Pondasi Tiang Pancang Kayu Ulin

 

PEMERIKSAAN KEKUATAN TANAH dengan SONDIR

( DUTCH CONE PENETROMETER )

1. 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.

2. 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.

3. 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.

4. 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/cm² sebanyak 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.

5. 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 π d² = 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.

6. PELAPORAN

Lokasi titik sondir = Lapangan Sepak Bola Teknik Sipil USU.

Grafik = Perlawanan Penetrasi Konus terhadap kedalaman dan Jumlah Hambatan Lekat terhadap kedalaman

7. 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.

8. 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)