metode penyelidikan tanah di lapangan

Metode Penyelidikan Tanah Di Lapangan

Mekanika Tanah III-1

BAB IIIMETODE PENYELIDIKAN TANAH DI LAPANGAN

1. PENGANTAR

Penyelidikan tanah di lapangan dimaksudkan untuk mendapatkan gambaranmengenai bentuk geologi maupun kondisi lapisan tanah dan air tanah secarakeseluruhan dari suatu daerah tertentu. Untuk tujuan tersebut, diperlukancontoh-contoh tanah yang dapat diperoleh dengan metode-metode yang umumdigunakan yaitu antara lain dengan cara percobaan penetrasi ataupun dengancara pemboran.

2. TUJUAN INSTRUKSIONAL UMUM

Setelah mempelajari Bab ini, diharapkan dapat memahami dan mengetahuimetode-metode yang umum digunakan dalam penyelidikan tanah untuk tujuanpenelitian maupun pengujian yang hasilnya dapat memberikan imformasi yanglebih teliti dan terpercaya mengenai karakteristik-karakteristik fisik dan mekaniktanah asli.

3. TUJUAN INSTRUKSIONAL KHUSUS

Setelah mempelajari materi ini, taruna akan dapat :

Memahami dan mengetahui metode-metode yang umum digunakanuntuk penyelidikan tanah.

Memahami dan mengetahui kegunaan hasil penyelidikan tanah. Mengetahui contoh-contoh tanah yang diperlukan untuk penelitian lanjut

di laboratorium.



4. URAIAN MATERI POKOK

4.1. PENDAHULUAN

Tanah biasanya merupakan bahan yang susunannya amat rumit danberaneka ragam. Walupun sifat fisik dan mekaniknya dapat diketahuidengan penyelidikan tanah atau pengujian tanah, namun hasilnya kadangtidak sesuai benar dengan kenyataannya. Tidak seperti pada beton ataubaja yang hasil penyelidikan dan pengujiannya dapat dipercaya.

Pada bermacam-macam cara perhitungan yang diterapkan untuk analisasifat dinamik dari tanah, seringkali dilakukan asumsi-asumsi yang beranidan sederhana.

Data pemboran lapisan geologi misalnya atau hasil pengujian tanah adalahharga pada suatu titik yang dipilih sembarang, sehingga untuk mengambilkesimpulan apakah harga-harga itu mencerminkan sifat-sifat keseluruhandari tanah, harus diteliti berdasarkan latar belakang geologi mengenaiproses pembentukan tanah itu.

Walaupun demikian, pelaksanaan penyelidikan tanah yang banyak danpengujian dari contoh-contoh tanah pada setiap titik, tidak selalu akanmemberikan hasil yang baik. Oleh karena itu penyelidikan tanah harusdilakukan secara sistimatis tahap demi tahap dari lingkup yang luas sampaike lingkup yang mendetail.

Hal yang penting dalam penyelidikan tanah atau pengujian tanah adalahbahwa hasil yang diperoleh itu dapat digunakan dengan efisien. Untukmaksud ini diperlukan pengertian yang mendalam mengenai metodepengujian tanah, batasan-batasan atau karakteristik dalam penyelidikandan metode pengujian serta bagaimana menyimpulkan hasil-hasil yangdiperoleh.



4.2 PENGGUNAAN HASIL PENYELIDIKAN TANAH DI LAPANGAN

Hasil penyelidikan tanah di lapangan digunakan untuk :

1) Struktur baru :

a. Pemilihan jenis dan dalamnya pondasi.b. Penentuan daya dukung (bearing capacity) pondasi.c. Untuk meramalkan penurunan pondasid. Untuk mengetahui muka air tanahe. Untuk mengevaluasi tekanan tanah pada dinding, “abutment”

jembatan.f. Untuk mengatasi masalah-masalah konstruksi.g. Untuk menentukan derajat kepadatan dari urugan (fill) dibawah

pelat, “pavement “ dan dinding penahan tanah.

2) Struktur yang sudah ada

a. Penyelidikan keamanan suatu strukturb. Meramalkan penurunanc. Menentukan cara-cara perbaikan jika struktur tersebut tidak aman

dan mengalami penurunan berlebihan.

3) Jalan (“ highway “) dan lapangan terbang (“airfield “ )

a. Penentuan lokasi jalanb. Penentuan dan pemilihan material untuk urugan dan perawatan “

subgrade “ jalan.c. Perencanaan drainase, “ culvert “ (terowongan air).d. Perencanaan potongan melintang jalan.e. Perbaikan “ subgrade “ jalan.f. Lokasi sumber material untuk pengurugan “ base course “ dan “

wearing course “ jalan.



