TUGAS GEOTEKNIK 2011 S O N D I R KEMENTERIAN PENDIDIKAN NASIONAL UNIVERSITAS HASANUDDIN FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK GEOLOGI PROGRAM STUDI TEKNIK GEOLOGI OLEH : KAFRIZALDY D611 08 011
SONDIR A. Pengertian Sondir adalah alat berbentuk silindris dengan ujungnya berupa konus. Dalam uji sondir, stang alat ini ditekan ke dalam tanah dan kemudian perlawanan tanah terhadap ujung sondir (tahanan ujung) dan gesekan pada silimur silinder diukur. Alat ini telah lama di Indonesia dan telah digunakan hampir pada setiap penyelidikan tanah pada pekerjaan teknik sipil karena relatif mudah pemakaiannya, cepat dan amat ekonomis. Sondir Sesungguhnya alat uji sondir ini merupakan representase atau model dari pondasi tiang dalam skala kecil. Teknik pendugan lokasi atau kedalaman tanah keras dengan suatu batang telah lama dipraktekan sejak zaman dulu. Versi mulamula dari teknik pendugaan ini telah dikembangkan di Swedia pada tahun 1917 oleh Swedish State Railways dan kemudian oleh Danish Railways tahun 1927. Karena kondisi tanah lembek dan banyaknya penggunaan pondasi tiang, pada tahun 1934 orang-orang Belanda memperkenalkan alat sondir sebagaimana yang kita kenal sekarang (Barentseen, 1936).
Metode ini kemudian dikenal dengan berbagai nama seperti: Static Penetration Test atau Quassi Static Penetration Test, Duch Cone Test dan secara singkat disebut sounding saja yang berarti pendugaan. Di Indonesia kemudian dinamakan sondir yang diambil dari bahasa Belanda. Uji sondir saat ini merupakan salah satu uji lapangan yang telah diterima oleh para praktisi dan pakar geoteknik. Uji sondir ini telah menunjukkan manfaat untuk pendugaan profil atau pelapisan (stratifikasi) tanah terhadap kedalaman karena jenis perilaku tanah telah dapat diindentifikasi dari kombinasi hasil pembacaan tahanan ujung dan gesekan selimutnya. Pengujian Sondir dilakukan untuk mengetahui pelawanan tanah yang dilakukan dengan cara menusukkan Bikonis/ Konis kedalam Tanah. Dari gesekan dan tekanan bikonos yang terjadi di dalam tanah dihantarkan melalui Stang Sondir bagian dalam yang kemudian dibaca pada Manometer. Dari data yang diperoleh maka dibuatlah Grafik Perlawanan Tanah dan Hambatan Konis. Dengan adanya Grafik Sondir maka dapat diketahui Kondisi dan kedalaman tanah untuk Perencanaan Pondasi. B. Kelebihan dan Kekurangan Sondir 1. Kelebihan Merupakan jenis uji yang cukup ekonomis dan dapat dilakukan ulang dengan hasil yang relatif sama. Tidak bergantung pada kesalahan operator atau kesalahan operasi alat. Data relative kontinu. Dapat diulang dengan waktu yang relative cepat. Menghasilkan banyak parameter. Gangguan tanah lunak kecil. 2. Kekurangan Tidak bisa menembus tanah gravel, pasir padat, batuan. Tidak bisa ambil sampel
C. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Interpretasi Sondir 1. Konfigurasi dan ukuran alat sondir Bentuk ujung sondir memberikan pengaruh yang amat besar terhadap tahanan konus. Sondir dengan ujung konus yang lebih lancip dapat memberikan perlawanan konus (qc) yang lebih kecil. Ukuran sondir memberikan pengaruh tahanan ujung khususnya pada tanah pasiran. Sondir standar digunakan adalah sondir dengan sudut ujung konus sebesar 600 dan mempunyai luas proyeksi 10 Cm 2 2. Tegangan vertikal dan lateral tanah Tegangan vertikal dan lateral tanah memberikan pengaruh amat besar pada tanah pasiran. 3. Kecepatan Penetrasi dan Metoda Penetrasi Kecepatan penetrasi memberikan pengaruh pada besarnya tekanan air pori pada tanah lempung sehingga menunjukkan tekanan air pori yang besar sekali. Oleh sebab itu pengujian ini harus distandarisasi terhadap kecepatan penetrasi yaitu 2 Cm/det. Metoda yang umum dipakai adalah metoda statik, yaitu konus ditekan secara perlahan-lahan ke dalam tanah. 4. Kompressibilitas, sementasi dan ukuran partikel Kompresibilitas pada tanah pasir memberikan pengaruh yang amat besar terhadap tahanan ujung dan gesekan selimut sondir. Pasir kwarsa memiliki tahanan ujung yang besar dan rasio gesekan kecil (Rf=0,5 %). Sedangkan untuk pasir karbonan yang amat kompressibel memberikan tahanan ujung kecil dan ratio gesekan yang besar (Rf=3 %). D. Pengujian Persyaratan yang diperlukan dalam pengujian sondir (SNI 2827:2008) adalah sebagai berikut : 1. Ketelitian peralatan ukur dengan koreksi sekitar 5 % 2. Deviasi standar pada alat penetrasi secara mekanik: - untuk perlawanan konus (qc) adalah 10 % - untuk perlawanan geser (fs) adalah 20 %
