Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Universitas Mercu Buana 13,1 4 MODUL13,14 Penyelidikan tanah di lapangan I. PENDAHULUAN Penyelidikan tanah di lapangan di butuhkan untuk data perancangan fondasi bangunan-bangunan, seperti : bangunan gedung, dinding penahan tanah, bendungan, jalan, dermaga, dll. Bergantung pada maksud dan tujuannya, penyelidikan dapat dilakukan dengan cara-cara : menggali lubang uji ( test pit ), pengeboran, dan uji secara langsung di lapangan ( is-situ test ). Dari data yang diperoleh sifat- sifat teknis tanah dipelajari, kemudian digunakan sebagai bahan pertimbangan dalam menganalisa kapasitas dukung dan penurunan. Tuntutan ketelitian penyelidikan tanah tergantung dari besarnya beban bangunan, tingkat keamanan yang diinginkan, kondisi lapisan tanah, dan biaya yang tersedia untuk penyelidikan. Oleh karena itu, untuk bangunan-bangunan sederhana atau ringan, kadang-kadang tidak dibutuhkan penyelidikan tanah, karena kondisi tanahnya dapat diketahui Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB Ir. Desiana Vidayanti MT MEKANIKA TANAH 2
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Program Studi Teknik SipilFakultas Teknik Sipil dan PerencanaanUniversitas Mercu Buana
13,14 MODUL13,14
Penyelidikan tanah di lapangan
I. PENDAHULUAN
Penyelidikan tanah di lapangan di butuhkan untuk data perancangan fondasi
bangunan-bangunan, seperti : bangunan gedung, dinding penahan tanah,
bendungan, jalan, dermaga, dll. Bergantung pada maksud dan tujuannya,
penyelidikan dapat dilakukan dengan cara-cara : menggali lubang uji ( test pit ),
pengeboran, dan uji secara langsung di lapangan ( is-situ test ). Dari data yang
diperoleh sifat-sifat teknis tanah dipelajari, kemudian digunakan sebagai bahan
pertimbangan dalam menganalisa kapasitas dukung dan penurunan.
Tuntutan ketelitian penyelidikan tanah tergantung dari besarnya beban bangunan,
tingkat keamanan yang diinginkan, kondisi lapisan tanah, dan biaya yang tersedia
untuk penyelidikan. Oleh karena itu, untuk bangunan-bangunan sederhana atau
ringan, kadang-kadang tidak dibutuhkan penyelidikan tanah, karena kondisi
tanahnya dapat diketahui berdasarkan pengalaman setempat. Tujuan
penyelidikan tanah amtara lain:
1. menentukan kapasitas dukung tanah menurut tipe fondasi yang dipilih
2. menentukan tipe dan kedalaman fondasi
3. untuk mengetahui posisi muka air tanah
4. untuk mengetahui besarnya penurunan
5. menentukan besarnya tekanan tanah terhadap dinding penahan tanah atau
pangkal jembatan ( abutment )
6. menyelidiki keamanan suatu struktur bila penyelidikan dilakukan pada
bangunan yang telah ada sebelumnya
7. pada proyek jalan raya dan irigasi, penyelidikan tanah berguna untuk
menentukan letak-letak saluran, gorong-gorong, pennetuan lokasi dan maca
bahan timbunan
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB Ir. Desiana Vidayanti MTMEKANIKA TANAH 2
II. CARA PENYELIDIKAN
Informasi kondisi tanah dasar fondasi, dapat diperoleh dengan cara menggali
lubang secara langsung di permukaan tanah yang disebut lubang uji (test-pit),
maupun dengan cara pengeboran tanah. Penyelidikan mendetail dengan
pengeboran tanah yang diikuti dengan pengujian-pengujian di laboraturium dan
atau dilapangan, selaludilakukan untuk penyelidikan tanah pada proyek-proyek
besar seperti : gedung bertingkat tinggi, jembatan, bendungan, bangunan
industri, dll.
Penyelidikan tanah terdiri dari 3 tahap yaitu : pengeboran atau penggalian lubang
uji, pengambilan contoh tanah (sampling) dan pengujian contoh tanah. Pengujian
contoh tanah dapat dilakukan di laboraturium atau dilapangan.
