Standart Penetration Test(SPT)

Tujuan

Untuk mengetahui kedalam lapisan tanah keras serta sifat daya dukung setiap kedalaman.

Dasar Teori

SPT (Standard penetration test) adalah salah satu jenis uji tanah yang sering digunakan untuk mengetahui daya dukung tanah selain CPT. SPT dilaksanakan bersamaan dengan pengeboran untuk mengetahui baik perlawanan dinamik tanah maupun pengambilan contoh terganggu dengan teknik penumbukan. Uji SPT terdiri atas uji pemukulan tabung belah dinding tebal ke dalam tanah dan disertai pengukuran jumlah pukulan untuk memasukkan tabung belah sedalam 300 mm (1 ft) vertikal. dilakukan dengan memukul sebuah tabung standar kedalam lubang bor sedalam 450 mm menggunakan palu 63,5 kg yang jatuh bebas dari ketinggian 760 mm, Yang dihitung adalah jumlah pukulan untuk melakukan penetrasi sedalam 150 mm. Jumlah pukulan yang digunakan adalah pada penetrasi sedalam 300 mm terakhir. Sewaktu melakukan pengeboran inti, jika kedalaman pengeboran telah mencapai lapisan tanah yang akan diuji, mata bor dilepas dan diganti dengan alat yang disebut tabung belah standar (Standar Split barrel sampler). Setelah tabung ini dipasang, bersama-sama dengan pipa bor, alat diturunkan sampai ujungnya menumpu lapisan tanah dasar, dan kemudian dipukul dari atas.

Dapat digunakan untuk mengidentifikasi jenis tanah secara visual
Dapat digunakan untuk mendapatkan parameter tanah secara kualitatif melalui korelasi empiris Keunggulan SPT Profil kekuatan tanah tidak menerupakan Dalam sistem beban jatuh ini, digunakan palu dengan beban 140 lb (63,5 kg) yang dijatuhkan secara berulang dengan ketinggian 30 in (0,76 m). Pelaksanaan pengujian dibagi dalam tiga tahap, yaitu berturut-turut setebal 6 in (150 mm) untuk masing-masing tahap.

Tahap pertama dicatat sebagai dudukan, sementara jumlah pukulan untuk memasukkan tahap kedua dan ketiga dijumlahkan untuk memperoleh nilai pukulan N atau perlawanan SPT (dinyatakan dalam pukulan /0,3 m atau pukulan per foot(ft)). Uji SPT dilakukan pada setiap 2m pengeboran dan dihentikan pada saat uji SPT N diatas 60 N berturut turut sebanyak 3 kali.

Merupakan singkatan dari standard penetration test, merupakan salah satu uji tanah yang paling sering dilakukan, dilakukan dengan menjatuhkan batangan besi (pemukul) ke bor yang ada di dalam tanah, dan menghitung jumlah pukulan yang diperlukan untuk memperdalam lubang bor sedalam 15 cm. Semakin banyak pukulan yang diperlukan, semakin keras tanah yang sedang diteliti, dan dapat disimpulkan juga semakin besar phi ataupun kohesi dari tanah tersebut.

SPT Merupakan singkatan dari standard penetration test, merupakan salah satu uji tanah yang paling sering dilakukan, dilakukan dengan menjatuhkan batangan besi (pemukul) ke bor yang ada di dalam tanah, dan menghitung jumlah pukulan yang diperlukan untuk memperdalam lubang bor sedalam 15 cm. Semakin banyak pukulan yang diperlukan, semakin keras tanah yang sedang diteliti, dan dapat disimpulkan juga semakin besar phi ataupun kohesi dari tanah tersebut

Standart Penetration Test (SPT) dilakukan untuk mengestimasi nilai kerapatan relatif dari lapisan tanah yang diuji.Untuk melakukan pengujian SPT dibutuhkan sebuah alat utama yang disebut Standard Split Barrel Sampler atau tabung belah standar.Alat ini dimasukkan ke dalam Bore Hole setelah dibor terlebih dahulu dengan alat bor.Alat ini diturunkan bersama-sama pipa bor dan diturunkan hingga ujungnya menumpu ke tanah dasar.Setelah menumpu alat ini kemudian dipukul (dengan alat pemukul yang beratnya 63,5 kg) dari atas.

Pada pemukulan pertama alat ini dipukul hingga sedalam 15 cm.Kemudian dilanjutkan dengan pemukulan tahap kedua sedalam 30 cm dan dilanjutkan sedalam 45. Pukulan kedua dan ketiga inilah muncul nilai "N" yang merupakan manifestasi jumlah pukulan yang dibutuhkan untuk membuat tabung standar mencapai kedalaman 45 cm.