3. Alat ukur harus dapat mengukur perlawanan penetrasi di permukaan dengan dilengkapi alat yang sesuai, seperti mesin pembeban hidraulik 4. Alat perlengkapan mesin pembeban harus mempunyai kekakuan yang memadai, dan diletakkan di atas dudukan yang kokoh serta tidak berubah arah pada waktu pengujian 5. Pada alat sondir ringan (< 200 kg) biasanya tidak dapat tembus untuk 2 m s.d 3 m sehingga datanya tidak bermanfaat 6. Pada alat sondir berat (> 200 kg) digunakan sistem angker; namun di daerah tanah lunak tidak dapat digunakan kecuali dengan pemberian beban menggunakan karung-karung pasir. Semua alat ukur harus dikalibrasi minimum 1 kali dalam 3 tahun dan pada saat diperlukan, sesuai dengan persyaratan kalibrasi yang berlaku (SNI 2827:2008). Rincian penekan hidraulik
E. Cara pengujian 1. Persiapan pengujian Lakukan persiapan pengujian sondir di lapangan dengan tahapan sebagai berikut: Siapkan lubang untuk penusukan konus pertama kalinya, biasanya digali dengan linggis sedalam sekitar 5 cm; Masukkan 4 buah angker ke dalam tanah pada kedudukan yang tepat sesuai dengan letak rangka pembeban; Setel rangka pembeban, sehingga kedudukan rangka berdiri vertikal; Pasang manometer 0 MPa s.d 2 MPa dan manometer 0 MPa s.d 5 MPa untuk penyondiran tanah lembek, atau pasang manometer 0 MPa s.d 5 MPa dan manometer 0 MPa s.d 25 MPa untuk penyondiran tanah keras; Periksa sistem hidraulik dengan menekan piston hidraulik menggunakan kunci piston, dan jika kurang tambahkan oli serta cegah terjadinya gelembung udara dalam sistem; Tempatkan rangka pembeban, sehingga penekan hidraulik berada tepat di atasnya; Pasang balok-balok penjepit pada jangkar dan kencangkan dengan memutar baut pengecang, sehingga rangka pembeban berdiri kokoh dan terikat kuat pada permukaan tanah. Apabila tetap bergerak pada waktu pengujian, tambahkan beban mati di atas balok-balok penjepit; Sambung konus ganda dengan batang dalam dan pipa dorong serta kepala pipa dorong; dalam kedudukan ini batang dalam selalu menonjol keluar sekitar 8 cm di atas kepala pipa dorong. Jika ternyata kurang panjang, bisa ditambah dengan potongan besi berdiameter sama dengan batang dalam. 2. Prosedur pengujian a) Pengujian penetrasi konus Lakukan pengujian penetrasi konus ganda dengan langkah-langkah sebagai berikut:
Tegakkan batang dalam dan pipa dorong di bawah penekan hidraulik pada kedudukan yang tepat; Dorong/tarik kunci pengatur pada kedudukan siap tekan, sehingga penekan hidraulik hanya akan menekan pipa dorong; Putar engkol searah jarum jam, sehingga gigi penekan dan penekan hidraulik bergerak turun dan menekan pipa luar sampai mencapai kedalaman 20 cm sesuai interval pengujian; Pada tiap interval 20 cm lakukan penekanan batang dalam dengan menarik kunci pengatur, sehingga penekan hidraulik hanya menekan batang dalam saja; Putar engkol searah jarum jam dan jaga agar kecepatan penetrasi konus berkisar antara 10 mm/s sampai 20 mm/s ± 5. Selama penekanan batang pipa dorong tidak boleh ikut turun, karena akan mengacaukan pembacaan data. b) Pembacaan hasil pengujian Lakukan pembacaan hasil pengujian penetrasi konus sebagai berikut: Baca nilai perlawanan konus pada penekan batang dalam sedalam kira-kira 4 cm pertama dan catat pada formulir pada kolom Cw ; Baca jumlah nilai perlawanan geser dan nilai perlawanan konus pada penekan batang sedalam kira-kira 4 cm yang ke-dua dan catat pada formulir pada kolom Tw. Kedudukan pergerakan konus pada waktu pengujian sondir