4.3 METODE PENYELIDIKAN TANAH YANG DIPERGUNAKAN

Metode-metode yang paling penting untuk melakukan penyelidikan tanahdilapangan adalah sebagai berikut :

1) Pemboran ( drilling ).2) Sumur Percobaan ( Test Pits ).3) Pengambilan Contoh Tanah ( Sampling ).4) Percobaan Penetrasi ( Penetration Test ).5) Pengujian balin-baling ( Vane Test )

a. Pemboran (drilling)

Ada beberapa cara untuk membuat lubang-lubang bor (mengebortanah), yang prinsip-prinsipnya sebagai berikut :

- Bor tangan ( Hand bore )- Bor mesin ( Machine drilling )

(1) Bor Tangan

Untuk bor dangkal biasanya tidak menggunakan mesin untukmenggerakkan mata bor, cukup dengan tangan.

Bor tangan menggunakan berbagai macam bor tanah (“auger“)pada ujung bagian bawah dari stang bor.

Bagian atas dari rangkaian stang bor ini mempunyai tangkai(handle) yang dipakai untuk memutar alat tersebut. Biasanyadipergunakan tripod (kaki tiga) dengan katrol dan tali, dipakaiuntuk mencabut kembali stang-stang dan auger-nya dari lubangbor tersebut.



Dengan mempergunakan tripod, pemboran tangan mungkin dapatmencapai kedalaman sampai 15 meter. Tanpa tripod biasanyapemboran tangan hanya mencapai kedalaman 8 sampai 10 meter.

Bor tangan hanya dapat dilakukan dalam bahan-bahan yangcukup lunak, terutama pada lempung lunak (soft clay) sampaiteguh (firm clay)

Pemboran tangan dalam batuan lunak (soft rock) atau dalamkerikil padat (dense gravel) tidak mungkin dilakukan

Gambar 3.1 menunjukkan bermacam-macam auger yang dipakaiuntuk melakukan pemboran tangan dan auger type “Iwan” adalahyang paling umum.

Gambar 3.1 Beberapa macam Alat Bor Tangan

Casing bisanya tidak digunakan, kecuali dalam bahan-bahan yangamat lunak atau bahan-bahan yang lepas, yang akan mengalami



keruntuhan, bila tidak menggunakan casing atau apabila muka airditempat tersebut cukup tinggi.

(2) Pemboran dengan Mesin (Machine drilling)

Untuk bor yang dalam, biasanya digunakan rotary drillingmachine. Kedalaman biasa mencapai 100 meter.

Motor penggerak alat bor pada umumnya terdiri dari bagian-bagian berikut :

a) Alat yang dapat memutar stang-stang bor dengan kecepatanyang dapat diatur, dan dapat memberikan gaya kebawah.

b) Pompa, untuk memompakan air pencuci (wash water)kebawah, melalui bagian dalam stang bor.

c) Roda pemutar (winches) dan derrick atau tripod untukmenarik dan menurunkan stang-stang dan alat-alat bor kedalam lubang.

Cara pengambilan inti (core) dapat dilihat pada gambar berikut.

Gambar 3.2 Pengambilan Inti dengan alat Core Barrel



Core barrel terdiri dari dua tabung yaitu, tabung dalam dimanaterkandung inti, tidak berputar, sedangkan tabung luar berputar,memutar pahat yang melakukan pemboran. Air dipompakankebawah melalui bagian dalam dari stang bor dan mengalir teruskebawah diantara kedua tabung tsb, lewat pahat dan kembalikeatas melalui bagian luar dari barrel. Fungsi air, mendinginkan/sebagai pelumas pahat (bit) dan untuk mengangkut potongan-potongan tanah keatas permukaan tanah.

Gambar 3.3 Rotary Core Drilling



b. Sumur Percobaan (Trial Pits)

Sumur-sumur percobaan atau sumur-sumur penyelidikan adalahlubang-lubang hasil penggalian dengan tangan yang berukurandiameter kira-kira 1 sampai 1½ meter. Ini dapat dilakukan, sampaikedalaman tertentu, asalkan kohesi bahan yang digali masihmemungkinkan, dan permukaan air tanah ditempat tersebut masihlebih dalam dari pada dasar penggalian.

Dalam lapisan yang sangat tidak rembes air, mungkin kita dapatmenggali sampai dibawah ketinggian muka air setempat.

