Pemboran(Boring)

Tujuan

Tujuan dilakukan hand boring adalah untuk pengambilan contoh tanah asli untuk pemeriksaan labulaturium untuk mengetahui nilai sifat-sifat teknis dari tanah.

Landasan Teori

Pengujian ini merupakan cara kerja membuat lubang pada tanah dengan alat bor tangan dengan ukuran tertentu, dan dengan tenaga manusia.  Tujuan pengeboran ini adalah untuk mendapatkan atau mendiskripsikan susunan lapisan tanah. Dari pengeboran ini dapat dilakukan pengambilan tanah sebagai bahan untuk penelitian tanah selanjutnya di laboratorium.

Pemboran tanah adalah pekerjaan paling umum dan paling akurat dalam survey geoteknik lapangan. Pemboran tanah yang dimaksud adalah pembuatan lubang kedalam tanah dengan menggunakan alat bor manual maupun alat bor mesin, untuk tujuan berikut :

1. Mengidentifikasi jenis tanah sepanjang kedalaman lubang bor, yang dilakukan terhadap contoh tanah terganggu yang diambil dari mata bor atau core barrel, 
2. Untuk memasukkan alat tabung pengambil contoh tanah asli di kedalaman yang dikehendaki, untuk mengambil contoh tanah asli, 
3. Untuk memasukkan alat uji penetrasi baku (Standart Penetration Test, STP) di kedalaman yang dikehendaki, 
4. Untuk memasukkan alat-alat uji lainnya di kedalaman yang dikehendaki.

Pemboran pada percobaan ini dilakukan dengan menggunakan alat bor tangan. Prinsip percobaan ini adalah untuk memperoleh sampel pada suatu kedalaman tertentu guna diteliti lebih lanjut pada percobaan di laboratorium. Pemboran dilakukan untuk mendapatkan gambaran visual setiap kelipatan kedalaman 20 cm.

Dalam percobaan ini diambil contoh tanah terganggu (disturbed sample) dancontoh tanah tidak terganggu (undisturbed sample). Disturbed sample adalahcontoh tanah yang diambil tanpa ada usaha yang dilakukan untuk melindungistruktur asli tanah tersebut. Undisturbed sample adalah contoh tanah yang masihmenunjukkan sifat asli tanah. Contoh undisturbed ini secara ideal tidakmengalami perubahan struktur, kadar air, dan susunan kimia. Contoh tanah yang benar-benar asli tidak mungkin diperoleh, tetapi untuk pelaksanaan yang baik maka kerusakan contoh dapat dibatasi sekecil mungkin.

Pekerjaan teknik tidak dapat dipisahkan dari tanah, karena tanah dalam teknik sipil berfungsi sebagai pondasi dan bahan bangunan, oleh karena itu pemahaman tentang sifat-sifat tanah menjadi sangat penting. Sebelum dipergunakan dalam pekerjaan Teknik Sipil, sudah tentu kita harus mengetahui terlebih dahulu sifat-sifat tanah dilokasi pekerjaan yang bersangkutan. Penyelidikan sifat tanah pada umumnya dilakukan dengan cara mengambil contoh tanah dari lapangan untuk kemudian diselidiki di Laboratorium. Penyelidikan sifat tanah akan dikerjakan dalam percobaan lain sebagai kelanjutan dari percobaan ini. Diharapkan agar sifat yang diselidiki di laboratorium mencerminkan sifat-sifat tanah tersebut dilapangan, maka contoh tanah yang diselidiki harus berada dalam pada kondisi aslinya dilapangan (tidak terganggu). Untuk itu contoh tanah diambil secara Undistrubed dari lapangan. Salah satu tujuan percobaan ini adalah mengambil contoh tanah dari berbagai kedalaman di lokasi yang telah ditentukan untuk diselidiki sifat-sifatnya dalam percobaan yang lain.

Methode Pemboran

Prosedur yang paling murah dan paling baik dalam pemboran adalah wash boring, rotary drilling dan auger drilling. Lubang dangkal sampai kedalaman 10 ft (3,05 meter) biasa dibuat dengan auger. Untuk melakukan pengeboran yang lebih dalam digunakan metode-metode lain.