Bergantung pada tingkat ketelitian yang dikehendaki, pengam \bilan contoh tanah
dilakukan pada setiap jarak kedalaman0,75-2 meter dengan cara menekan
tabung contoh tanah (sampler) secara hati-hati (terutama untuk contoh tak
terganggu) yang dipasang pada ujung bawah batang bor. Pada waktu
pengeboran dilakukan, contoh tanah dapat diperiksa didalam pipa bor yang
ditarik keluar. Jika pada tahap ini ditemui perubaan jenis tanah, kedalaman
perubahan jenis tanah dan kedalamannya dicatat, dan kemudian, contoh tanah
tambahan diambil. Pada lapisan-lapisan yang dianggap penting untuk dikatahui
karakteristik tanahnya, kadang-kadang pengambilan contoh kontinu (continous
sampling) diperlukan. Bila pengeboran dilakukan pada lapisan batuan, contoh inti
batu (rock core) diambil dengan alat bor putar (rotary drill).
Kedalaman muka air tanah harus diperiksa dengan teliti. Kesalahan data muka
air tanah dapat mempersulit pelaksanaan pembangunan fondasi dan dapat
mengakibatkan kesalahan analisis stabilitasnya.
III.ALAT- ALAT PENYELIDIKAN
Data hasil penyelidikan tanah dapt memberikan gambaran tentang kondisi-
kondisi lapisan pada sifat-sifat fisik tanah dalam arah vertical. Berdasarkan data
ini, perancang dituntut untuk menggabar profil lapisan tanah dengan cara inter
2
polasi data dari tiap-tiap lapisan yang mengandung material-material yang secara
pendekatan mempunyai sifat-sifat yang sama.
Terdapat beberapa cara penyelidikan yang berguna untuk mengetahui kondisi
lapisan tanah dan sifat-sifat teknisnya.
1. Lubang-uji (test pit)
Cara ini berguna untuk mengetahui kondisi lapisan tanah dengan teliti. Lagi
pula, bila perlu dapat mengambil contoh tanah tak terganggu (undisturbed
sample) pada lapisan-lapisan yang dikehendaki.
2. Bor tangan (hand auger)
Cara ini termasuk yang paling sederhana dalam pembuatan lubang dalam tanah
dengan menggunakan alat bor. Alat bor seperti pada gambar.. hanya dapat
digunakan bila tanah mempunyai kohesi yang cukup, sehingga lubang bor dapat
tetap stabil di sepanjang lubangnya. Alat ini tidak dapat digunakan pada pasir
yang terendam air. Penetrasi mata bor terbatas pada kekuatan tangan yang
memutarnya, oleh karena itu tanah harus tidak mengandung batu atau lapisan
tanah keras lainnya.bor tangan dapat menembus sampai 10m, tapi umumnya
kedalaman bor maksimum 6 sampai 8 meter. Alat ini sering digunakan dalam
penyelidikan tanah untuk proyek-proyek jalan raya , kereta api, dan lapangan
terbang, dimana kedalaman lubang yang dibutuhkan pada jalan raya hanya
berkisar pada kedalaman 4m. untuk pembuatan lubang yang lebih dalam pada
tanah kohesif, bor ulir dapat digunakan ( GAMBAR 2.2B).
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB Ir. Desiana Vidayanti MTMEKANIKA TANAH 2
3. Bor cuci (wash boring)
Pada cara ini, pengeboran tanah dilakukan dilakukan dengan cara penyemprotan
air sambil memutar-mutar pipa selubung (casing) untuk memudahkan penetrasi
ujung mata bor gambar…. Tanah yang diambil merupakan contoh terganggu
(disturbed) yang terangkut keluar bersama aliran air. Tanah yang keluar dari
lubang bor diidentifikasi secara kasar. Pengambilan contoh tanah dilakukan secara
kering dengan cara mengganti ujung mata bor denga tabung contoh. Cara ini tidak
mengganggu tanah dibawah mata bor . oleh karena itu contoh tanah yang diambil
memungkinkan dalam kondisi tak terganggu (udisterbed sample). Metode bor cuci
tidak dapat digunakan jika tanah mengandung batu-batu besar.
Penyelidikan dengan pencucian (wash Probing)
4
Wash probing digunakan untuk mengetahui kedalaman pertemuan antara tanah
lunak dan tanah keras atau padat . caranya, air yang bertekanan tinggi
disemprotkan melalui pipa-pipa yang digerakan keatas dan kebawah pada lubang
yang dilindung pipa gambar… cara ini dilakukan untuk penyelidikan tanah di
pelabuhan dan penentuan lapisan tanah dibawah lipisan sungai, yang
dimaksudkan untuk menentukan kedalaman pasir atau lanau yang terletak di atas
lapisan keras atau batu. Hal tersebut teutama digunakan dalam pekerjaan
pemancangan dan pengerukan.
