 5. Kotak pengiriman sampel UDS (Inventaris PT. Promisco Sinergi Indonesia) JURNAL INFRASTRUKTUR 1-55

3. METODE PENELITIAN Penelitian yang digunakan adalah observasi langsung ke lapangan, merupakan pengalaman pribadi penulis dalam melakukan pengeboran geoteknik di selama 2 bulan yaitu pada bulan Agustus sampai dengan Oktober 2015 di Medan Sumatra Utara. Penelitian didasarkan pula kepada hasil penelitian terdahulu tentang pengeboran geoteknik Proyek Underpass Katamso, Medan yang di survey pada bulan Mei sampai bulan Juni 2015. Tabel 2. Bor-Log BH-01 (Proyek Underpass Katamso Medan X = 465001,398 ; Y = 391059,726) 4. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil Hasil yang didapat dalam pengeboran geoteknik ialah boring logatau biasa disebut bor-log.untuk Proyek Underpass Katamso, jumlah titik pengeboran geoteknik berjumlah 9 titik (Gambar 6), tersebar di sepanjang lokasi underpass tersebut. Pada pengeboran geoteknik ini interval SPT yang di kerjakan ialah per 2 meter kedalaman, sehingga dengan kedalaman 30 meter, maka didapatkan jumlah SPT per titik bor ada 15 pengujian SPT. Tabel 3. Bor-Log BH-08 (Proyek Underpass Katamso Medan X = 464860,836 ; Y = 391126,203) Gambar 6. Lokasi 9 titik pengeboran geoteknik (Proyek Underpass Katamso Medan) Sampel UDS didapatkan pada BH-01, 02, 07, 08, dan 09.Pada setiap lubang bor tersebut diperoleh 1 sampel UDS untuk pengujian di laboratorium. Sampel UDS didapatkan pada kedalaman 0-10 meter. Berdasarkan hasil borlog, bisa terlihat lapisan lapisan tanah pada lokasi pembangunan underpass ini. Lapisan pertama terdiri dari tanah timbunan lempung bercampur batu krikil berwarna coklat tua dengan konsistensi loose, non-plastis, dan memiliki kadar air yang rendah. Lapisan kedua terdiri dari tanah lempung dengan sisipan pasir berwarna abu abu muda bercampur kuning dengan konsistensi medium to stiff clay, plastisitas tinggi, dan memiliki kadar air tinggi. Lapisan ketiga terdiri dari lempung, pasir dan sisipan lanau berwarna abu abu dengan konsistensi hard, plastisitas sedang, dan memiliki kadar air tinggi. 1-56 JURNAL INFRASTRUKTUR

Lapisan keempat terdiri dari pasir bercampur lanau berwarnaabu abu muda dan abu abu dengan konsistensi dense to very dense, non-plastis, dan memiliki kadar air tinggi.untuk kedalaman muka air tanah bervariasi diantara 0 10 m dibawah permukaan tanah. 5.2. Pembahasan Merujuk pada hasil yang diperoleh pada pengeboran geoteknik di Proyek Underpass Katamso, secara umum tanah dilokasi tersebut tergolong jenis tanah yang baik untuk pembuatan konstruksi, sehingga tidak diperlukan perlakukan khusus untuk pengerjaan konstruksinya, seperti PVD (Prefabricated Vertical Drain), pergantian tanah dasar, ataupun penanganan khusus lainnya. Terlihat pula dari nilai N-SPT pada bor-log, tanah mulai keras pada kedalaman 10 meter dari permukaan tanah. Sehingga dengan kedalaman galian underpass sedalam 8 meter, konstruksinya bisa menggunakanmetode galian terbuka ataupun metode galian top down. Dari pengamatan penulis, pekerjaan pengeboran teknik di Proyek Underpass Katamso sudah mengikuti standar dan pedoman yang berlaku untuk pengeboran teknik. Berdasarkan pengalaman pribadi dari penulis dalam pekerjaan pengeboran teknik sebelumnya, baik sebagai supervisi ataupun penyedia jasa pengeboran geoteknik, beberapa kali menemukan pengeboran