Wash Drilling (bor dengan air)

Alat ini merupakan peralatan yang paling primitif yang biasa digunakan dalam pemboran dengan air (Mohr 1943) meliputi :

1. Pipa dengan panjang 5 ft dan diameter 21/2 inchi, yang disebut dengan pipa pelindung (casing), yang berfungsi sebagai penyangga dinding lubang. 
2. Beban memancangkan pipa pelindung ke dalam tanah. 
3. Derek untuk menangani beban dan pipa pelindung. 
4. Pipa/selang karet penghubung dipasang di antara kepala swivel dan ujung atas pipa pengunci dan di ujung bawah pipa dipasang mata bor. 
5. Bak penampung air dan pompa tangan atau berbahan bakar.

Untuk memulai pekerjaan pemboran dengan air, terlebih dahulu ditegakkan derek dan selanjutnya dipancang pipa pelindung yang panjangnya 5 ft sedalam 4 ft ke dalam tanah. Diujung atas pipa pelindung dipasang tee dengan gagangnya pada posisi horizontal, dan sebuah pipa pendek dimasukkan dalam arah horizontal kedalam gagang tee tersebut. Bak air diletakkan di bawah ujung pipa pendek tersebut dan diisi oleh air. Pipa  pencuci (wash pipa) diangkat ke posisi vertikal dengan menggunakan tali yang ditarik oleh tangan dan melalui sebuah katrol yang berada di puncak derek dan selanjutnya diturunkan ke dalam pipa pelindung. Pompa dijalankan dan air mengalir dari bak melewati kepala swivel masuk ke dalam pipa pencuci dan akhirnya sampai ke mata bor serta ruang diantara pipa pencuci dan pipa pelindung. Sementara proses pemboran berjalan, pembor mengamati warna dan kondisi umum campuran tanah dan air yang keluar melalui lubang bor. Bilamana ada perubahan yang menyolok, maka pemberian air dihentikan dan diambil contoh tanah dengan split-spoon. Contoh tanah semacam ini diambil pada setiap kedalalman 5 ft andaikata karakter tanah nampaknya tidak berubah.

Rotary Drilling

Gambaran pokok rotary drilling dengan pemboran dengan air, hanya saja batang bor dan mata bor diputar secara mekanik ketika pembuatan lubang dilakukan. Mata bor memiliki wadah air tempat keluarnya air dari mata bor masuk ke dalam ruang di luar mata bor. Penekanan batang ketika sedang berputar dikerjakan secara mekanik dan hidraulik. Batang tersebut diganti dengan tabung sample tanah bilamana diinginkan pengambilan contoh.

Auger Drilling

Pemboran yang dangkal biasanya acapkali dikerjakan dengan auger. Cara kerjanya, auger dibenamkan tak seberapa ke dalam tanah dan selanjutnya ditarik beserta tanah yang melekat padanya. Tanah tersebut diambil untuk diteliti, auger tersebut kembali dimasukkan ke dalam tanah dan kemudian diputar ke bawah. Apabila lubang tersebut tidak bias terus terbuka sehingga dapat dimasuki auger karena disekeliling sisi-sisinya tertekan atau karena dinding runtuh, maka harus dipergunakan pipa pelindung yang berdiameter sedikit lebih besar daripada diameter auger. Pipa pelindung ini harus dipancang sampai kedalaman tak lebih dari kedalaman puncak dari contoh yang berikutnya dan harus dibersihkan dengan memakai auger tersebut. Kemudian auger dimasukkan ke dalam lubang yang sudah bersih dan diputar bke bawah ke dasar pipa pelindung untuk memperoleh contoh tanah. Auger boring dapat dilaksanakan pada pasir yang terletak di bawah muka air tanah karena pasir tersebut tidak melekat pada auger.

Desikripsi Visual

Selain dengan penyelidikan di laboratorium, perlu untuk mengetahui beberapa sifat tanah secara visual, jenis kedalaman tanah dan kekuatan tanah. Tentu saja deskripsi tanah macam ini adalah kasar, namun demikian deskripsi visual ini penting untuk memberi gambaran secara umum sifat tanah di lokasi pengamatan warna dan keadaan tanah (homogeny atau tidak) bias dengan mudah diamati secara kasar.

Catatan mengenai jenis-jenis tanah/klasifikasi tanah di lapangan diantaranya :

Pasir dan kerikil, merupakan agregat tak berkohesi yang tersusun dari fragmen sub-angular, agaknya berasal dari batuan atau mineral yang belum mengalami perubahan. Partikel berukuran sampai 1/8 inchi dinamakan pasir, dan yang berukuran 1/8 inchi sampai 8 inchi disebut kerikil. Fragmen-fragmen bergaris tengh lebih besar dari 8 inchi dikenal sebagai bongkah (bouldres).