Uji SPT terdiri atas uji pemukulan tabung belah dinding tebal ke dalam tanah, disertai pengukuran jumlah pukulan untuk memasukkan tabung belah sedalam 300 mm vertikal. Dalam sistem beban jatuh ini digunakan palu dengan berat 63,5 kg, yang dijatuhkan secara berulang dengan tinggi jatuh 0,76 m. Pelaksanaan pengujian dibagi dalam tiga tahap, yaitu berturut-turut setebal 150 mm untuk masing-masing tahap. Tahap pertama dicatat sebagai dudukan, sementara jumlah pukulan untuk memasukkan tahap ke-dua dan ke-tiga dijumlahkan untuk memperoleh nilai pukulan N atau perlawanan SPT (dinyatakan dalam pukulan/0,3 m).

Teknik pemboran yang baik merupakan salah satu prasyarat untuk mendapatkan hasil uji SPT yang baik. Teknik pemboran yang umum digunakan adalah teknik bor bilas (wash boring), teknik bor inti (core drilling) dan bor ulir (auger boring). Peralatan yang digunakan pada masing-masing teknik pemboran harus mampu menghasilkan lubang bor yang bersih untuk memastikan bahwa uji SPT dilakukan pada tanah yang relatif tidak terganggu Bila digunakan teknik bor bilas maka mata bor yang digunakan harus mempunyai jalan air melalui samping mata bor dan bukan melalui ujung mata bor.

Apa bila air yang dipompakan melalui batang pancang kedasar lubang keluar dari ujung mata bor maka aliran air dari ujung mata bor tersebut dapat mengakibatkan terjadinya pelunakan\ganguan pada dasar lubang bor, yang pada gilirannya akan menghasikkan nilai N yang lebih rendah dari pada yang seharusnya.

Peralatan

1)   Mesin bor yang dilengkapi dengan peralatannya;

2)   Mesin pompa yang dilengkapi dengan peralatannya;

3)   Split barrel sampler

4)   Palu dengan berat 63,5 kg dengan toleransi meleset ±1%.

5)   Alat penahan (tripod);

6)   Rol meter;

7)   Alat penyipat datar;

8)   Kerekan;

10) Kunci-kunci pipa;

11) Tali yang cukup kuat untuk menarik palu;

12) Perlengkapan lain.

Prosedur Percobaan

Persiapan pengujian

1)Lakukan persiapan pengujian SPT di lapangan dengan tahapan sebagai berikut:

2)Pasang blok penahan (knocking block) pada pipa bor;

3)Beri tanda pada ketinggian sekitar 75 cm pada pipa bor yang berada di atas penahan;

4)Bersihkan lubang bor pada kedalaman yang akan dilakukan pengujian dari bekas-bekas pengeboran;

5)Pasang split barrel samplerpada pipa bor, dan pada ujung lainnya disambungkan dengan pipa bor yang telah dipasangi blok penahan;

6)Masukkan peralatan uji  SPT ke dalam dasar lubang bor atau sampai kedalaman pengujian yang diinginkan;

7)Beri tanda pada batang bor mulai dari muka tanah sampai ketinggian 15 cm, 30 cm dan 45 cm.

Prosedur pengujian

1) Lakukan pengujian dengan tahapan sebagai berikut:

2) Lakukan pengujian pada setiap perubahan lapisan tanah atau pada interval sekitar 1,50 m s.d 2,00 m atau sesuai keperluan;

3) Tarik tali pengikat palu (hammer) sampai pada tanda yang telah dibuat sebelumnya (kira-kira 75 cm);

4) Lepaskan tali sehingga palu jatuh bebas menimpa penahan 

5) Ulangi 2) dan 3) berkali-kali sampai mencapai penetrasi 15 cm;

6) Hitung jumlah pukulan atau tumbukan N pada penetrasi 15 cm yang pertama;

7) Ulangi 2), 3), 4) dan 5) sampai pada penetrasi 15 cm yang ke-dua dan ke-tiga;

8) Catat jumlah pukulan N pada setiap penetrasi 15 cm:

- 15 cm pertama dicatat N1

- 15 cm ke-dua dicatat N2

- 15 cm ke-tiga dicatat N3

Jumlah pukulan yang dihitung adalah N2+ N3.  Nilai N1 tidak diperhitungkan karena masih kotor bekas pengeboran;

9) Bila nilai N lebih besar daripada 50 pukulan, hentikan pengujian dan tambah pengujian sampai minimum 6 meter;

10) Catat jumlah pukulan pada setiap penetrasi 5 cm untuk jenis tanah batuan.