c) Pengulangan langkah-langkah pengujian Ulangi langkah-langkah pengujian tersebut di atas hingga nilai perlawanan konus mencapai batas maksimumnya (sesuai kapasitas alat) atau hingga kedalaman maksimum 20 m s.d 40 m tercapai atau sesuai dengan kebutuhan. Hal ini berlaku baik untuk sondir ringan ataupun sondir berat. d) Penyelesaian pengujian Cabut pipa dorong, batang dalam dan konus ganda dengan mendorong/menarik kunci pengatur pada posisi cabut dan putar engkol berlawanan arah jarum jam. Catat setiap penyimpangan pada waktu pengujian. F. Perhitungan 1. Rumus-rumus perhitungan Prinsip dasar dari uji penetrasi statik di lapangan adalah dengan anggapan berlaku hukum Aksi Reaksi (persamaan 10), seperti yang digunakan untuk perhitungan nilai perlawanan konus dan nilai perlawanan geser di bawah ini. a) Perlawanan konus (qc) Nilai perlawanan konus (qc) dengan ujung konus saja yang terdorong, dihitung dengan menggunakan persamaan : Pkonus = P piston... (1) qc x Ac = Cw x Api qc = Cw x Api / Ac... (2) Api = π (Dpi )2 / 4... (3) Ac = π (Dc)2 / 4... (4) b) Perlawanan geser (fs) Nilai perlawanan geser lokal diperoleh bila ujung konus dan bidang geser terdorong bersamaan, dan dihitung dengan menggunakan persamaan :
Pkonus + Pgeser = Ppiston... (5) (qc x Ac) + (fs x As) = Tw x Api (Cw x Api) + (fs x As) = Tw x Api fs = Kw x Api / As... (6) As = π Ds Ls... (7) Kw = (Tw - Cw )...(8) c) Angka banding geser (Rf) Angka banding geser diperoleh dari hasil perbandingan antara nilai perlawanan geser lokal (fs) dengan perlawanan konus (qs), dan dihitung dengan menggunakan persamaan: Rf = (fs / qs ) x 100... (9) d) Geseran total (Tf) Nilai geseran total (Tf) diperoleh dengan menjumlahkan nilai perlawanan geser lokal (fs) yang dikalikan dengan interval pembacaan, dan dihitung dengan menggunakan persamaan : Tf = (fs x interval pembacaan)... (10) dengan : Cw : pembacaan manometer untuk nilai perlawanan konus (kpa); Tw : pembacaan manometer untuk nilai perlawanan konus dan geser (kpa); Kw : selisih dengan (kpa); Pkonus : gaya pada ujung konus (kn); Ppiston : gaya pada piston (kn); qc : perlawanan konus (kpa); fs : perlawanan geser lokal (kpa); Rf : angka banding geser (%); Tf : geseran total (kpa); Api : luas penampang piston (cm2); Dpi : diameter piston (cm); Ac : luas penampang konus (cm2);
Dc = Ds : diameter konus sama dengan diameter selimut geser (cm); As : luas selimut geser (cm2); Ds : diameter selimut geser (cm); Ls : panjang selimut geser (cm) 2. Prosedur perhitungan Lakukan perhitungan perlawanan konus (qc), perlawanan geser (fs), angka banding geser (Rf), dan geseran total (Tf) tanah dan penggambaran hasil pengujian dengan tahapan berikut. a) Cara perhitungan Hitung perlawanan konus (qc) bila ujung konus saja yang terdorong dengan menggunakan persamaan (1) s.d (4). Hitung perlawanan geser (fs) lokal bila ujung konus dan bidang geser terdorong bersamaan dengan menggunakan persamaan (5) s.d (8). Hitung angka banding geser (Rf) dengan menggunakan persamaan (9). Hitung geseran total (Tf) tanah dengan menggunakan persamaan (10). b) Cara penggambaran hasil uji penetrasi konus Gambarkan grafik hubungan antara variasi perlawanan konus (qc) dengan kedalaman (meter). Untuk uji sondir dengan konus ganda gambarkan hubungan antara perlawanan geser (fs) dengan kedalaman dan geseran total (Tf) dengan kedalaman. Apabila diperlukan rincian tanah yang diperkirakan dari data perlawanan konus dan perlawanan geser, gambarkan grafik hubungan antara angka banding geser dengan kedalaman. Tempatkan grafik-grafik dari sub butir a), b) dan c) di atas pada satu lembar gambar dengan skala kedalaman yang sama.
CONTOH TABEL DATA HASIL UJI SONDIR
CONTOH GRAFIK HASIL UJI SONDIR
DAFTAR PUSTAKA http://www.ronymedia.wordpress.com/apa Uji Sondir Itu _ Science and Civil Structure Media.htm http://www.kammisiq.blogspot.com/pengujian-sondir.html http://www.piezocone.co.cc/ P I E Z O C O N E.htm SNI 2827:2008. Cara uji penetrasi lapangan dengan alat sondir.