Hardpan, merupakan tanah tahanannya terhadap penetrasi alat pemboran besar sekali. Sebagian besar harpan dijumpai dalam keadaan bergradasi baik, luar biasa pada dan merupakan agregat partikel mineral yang kohesif.

Lanau an-organik, merupakan tanah berbutir halus dengan plastisitas kecil biasanya mengandung butiran (rock flour), sedangkan yang plastis mengandung partikel berwujud serpihan dan dikenal sebagai lanau plastis. Karena teksturnya yang halus, lanau an-organik sering dianggap lempung, tetapi sebenarnya dapat dibedakan tanpa pengujian laboratorium. Jika diguncang dalam telapak tangan, selapis lanau an-organik jenuh akan mengeluarkan air sehingga permukaanya akan nampak mengkilat. Selanjutnya dikelukkan di antara jari tangan, permukaannya kembali pudar/tak berkilat. Prosedur ini dikenal sebagai uji goncangan. Setelah kering, lapisan menjadi rapuh dan debu dapat dikelupas dengan menggosokkan pada jari. Lanau relatif bersifat kedap air, namun dalam keadaan lepas lanau dapat naik ke lubang pengeboran atau lubang galian seperti layaknya suatu cairan kental. Tanah paling tidak stabil, menurut kategori ini, dikenal secara setempat dengan nama yang berbeda-beda, misalnya : Hati sapi (bull’s liver).

Lanau organik, merupakan tanah agak plastis, berbutir halus dengan campuran partikel-partikel bahan organic terpisah secara halus. Mungkin pula dijumpai adannya kulit-kulit dan fragmen tumbuhan yang meluruh sebagian. Warna tanah bervariasi dari abu-abu terang ke abu-abu sangat gelap, disamping itu mungkin mengandung H2S, CO2, serta berbagai gas lain hasil peluruhan tumbuhan yang akan memberikan bau khas pada tanah. Permeabilitas lanau organic sangat rendah sedangkan compressibilitasnya sangat tinggi.

Lempung, merupakan agragat partikel-partikel yang berukuran microskopic dan sub-microscopic yang berasal dari pembusukkan kimiawai unsur-unsur penyusun batuan, dan bersifat plastis dalam selang kadar air sedang sampai luas. Permeabilitas lempung sangat rendah. Untuk lempung yang keadaan plastisnya ditandai dengan wujudnya yang bersabun atau seperti terbuat dari lilin, serta amat keras. Pada kadar air yang lebih tinggi (basah) lempung tersebut bersifat lengket.

Lempung organic, adalah lempung yang sebagian sifat-sifat fisis pentinggnya dipengaruhi oleh adanya bahan organik yang terpisah. Dalam keadaan jenuh lempung organic cenderung bersifat sangan compressible, tetapi pada keadaan kering kekuatannya (strength) sangat tinggi. Warnanya biasanya abu-abu tua atau hitam, disamping itu mungkin berbauh menyolok.

Gambut (peat), adalah agregat agak berserat yang berasal dari serpihan macroskopik dan microskopik tumbuh-tumbuhan. Warnanya bervariasi antara cokelat terang dan hitam. Gambut juga compressible sehingga hamper selalu tidak mungkin menopang pondasi. Berbagai macam teknik telah dicoba pengembangannya dalam rangka mendirikan tanggul tanah di atas lapisan gambut tanpa resiko runtuh, namun penurunan (settlement) tanggul semacam ini tetap cenderung besar serta berlanjut dengan laju yang makin berkurang selama bertahun-tahun.

Seandainya suatu tanah tersusun dari dua jenis tanah yang berbeda, maka campuran yang terbanyak (dominan) dinyatakan sebagai kata benda, sedangkan yang lebih sedikit atau kurang men bonjol dikatakan sebagai kata sifat. Misalnya pasir kelanuan, menyatakan tanah yang mengandung banyak pasir, sedankan lanau hanya berjumlah sedikit saja. Lempung kepasiran adalah tanah yang memperilihatkan sifat-sifat sebuah lempung tetapi mengandung sedikit pasir. Secara kualitatif sifat-sifat agregat pasir dan kerikil diungkapkan oleh istila-isitilah : lepas (loose), sedang (medium), dan padat (density), sedangkan untuk lempung digunakan istilah : keras (hard), kaku (stiff), sedang (medium) dan lunak (soft).