Keuntungan dari lubang-lubang percobaan, yaitu dapat memberikangambaran yang lebih jelas tentang susunan lapisan tanah, dan jugakita dapat mengambil contoh yang berupa potongan-potongan yangbesar dari dasar atau dinding lubang galian tersebut. guna mengetahuijenis tanah maupun tebal dari bermacam lapisan tanah yang dijumpai,sambil dibuat catatan yang teliti tentang lapisan-lapisan yang ada.

c. Pengambilan Contoh Tanah (Soil Sampling)

Sebagai kelanjutan dari catatan yang teliti tentang lapisan-lapisantanah, biasanya perlu dilakukan penyelidikan-penyelidikan lanjutanmengenai sifat-sifat dari lapisan tersebut, misalnya mengenai kadarairnya, kekuatan, daya rembesan air dan sebagainya. Penyelidikan inibiasanya dilakukan di laboratorium.

Contoh-contoh ini ada 2 (dua) macam yaitu, contoh asli (undisturbed)dan contoh tidak asli (disturbed)

(1) Contoh Asli (Undisturbed Samples)

Contoh asli adalah suatu contoh yang masih menunjukkan sifat-sifat asli dari tanah yang ada padanya.



Contoh ini tidak mengalami perubahan dalam struktur, kadar airatau susunan kimia.

Contoh yang benar-benar asli tidaklah mungkin diperoleh, akantetapi dengan teknik pelaksanaan sebagaimana mestinya dan carapengamatan yang tepat, maka kerusakan terhadap contoh bisadibatasi sekecil mungkin. Contoh asli dapat diambil denganmemakai tabung-tabung contoh, core barrels, atau mengambilnyasecara langsung dengan tangan dalam bentuk bongkah-bongkah.

(2) Contoh Tidak Asli (Disturbed Samples)

Contoh tidak asli diambil tanpa dilakukan usaha-usaha untukmelindungi struktur asli dari tanah tersebut. Contoh ini dibawahke laboratorium dalam tempat tertutup sehingga kadar airnyatidak akan berubah. Contoh ini dapat dipakai untuk segalapenyelidikan yang tidak memerlukan contoh asli, seperti ukuranbutiran, Batas-batas Atterberg, pemadatan, berat jenis dansebagainya.

d. Percobaan Penetrasi (Penetration Test)

Dengan menekan atau memukul berbagai macam alat kedalam tanah,dan mengukur besarnya gaya atau jumlah pukulan yang diperlukan,kita dapat menentukan dalamnya berbagai lapisan yang berbeda, danmendapatkan indikasi mengenai kekuatannya. Penyelidikan semacamini disebut percobaan penetrasi dan alat yang dipakai disebutpenetrometer.

Karena hasil penyelidikan ini tidak memberikan keterangan-keterangantentang jenis tanah, maka dalam pemakaiannya sebaiknya selaludihubungkan dengan lubang bor. Penyelidikan semacam ini terutama



dipakai untuk mendapatkan keterangan pada titik-titik atau tempat-tempat diantara lubang-lubang bor.

Penetrometer dapat dibagi menjadi dua macam utama, yaitupenetrometer statis dan penetrometer dinamis.

(1) Penetrometer Statis

Ujungnya ditekan kedalam tanah pada kecepatan tertentu, dangaya perlawanannya diukur (dalam Kg/cm² misalnya)

(2) Penetrometer Dinamis

Ujungnya dimasukkan kedalam tanah dengan pukulan, yangdilakukan dengan menjatuhkan beban. Beban dijatuhkan daritinggi – jatuh tertentu, dan jumlah pukulan yang diperlukan untukmendorong ujung tersebut menembus jarak tertentu diukur pula(misalnya dalam satuan pukulan meter)

e. Pengujian Baling-baling (Vane Test)

Percobaan yang disebut vane test adalah suatu cara untuk mengukurkekuatan geser setempat pada tanah yang berbutir halus, yaitulempung atau lanau. Alat yang dipasang pada ujung stang-stang borditekan supaya masuk kedalam tanah pada dasar lubang bor. Setelahitu, vane diputar sehingga terjadi pergeseran pada suatu bidang tanahyang berbentuk selinder. Untuk memutar stang ini dipergunakan suatualat pengukur momen torsi yang dipasang pada ujung atas stang-stangtersebut.

Dengan alat ukur ini kita dapat menentukan momen torsi yang bekerjapada saat terjadi keruntuhan (failure). Dari momen torsi itu dapatditentukan kekuatan geser tanah yang diperiksa, yaitu kekuatan geser“undrained”

metode penyelidikan tanah di lapangan

Documents