geoteknik yang tidak sesuai standar dan pedoman yang berlaku. Kesalahan - kesalahan yang sering terjadi ialah: A. Melakukan pencucian lubang bor (wash boring) sebelum melakukan pengujian SPT. H. Jumlah pukulan per menit dari hammer yang seharusnya 30 40 pukulan per menit. I. Kondisi alat secara keseluruhan serta keahlian seorang operator (master bor) dalam rangkaian pekerjaan (Widianti, Wiguna, Adi, 2007), sehingga diperlukan kondisi alat dan operator yang memiliki sertifikasi dalam pengeboran geoteknik. J. Proses transportasi sampel UDS ke laboratorium serta penyimpanan sampel tidak sesuai dengan ASTM, seperti tidak menggunakan kotak UDS saat pengiriman ke laboratorium, tabung sampel UDS di letakkan miring yang seharusnya berdiri, dan penyimpanan sampel tidak pada suhu ruangan. Dalam pekerjaan pengeboran geoteknik, walaupun kontraktor penyedia jasa telah melakukan sesuai dengan standar dan pedoman yang ada, masih ada faktor faktor lain yang bisa menyebabkan hasil nilai SPT menjadi kurang akurat, antara lain: A. Keakuratan dalam menentukan bedrock bisa jenis tanahnya mengandung gravel (Rogers,2006) (Gambar 7). B. Nilai SPT yang cendrung membesar bisa dibaca pada kedalaman lapisan tanah yang bagian bawahnya terdapat lapisan yang lebih keras (5*diameter Split-barrel sampler) (Rogers,2006) (Gambar 8). C. Tidak cocok untuk penentuan parameter tanah untuk kondisi tanah lunak karena N-SPTakan terbaca 0. B. Panjang stang bor yang tidak seragam, sehingga posisi pengujian SPT tidak sesuai dengan interval yang ditentukan. C. Tabung UDS yang karatan ataupun ujung bawahnya tumpul sehingga sampel UDS didalamnya menjadi terganggu. D. Pengambilan sampel UDS dipukul yang seharusnya ditekan. Hal ini akan berakibat rusaknya sampel UDS dalam tabung. E. Split-barrel sampler untuk pengujian SPT, tidak sesuai dengan ukuran standar yang diatur dalam ASTM, sehingga hasilnya tidak akurat F. Identifikasi jenis tanah saat loggingtidak tepat sehingga penentuan parameter tanah yang digunakan untuk perhitungan kekuatan tanah menjadi tidak tepat G. Hammerpenumbuk yang digunakan untuk pengujian SPT beratnya tidak sesuai ketentuan, sehingga energi yang diterima oleh Split-barrel samplerlebih kecil dari seharusnya. Gambar 7. Pengujian SPT pada tanah mengandung gravel(rogers,2006) JURNAL INFRASTRUKTUR 1-57

D. Nilai kekuatan tanah tidak bisa didapatkan secara menerus seperti pengujian CPT (Cone Penetration Test), tetapi hanya pada interval yang ditentukan oleh spesifikasi teknis proyek. standar yang berlaku. Kondisi tanah pada Proyek Proyek Underpass Katamso Medan secara umum baik untuk dibuat konstruksi diatasnya. Kesalahan yang pernah terjadi dilapangan dalam pengeboran geoteknik ialah melakukan wash boring sebelum pengujian SPT, panjang stang bor yang tidak seragam, pengambilan sampel UDS yang dipukul, Split-barrel sampler, Tabung UDS, dan hammer SPT tidak sesuai spesifikasi, identifikasi jenis tanah yang kurang tepat, jumlah pukulan hammer per menit yang tidak sesuai spesifikasi, kondisi alat dan operator yang tidak bersertifikasi, serta proses transportasi dan penyimpanan sampel yang tidak sesuai spesifikasi. Secara umum, pengujian SPT memiliki faktor faktor yang mempengaruhi nilai SPT, sehingga dibutuhkan faktor koreksi untuk nilai SPT yang akan dijadikan bahan sebagai acuan parameter tanah. Pengujian SPT dalam pengeboran geoteknik tidak cocok untuk tanah tanah lunak serta dalam menentukan parameter tanah secara menerus. 