Data warna lapisan tanah dari beberapa pengeboran yang berdekatan, memperkecil resiko melakukan kesalahan dalam mengoreksi catatan pengeboran. Warna juga sebagai petunjuk bagi perbedaan nyata perilaku (karakter) tanah misalnya, jika lapisan paling atas suatu lempung terbenam berwarna kekuning-kuningan atau cokelat, dan lebih kaku daripada lapisan lempung di bawahnya, maka mungkin hal tersebut terjadi karena lapisan pempung tersebut tersingkap dalam suatu jangka waktu tertentu sehingga kering dan disertai proses pelapukan oleh cuaca. Istilah-istilah seperti : burik, marbled, specled digunakan untuk membedakan warna-warna gelap atau lusuh dikaitkan dengan tanah-tanah organik.

Dalam kondisi geologi tertentu, tanah akan dijumpai dengan ciri-ciri perwujudannya yang khas atau luar biasa, misalnya berupa struktur lubang akar atau stratifikasinya yang nyata dan teratur. Karena ciri-ciri tersebut, maka tanah di lapangan dapat dengan mudah didefenisi dan diuraiakan sebagian dari bahan-bahan tersebut.

Till, adalah endapana glasial tak berlapis dari lempung, lanau, pasir, kerikil dan bongkah. Bahan termaksud meliputi sebagian permukaan batuan di daerah-daerah yang glasier selama jaman es.

Tuff, adalah agregat halus yang proses pembentukannya dipengaruhi oleh air atau angina berasal dari mineral berukuran kecil atau partikel batuan yang disemburkan dari gunung api ketika meletus.

Loess, adalah endapan kohesif seragam yang terbawa oleh tiupan angina, biasanya antara 0,01 dan 0,05 mm. Kohesi ditimbulkan adanya bahan pengikat yang terutama mengandung kalsium/gamping atau lempung.

Lempung Varved, terdiri dari atas lapisan-lapisan lanau an-organik berwarna agak abu-abu yang diselang-selingi oleh lapisan-lapisan lempung berwarna agak gelap.

Bentonit, adalah lempung dengan kadar ”montmorilonit” yang tinggi. Kebanyakan bentonit terbentuk dari perubahan kimiawi abu vulkanik. Bila berhubungan dengan air, bentonit kering akan mengembang lebih besar disbanding lempung kering lainnya, sedangkan bentonit jenuh akan menyusut lebih banyak ketika dikeringkan.

Masing-masing istilah tersebut di atas digunakan untuk pengklasifikasikan tanah di lapangan dan melingkup beraneka ragam bahan yang berbeda jenisnya. Kecuali itu pemilihan istilah yang berkaitan dengan sifat kekakuan dan kepadatan sangat bergantung kepada orang yang melakukan pengujian tanah tersebut.

Peralatan dan Bahan

1. Mata bor 
2. Stang bor 
3. Kunci T pemutar 
4. Stang Pemutar 
5. Tabung contoh 
6. Stick apparatus 
7. Kop penahan 
8. Palu 10 kg 
9. Kunci pipa 
10. Meteran

Prosedur

1. Sambung mata bor dengan stang bor dengan kuat 
2. Gunakan stang pemutar untuk mulai pengeboran tanah 
3. Lakukan pengangkatan setelah dirasa mata bor penuh kurang lebih 10 sampai 15 cm 
4. Catat kedalaman pengeboran dan lakukan diskripsi tanah secara visual 
5. Lakukan pekerjaan ini berulang kali 
6. Amati kedalaman setiap pengambilan tanah ini , jenis tanah, warna tanah dan keadaannya sertamuka air bila ada 
7. Lakukan pengambilan contoh sesuai dengan keperluan atau pada setiap pergantian lapisan dengan cara : 
8. Ganti mata bordengan stick apparatus 
9. Pasang tabung contoh dengan dongkrak yang dipasangkan pada angker danambang, atau Pasang kop penahan dan lakukan pemukulan dengan palu untuk mengambil contoh tanah sampai dengan tabung terisi penuh dengan tanah. 
10. Penekanan tabung harus lebih kecil atau sama panjangnya dengan tabung 
11. Bukastick apparatus dan buang sedikit tanah pada ujungnya dan segera ditutup dengan paraffin kedua ujung-ujungnya. 
12. Beri label nama lokasi titik bor dan kedalaman contoh tanah yang diambil.