SONDIR

Tujuan

Untuk mengetahui kedalaman lapisan tanah keras dan sifat daya dukung maupun daya lekat setiap kedalaman.

Dasar Teori

Pengujian Sondir test merupakan salah satu pengujian penetrasi yang bertujuan untuk mengetahui daya dukung tanah pada setiap lapisan serta mengetahui kedalaman lapisan pendukung yaitu lapisan tanah keras. Hal ini dimaksudkan agar dalam mendesain Pondasi yang akan digunakan sebagai penyokong kolom bangunan diatasnya memiliki faktor Keamanan (safety factor) yang  tinggi sehingga bangunan diatasnya tetap kuat dan tidak mengalami penurunan atau settlement yang dapat membahayakan dari sisi keselamatan akan bangunan dan penghuni didalamnya. Banyak terjadi kegagalan struktur (bangunan roboh/ runtuh) akibat tidak diperhatikanpentingnya Pengujian  Soil testini, untuk itu sangat di sarankan untuk melakukan pengujian tanah (sondir) ini, sehingga dapat didesain jenis pondasi yang aman dan efektif sesuai dengan karakteristik tanah dari bangunan yang akan dibangun.

 

Sondir adalah alat berbentuk silindris dengan ujungnya berupa konus. Biasanya dipakai adalah bi-conus type Begemann yang dilengkapi dengan selimut atau jacket untuk mengukur hambatan pelekat lokal (side friction) dengan dimensi sbb :  

a)   Sudut kerucut conus  : 60°

b)   Luas penampang conus  : 10.00cm2

c)   Luas selimut/jacket  : 150cm2

 

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. 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 mula-mula dari teknik pendugaan ini telah dikembangkan di Swedia pada tahun 1917 oleh Swedish State Railwaysdan 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 “Duch Cone Static Penetration 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.

 

Besaran penting yg diukur pada uji sondir adalah perlawanan ujung yg diambil sebagai gaya penetrasi per satuan luas penampang ujung sondir (qc). Besarnya gaya ini seringkali menunjukkan identifikasi dari jenis tanah dan konsistensinya. Pada tanah pasiran, tahanan ujung jauh lebih besar daripada tanah butiran halus.

 

Hubungan kuat dukung tanah dengan data sondir (qc).  Hubungan nilai tahanan konus (qc)terhadap konsistensi tanah, sebagai berikut : 

a)         Tanah yang sangat lunak nilai qc <  5 kg/cm2 

 b)        Lunak 5-10 kg/cm2 

c)         Teguh 10-20 kg/cm2  

d)        Kenyal 20-40 kg/cm2

e)         Sangat kenyal 40-80 kg/cm2 
f)         keras 80-150 kg/cm2g)        sangat keras  > 150 kg/cm2.

Pelaksanaan test sondir ini mengacu pada prosedur ASTM.D.3441, dimana nilai perlawanan conus (qc) dan nilai hambatan pelekat lokal atau side friction (fs) diamati setiap interval kedalaman 20cm dengan kecepatan penetrasi saat pembacaan nilai qc dan fs, diusahakan konstan yaitu kurang lebih 2cm/detik.Test ini dilaksanakan hingga mencapai kemampuan maksimum alat, yakni nilai tekanan total atau qc = 250kg/cm2 atau hingga mencapai kedalaman maksimum dibawah permukaan tanah setempat.

Hasil test sondir ini disajikan berupa diagram atau grafik hubungan antara kedalamaan dengan qc, fs, total friction dan friction ratio. Jika anda ingin membangun, lakukan Pengujian Sondir untuk memastikan pondasinya anda aman dan kuat untuk bangunannya.Uji  daya dukung tanah ini atau sondir dilakukan untuk bangunan lebih dari satu lantai seperti rumah lebih dari satu lantai, kos kosan dua lantai atau lebih, pembangunan hotel, pabrik, rumah sakit, villa, sekolah dan lain lain.

