Vane Shear Test(VST)

Tujuan          

Untuk menyelidiki/mengetahui jenis-jenis lapisan tanah(stratigrafi) pada setiap kedalaman. Menetapkan kedalaman untuk pengambilan contoh tanah asli atau tidak asli, Pengambilan contoh tanah asli dan tidak asli untuk keperluaan penyelidikan lebih lanjut di Laboratorium. Mengukur kekuatan geser langsung di lapangan.

 

 Dasar Teori

Penyelidikan tanah dilapangan dibutuhkan untuk data perencanaan pondasi bangunan. Penyelidikan dapat dilakukan dengancara menggali lubang-percobaan (trial-pit), pengeboran, dan pengujian langsung dilapangan(in-situ test ). Terdapat beberapa cara penyelidikan tanah yang berguna untuk mengetahui kondisi lapisan tanah dan sifat-sifat teknisnya,diantaranya : 

a)         Lubang-percobaan (trial-pit) 

b)        Bor tangan (hand auger) 

c)         Bor cuci (wash boring) 

d)        Penyelidikan dengan pencucian (wash probing). 

Vane Shear Test (VST) merupakan alat in-situ yang digunakan untuk menentukan nilai kuat geser tak terdrainase dari suatu tanah. Kapasitas VST dapat mencapai pada kuat geser hingga 200 kPa pada tanah lunak jenuh air. Dari penelitian sebelumnya, pengujian VST pada tanah dengan konsistensi medium hingga lempung lunak diperoleh nilai su ≤ 50 kPa. VST juga dapat digunakan pada tanah lanau, gembur dan material tanah lainnya yang dapat diprediksi kekuatan geser tak terdrainase-nya.  

Metode penggunaan VST ini tidak dapat diaplikasikan pada 10 tanah pasir, gravel, dan jenis tanah lainnya yang memiliki permeabilitas tinggi. Pada penelitian sebelumnya diperoleh bahwa alat VST memang dibutuhkan untuk tes pada tanah yang memiliki permeabilitias rendah untuk respon dari suatu pengujian untuk menggambarkan kuat geser tak terdrainase. Tes ini dilakukan pada tahun 1919 di Swedia kemudian dikembangkan oleh John Olsson (di Flodin dan Broms, 1981). VST terdiri dari empat baling-baling (blade) berbentuk persegi panjang dengan sudutnya 90˚, baling-baling tersebut kemudian akan didorong masuk ke dalam tanah kemudian diikuti dengan pengukuran torsi yang dibutuhkan pada prosedur uji ketika baling-baling menggeser tanah. Torsi yang didapat dapat mengukur seberapa besar perlawanan tanah yang muncul akibat pergeseran yang diterima dari baling-baling. 

Beberapa keuntungan dari penggunaan VST ini adalah : 

1.  Salah satu metode in-situ yang ekonomis dan cukup cepat dalam prosedur pengujian di lapangan.  

2.   Dapat mengukur kuat geser tanah dalam kapasitas yang besar hingga 200 kPa. 

3.  VST dapat menentukan propertis tanah lunak sensitif yang sulit dilakukan di laboratorium tanpa perlakuan yang halus.  

4.    Salah satu alat yang sering digunakan dalam menganalisis kuat geser tak terdrainase. 

Adapun beberapa kekurangan dari penggunaan VST ini adalah \

1.   VST dapat terjadi kesalahan (error) yang diakibatkan oleh kelebihan gaya gesek pada batang VST, kalibrasi torsi yang tidak sesuai, derajat putaran yang tidak memenuhi standar. 

2. Sangat tergantung pada operator dalam memutar VST sehingga keakuratan hasil sangat dipengaruhi pada operator yang melakukan.  

ASTM D2573 memberikan beberapa sumber-sumber mayor mengenai eror yang terjadi di alat uji vane shear.  Bor putar (rotary drill)Tujuan pengeboran salah satunya untuk mengambil sampel tanah asli (undisturbed sample) dan sampel tanah tidak asli(disturbed sample), sehingga kita dapat mengidentifikasi jenis-jenis lapisan tanah pada setiap kedalaman, apakah tanahtersebut berjenis pasir, lanau, lempung atau berupa gabungan dari jenis-jenis tanah tersebut. 