3.Bor putar (rotary drill)
Penyelidikan tanah dengan menggunakan bor putar atau bor mesin gambar…
dapat dilakukan pada semua jenis tanah. Alat bor putar yang digerakan dengan
mesin dapat menembus lapisan tanah keras atau bat sampai kedalaman lebih
dari 40m. alat ini dapat digunakan pada lapisan tanah keras, batu,tanah lempung
dan bahkan tanah pasir.
Pengeboran inti dilakukan jika pengeboran menembus lapisan batu. Dan bila
pada penyelidikan diinginkan untuk memperoleh contoh inti kontinu (continous
core sample) . putaran batang bor menekan ujung matan bor. Tabung inti luar
berputar bersama-sama batang bor dan manekan ke lapisan keras atau batu di
bawahnya mata bor dipasang pada ujung alat bornya. Putaran mata bor
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB Ir. Desiana Vidayanti MTMEKANIKA TANAH 2
membentuk gerusan yang berbentuk cincin. Contoh inti batu masuk kebagian
mata bor dan sekaligus masuk kedalam tabung inti dalam , yang dibuat tidak ikut
berputar. Selama pengeboran, air disirkulasikan lewat batang bor yang
berlubang. Contoh bentuk mata bor dari type double-tube core barrel, ditunjukan
dalam. Gambar 2.5
Pengeboran dapat dilakukan dengan tanpa mengunakan pipa selubung
(casing). Jika lubang cenderung akan longsor, dilakukan pengeboran dengan
memasukan kedalam lubang bor suatu cairan kental dari bahan lempung vulkanik
tiksotropik dan air. Cairan ini berfungsi menahan sisi lubang bor dan menutup
pori-pori tanah yang lolos air sekeliling lubang bor.
II.ALAT – ALAT PANGAMBILAN CONTOH TANAH
Macam-macam contoh tanah yang harus diperoleh dari pengeboran bergantung
pada maksud penyelidikannya. Untuk indentifikasi serta penentuan sifat-sifat
teknis tanah, dibutuhkan contoh tanah yang mewakili. Dari sini, kemudian
ditentukan nilai-nilai kuat geser, batas-batas Atterbeg, berat volume, kandungan
karbonat, dan kandunga material organiknya.
6
Contoh tanah diambil dari pengeboran dengan cara memasang tabung contoh
(sampler) pada ujung pipa bor di kedalaman yang berbeda-beda. Pada contoh
tanah yang tidak rusak susunan tanahnya atau sedikit sekali drajat
ketergantungannya, maka contoh tersebut disebut contoh tak terganggu
(undisturbed sample). Karakteristik tegangasn-tegangan tanah harus diambil dari
contoh tanah tak terganggu.
Dalam praktek, sangat sulit diperoleh contoh yang benar-benar tak terganggu,
walaupun penanganan contohnya sudah sangat hati-hati. Gangguan contoh ini
sering mempengaruhi hasil-hasil pengujian laboraturium. Penyebab gannguan
contoh tanah yang diambil dengan cara pengeboran, antara lain:
1. perubahan kondisi tegangan dari tempat asal.
2. perubahan kadar air tanah dan angka pori.
3. gangguan susunan butir tanah.
4. perubahan kandungan bahan kimia.
Hvorslev (1984) menyaran dalam pengambilan contoh tanah, yang terbaik adalah
dengan cara menekan tabung dengan tidak memukulnya kedalam tanah. Selain
itu, dimensi tabung contoh harus sedemikian hingga rasio area (Ca) direduksi
sampai minimum.
Untuk memperkecil gesekan antara tanah dengan dinding bagian dalam tabung,
supaya derajat gangguan contohnya kecil, ujung tabung agak dibengkokkan
kedalam atau dilengkapi dengan alat pemotong yang diiameterdalamnya lebih
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB Ir. Desiana Vidayanti MTMEKANIKA TANAH 2
kecil dari dimeter dalam tabung contoh (Gambar 2.6a). Namun, hal ini juga
menyebabkan akibat sampingan yang berupa pengembangan contoh setelah
berada didalam tabung.
Untuk klasifikasi dan untuk mempelajari karakteristik kepadatan tanah, contoh
targanggu (disturbed sample) dapat digunakan. Prinsip persyaratan contoh
terganggu adalah bahwa contoh tersebut harus mewakili kondisi lapisan tanahnya.
Hasil penyelidikan dengan bor tangan mewakili kondisi tanah dalam kondisi
terganggu.
Berbagai macam tabumg pengambilan contoh tanah telah dipakai hingga saat ini,