Uji Sondir lebih dari sekedar syarat pengurusan IMB (Ijin Mendirikan Bangunan) saja, tapi lebih dari itu, Uji Sondir adalah alat keselamatan Anda dan bangunan Anda.  Tes sondir merupakan salah satu tes dalam bidang teknik sipil yang berfungsi untuk mengetahui letak kedalaman tanah keras, yang nantinya dapat diperkirakan seberapa kuat tanah tersebut dalam menahan beban yang didirikan di atasnya. Tes ini biasa dilakukan sebelum membangun pondasi tiang pancang, atau pondasi-pondasi dalam lainnya. Data yang didapatkan dari tes ini nantinya berupa besaran gaya perlawanan dari tanah terhadap konus, serta hambatan pelekat dari tanah yang dimaksud. Hambatan pelekat adalah perlawanan geser dari tanah tersebut yang bekerja pada selubung bikonus alat sondir dalam gaya per satuan panjang.

Hasil dari tes sondir ini dipakai untuk:
a)    Menentukan tipe atau jenis pondasi apa yang mau dipakai 
b)   Menghitung daya dukung tanah asli 
c)    Menentukan seberapa dalam pondasi harus diletakkan nantinya

Metoda sounding/sondir terdiri dari penekanan suatu tiang pancang untuk meneliti penetrasi atau tahanan gesernya. Alat pancang dapat berupa suatu tiang bulat atau pipa bulat tertutup dengan ujung yang berbentuk kerucut dan atau suatu tabung pengambil contoh tanah, sehingga dapat diperkirakan  diestimasi sifat-sifat fisis pada strata dan lokasi dengan variasi tahanan pada waktu pemancangan alat   pancang itu. Metoda ini berfungsi untuk eksplorasi dan pengujian di lapangan, uji ini dilakukan untuk mengetahui elevasi lapisan keras. 

Hasil Cone Penetration Test disajikan dalam bentuk diagram sondir yang mencatat nilai tahanan konus dan friksi selubung, kemudian digunakan untuk menghitung daya dukung pondasi yang diletakkan pada tanah tersebut. Di Indonesia alat sondir sebagai alat tes di lapangan yang sangat terkenal karena di negara ini banyak dijumpai tanah lembek (misalnya lempung) hingga kedalaman yang cukup besar sehingga mudah ditembus dengan alat sondir. Di dunia penggunaan Sondir ini semakin populer terutama dalam menggantikan SPT untuk test yang dilakukan pada jenis tanah liat yang lunak dan untuk tanah pasir halus sampai tanah pasir sedang/kasar. Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk mengetahui perlawanan penetrasi konus (qc), hambatan lekat (fs) tanah dan friction ratio (rf) untuk memperkirakan jenis tanah yang diselidiki.

Keuntungan dan Kerugian Alat Sondir  

1)      Keuntungan 

a.       Cukup ekonomis. 

b.       Apabila contoh tanah pada boring tidak bisa diambil (tanah lunak / pasir). 

c.       Dapat digunakan manentukan daya dukung tanah dengan baik. 

d.       Adanya korelasi empirik semakin handal. 

e.       Dapat membantu menentukan posisi atau kedalaman pada pemboran. 

f.      Dalam prakteknya uji sondir sangat dianjurkan didampingi dengan uji lainnya baik uji lapangan maupun uji laboratorium, sehingga hasil uji sondir bisa diverifikasi atau dibandingkan dengan uji lainnya. 

g.        Dapat dengan cepat menentukan lekat lapisan tanah keras. 

h.        Dapat diperkirakan perbedaan lapisan. 

i.          Dapat digunakan pada lapisan berbutir halus. 

j.          Baik digunakan untuk menentukan letak muka air tanah. 

2)        Kerugian: 

a.         Jika terdapat batuan lepas biasa memberikan indikasi lapisan keras yang salah. 

b.        Jika alat tidak lurus dan tidak bekerja dengan baik maka hasil yang diperoleh bisa merugikan. 

c.         Tidak dapat diketahui tanah secara langsung  

Peralatan 

1)        Mesin Sondir 

2)        Seperangkat pipa sondir 

3)        Manometer 2 buah dengan beda kapasitas 

4)        Konus dan batang konus 

5)        4 buah angker  

6)        Kunci pipa, kunci inggris, dan kunci-kunci lainnya 

7)        Oil SAE 20

 8)        4 buah besi kanal

1.1.4        Prosedur

a)        Bersihkan lokasi sekitar tempat penyondiran 

b)        Pasang 4 buah angker dan atur mesin sondir agar berdiri vertikal 

c)        Isi mesin sondir dengan oil SAE 20 

d)        Pasang konus pada ujung pipa 

e)        Pasang pipa dan konus pada mesin sondir 

f)         Kemudian lakukan penekanan pada  setiap 20 cm dan baca jarum manometer.