a)         Undisturbed sample/Contoh tanah asli 

Contoh tanah asli adalah suatu contoh yang masih menunjukkan sifat-sifat asli dari tanah yang ada padanya.Contoh ini tidak mengalami perubahan dalam struktur, kadar air (water content) atau susunan kimia. Contoh yang benar-benar asli (truly undisturbed samples) tidak mungkin diperoleh, akan tetapi dengan teknis pelaksanaan sebagaimana mestinya dan cara pengamatan yang tepat maka kerusakan-kerusakan contoh dapat diminimumkan. Contoh tanah asli ini diambil dengan memakai tabung-tabung contoh (sample tube). Alat ini berupa silinder berdinding tipis yang disambung dengan suatu pemegang tabung contoh, alat ini dipakai untuk lempung lunak sampai sedang. Tabung ini dimasukkan kedalam dasar lubang bor dan kemudian ditekan/ dipalukedalam tanah asli yang akan diambil contohnya. Uraian secara jelas tentang cara pengambilan sampel dibahas. 

b)        Disturbed sample/Contoh tanah tidak asli 

Contoh tanah tidak asli diambil tanpa adanya usaha yang dilakukan untuk melindungi struktur tanah asli. Contoh ini dibawa ke laboratorium dalam tempat tertutup (kantung plastik) agar kadar air dalam tanah tidak berubah.Contoh ini dipakai untuk menentukan ukuran butiran, batas-batas atterberg, pemadatan, BJ dan lainnya.

Tabel. Klasifikasi tanah

Jenis-Jenis Tanah	Sifat Tanah	Mengidentifikasi Tanah Dilapangan
		Ciri-cirinya	Keterangan
Pasir	Lepas	Dapat digali dengan sekop, pasak 50 mm dapat ditancapkan	Jika diremas dengan air akan terasa kasr
	Padat	Dibutuhkan cangkul untuk menggali pasak kayu 50 mm sulit ditancapkan
Lanau	Lunak	Mudah diremas dengan jari	Jika diremas dengan air akan terasa seperti tepung beras
		Mudah diremas dengan tekanan yang kuat pada jari-jari tangan
Lempung	Sangat lunak	Meleleh diantara jari-jari tangan ketika diremas	Jika diremas dengan air akan terasa seperti sabun
	Lunak	Dapat diremas dengan tekanan jari yang kuat
	Keras	Dapat diremas dengan tekanan jari yang kuat
	Kaku	Tidak dapat diremas dengan jari, dapat digencet dengan ibu jari

PERALATAN

Alat bor terdiri dari : 

1)        stang bor secukupnya 

2)        kunci mata bor 

3)        T + engkol2 

Alat sampling terdiri dari : 

1)        Tabung sampel 

2)        Stick aparat + kunci yang sesuai 

Alat Vane terdiri dari : 

1)        Mata Vane + koupling 

2)        Stang vane secukupnya + kepala 

3)        Torsimeter4)Perlengkapan : 

1)        Kunci pipa 

2)        Parafin 

3)        Obeng / spatula 

4)        Kompor 

5)        Dongkrak & angker 

6)        Panci

 Prosedur Kerja

A.       Pengambilan Contoh Tanah Asli 

1)        Contoh tanah asli diambil pada setiap interval tertentu. 

2)        Pada kedua sisi lubang bor dipasang angker tempat dudukan rangka dongkrak. 

3)        Dasar lubang dibersihkan dari runtuhan tanah (memakai tangan kalau memungkinkan). 

4)        Mata bor dilepas dari stangnya dan diganti dengan stick aparat untuk memasang tabung sampel. 

5)        Ukur panjang tabung sampel kemudian tabung sampel dimasukkan ke dalam lubang bor hingga dasar lubang. 

6)        Pada bagian atas dari stangnya dipasang kepala untuk dudukan alas martil. 

7)        Tekan dengan cara memukul dudukan alas dengan martil sampai tabung sample terisi penuh. 

8)        Setelah tabung sampel penuh stang diputar 180 derajat untuk memutuskan tanah dibagian bawah tabung sampel kemudian ditarik ke atas dan dikeluarkan dari lubang. 

9)        Segera lepaskan tabung sampel dari stangnya lalu dibersihkan. Tanah pada kedua ujungnya dikorek sedikit kemudian ditutup dengan parafin cair yang telah dipersiapkan sebelumnya, kemudian diberi label.

 B.       Vane Shear Test     

1) Stel alat Vane yang terdiri dari mata vane (bagian bawah), kopling stang dan kepala (connection). 

2) Masukkan alat Vane ke dalam lubang bor, di tekan/ dipukul hingga mata sampai kopling benar-benarmasuk ke dalam tanah asli.

3) Dengan menggunakan kunci pas, putar stang bolak-balik hingga bagian stang terbebas dari pengaruh gesekan tanah.  

4) Pasang torsi meter lalu putar perlahan-lahan searah dengan putaran jarum jam hingga terjadi keruntuhan yang ditunjukkan oleh menurunnya bacaan jarum hitam dari torsimeter sedangkan jarum merah menunjukkan bacaan maksimum kemudian catat bacaan tersebut.