5.2. Saran Gambar 8. Pengujian SPT pada lapisan tanah yang dekat dengan lapisan yang lebih keras (Rogers,2006) Selain itu nilai SPT harus dikoreksi lagi akibat faktorfaktor yang mempengaruhi pengujian SPT yaitu tekanan overburden, rasio energi, diameter lubang bor, panjang stang bor, dan metode sampling SPT (Robertson dan Wide, 1997). Dari faktor faktor tersebut akan didapatkan nilai SPT sebagai berikut: N 60 = N C N C E C B C S C R Tabel 3. Rekomendasi Nilai Koreksi Untuk Nilai SPT (Robertson dan Wide, 1997 modifikasi dari Skempton, 1986) Sebagai insan PUPR yang berada dalam Kementerian teknis, harus memiliki wawasan tentang penyelidikan tanah. Penyedia jasa pengeboran geoteknik harus dipastikan sudah mengikuti pedoman dan aturan standar seperti ASTM dan SNI agar hasil atau data yang dijadikan rujukan teknis parameter tanah, sesuai dengan kondisi dilapangan. Diperlukan pengujian lain seperti CPT (Cone Penetration Test), VST (Vane Shear Test), ataupun pengujian lain sebagai pembanding data yang didapatkan dari pengujian SPT ataupun pengujian pada tanah tanah lunak. Daftar Pustaka Hamonangan, Efran (2013). Studi Pengaruh Siklus Basah Kering terhadap Kuat Geser dan Pengembangan Tanah Ekspansif Artifisial dengan Stabilisasi Pasir. Tesis Institut Teknologi Bandung, Bandung. Widianti, D., Wiguna, I., dan Adi, T. (2007). Pengaruh Penyelidikan Tanah Terhadap Penyimpangan Pemancangan. Prosiding Seminar Nasional Manajemen Teknologi V, Surabaya. ASTM D-1586 (1999). Penetration Test and Split- Barrel Sampling of Soils. American Society for Testing and Materials, USA 5. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan Proyek Underpass Katamso Medan sudah melakukan pengeboran geoteknik sesuai pedoman dan aturan ASTM D-1587 (2000). Thin-Walled Tube Sampling of Soils for Geotechnical Purpose. American Society for Testing and Materials, USA ASTM D-2113 (1999). Rock Core Drilling and Sampling of Rock for Site investigation. American Society for Testing and Materials, USA 1-58 JURNAL INFRASTRUKTUR

ASTM D-2488 (2000). Description and Identification of Soils (Visual-Manual Procedure). American Society for Testing and Materials, USA ASTM D-4220 (1995). Preserving and Transporting Soil Samples. American Society for Testing and Materials, USA Robertson, P dan Wride, C.E (1997). Cyclic liquefactionand its evaluation based on the SPT and CPT. In Proceedings of the NCEER Workshop on Evaluation of Liquefaction Resistance of Soils : Technical Report NCEER-97-0022, National Center for Earthquake Engineering Research, Buffalo, New York. Rogers, J.D (2006). Subsurface Exploration Using the Standard Penetration Test and the Cone Penetrometer Test. Enviromental & Engineering Geoscience. Vol. 12. No.2. USA Bowles, J.E. (1979) Physical and Geotechnical Properties of Soils. New York : McGrawhill Book Company. Das, B.M. (1990). Principle of Geotechnical Engineering. Terjemahan oleh Noor Endah & Indra Surya Mochtar, Jakarta : Erlangga. Holtz, R.D dan Kovacs, W.D. (1981). An Introduction to Geotechnical Engineering. London : Prentice-Hall International. Inc. SNI 4153.(2008). Cara Uji Penetrasi Lapangan dengan SPT. Badan Standarisasi Nasional JURNAL INFRASTRUKTUR 1-59