5.6. PEMERIKSAAN LAPANGAN
5.6.1. PEMERIKAAAN PENETRASI STANDAR
Pemeriksaan dilakukan dengan cara menumbuk tabung belah (split spoon) dan mencatat jumlah penumbukan yang dibutuhkan untuk mencapai kedalaman penetrasi tertentu. Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk mengukur secara kasar kepadatan relatif tanah berbutir atau konsistensi tanah kohesif. Karena daya dukung tanah berbutir tergantung kepada kepadatannya, maka apabila hasil pemeriksaan ini dikorelasikan secara tepat akan dapat memberikan petunjuk mengenai daya dukung tanah tersebut, sehingga hasil pemeriksaan penetrasi standar kurang dapat dipercaya untuk menentukan daya dukung tanah kohesif, karena selain konsistensinya, kadar air dan tekanan air pori berperan penting.
Ada beberapa macam pemeriksaan penetrasi dengan variasi pada berat beban penumbuk, tinggi jatuh bebas dan ukuran "split barrel" yang di gunakan.
Untuk standarisasi dianjurkan menggunakan tabung belah (split spoon) berukuran diameter dalam 35 mm dan diameter luar 50,8 cm, berat beban penumbuk 63,5 kg dan tinggi jatuh bebas 76,2 cm. Jumlah tumbukan dicatat untuk setiap penetrasi sedalam 15 cm yang dilakukan berturut-turut sebanyak tiga kali.
Harga N (nilai SPT) diperoleh dari jumlah tumbukan untuk dua catatan terakhir sedalam 30 cm. Standar prosedur pengujian dapat dipelajari dari AASHTO T-206.
Hubungan antara jumlah tumbukan dengan kepadatan relatif tanah non-kohesif dan konsistensi relatif tanah kohesif dapat dilihat pada tabel berikut ini :
Tanah non-kohesif Tumbukan Kepadatan 0 – 4 sangat lepas 5 – 10 lepas 11 – 30 sedang 31 – 50 padat Di atas 50 sangat padat
Tanah kohesif Tumbukan Konsistensi 0 – 1 sangat lunak 2 – 4 lunak 5 – 8 teguh 9 – 15 kenyal 16 – 30 sangat kenyal 31 – 60 keras
Contoh yang didapat dari tabung belah (split spoon) dapat digunakan untuk membuat bor-log dan beberapa Pemeriksaan laboratorium.
Hasil N-SPT dapat dikorelasikan dengan undrained shear strength untuk tanah liat. Misalnya : korelasi yang dianggap cukup konservatif dan masih relevan untuk tanah endapan vulkanik di Jakarta adalah su=6.25 N (kPa). Untuk kedalaman dangkal, su = 7 s/d 8 N (kPa) masih dianggap dalam batas wajar.
Nilai N-SPT juga dapat dikorelasikan dengan sudut geser pasir dari beberapa praktisi untuk berbagai jenis pasir.
SPT N-value Relative Density Dr = (emax –e)/(emax – emin)
Angle of Internal friction Peck Meyerhof 0 – 4 Very Loose 0 – 0.2 < 28.5 < 30 4 – 10 Loose 0.2 – 0.4 28.5 – 30 30 - 35 10 – 30 Medi um 0.4 – 0.6 30 – 36 35 - 40 30 – 50 Dense 0.6 – 0.8 36 – 41 40 - 45 > 50 Very Dense 0.8 – 1.0 > 41 > 45
Batasan Korelasi Nilai N-SPT
Mengingat bahwa niiai N banyak dikorelasikan pada sifat-sifat mekanis tanah, dianjurkan kepada semua praktisi geoteknik untuk melakukan SPT dengan jatuh bebas dan menggunakan hammer dengan berat dan tinggi jatuh standard. Dengan demikian, korelasi-korelasi empiris yang telah didapat dari pengalaman terdahulu dapat dipakai dengan tingkat akurasi yang baik.
Perlu diketahui bahwa korelasi empiris yang berlaku untuk suatu daerah belum tentu berlaku untuk daerah lain. Korelasi-korelasi sangat tergantung dengan jenis tanah, pengaruh geologi serta kebiasaan kerja untuk melakukan SPT. Oleh karena itu, korelasi-korelasi empiris harus dibuat berdasarkan pengalaman setempat dengan jumlah yang memadai.
Terdapat banyak faktor yang menyebabkan tidak standarnya energi pukulan SPT misalkan cara menjatuhkan palu, kedalaman uji coba, besarnya stang bor serta besarnya Iubang bor. Telah banyak usaha untuk mencari factor-faktor koreksi untuk meniperhitungkan pengaruh kedalaman, jenis palu SPT yang dipakai dan lain-lain. Faktor koreksi energi tersebut lebih dapat menjamin standarisasi energi SPT. Namun demikian; korelasi dengan sifat-siaft Tanah dari nilai N yang telah dikoreksi masih perlu dicari.
5.6.2. SONDIR (CONE PENETRATION TEST /CPT)
Sodir merupakan salah satu uji lapangan yang populer di tanah air karena beberapa keunggulan artara lain, (a) penggunaan yang sederhana, (b) dapat memberi gambaran tanah dengan cepat dan (c) memberi profil kekuatan Tanah secara menerus. Kelemahan Sondir adaiah tidak dapat melihat contoh tanah.
Sondir Mekanis
Sondir mekanis dilakukan dengan mendorong kedalam tanah sebuah konus dengan luas proyeksi sebesar 10 cm2 bersudut kemiringan 60 derajat. Tekanan yang dibutuhkan untuk mendorong konus disebut tekanan konus (cone resistance, qc). Pada sondir jenis bikonus terdapat selubung gesek dibelakang konus dengan luas selimut sebesar 150 cm2. Tekanan yang dibutuhkan untuk mendorong selubung gesek disebut tekanan friksi (local friction,fs). Penetrasi sondir dilakukan dengan kecepatan standar yaitu 20 mm per detik. Pengukuran tekanan konus dan tekanan friksi pada jenis sondir mekanik dilakukan setiap 20 cm. Standar prosedur pengujian sondir dan ukuran standard konus yang dianjurkan dapat dipelajari pada ASTM D3441.
Untuk tanah liat yang lunak dan uji sondir dengan kedalaman besar, berat tiang tekan dalam (inner rods) akan lebih besar dari pada daya dukung tanah. Oleh karena itu, tekanan konus dan friksi harus dikoreksi dengan berat tiang. Pembersihan berkala untuk tiang tekan dan bikonus harus dilakukan untuk mengurangi gesekan yang dapat memberi hasil uji yang cenderung membesar.
Sondir Elektrik
Belakangan ini telah terdapat sondir elektrik untuk mengukur tekanan konus dan tekanan friksi secara menerus dengan akurasi jauh lebih baik dari pada sondir mekanik. Koreksi berat tiang tekan seperti yang dilakukan untuk sondir mekanik tidak perlu dilakukan untuk sondir listrik karena sensor tepat berada diujung konus. Dengan demikian, sondir elektrik cukup sensitif untuk tanah liat sangat lunak sehingga baik digunakan untuk proyek-proyek reklamasi.
Untuk sondir elektrik, telah diciptakan pula sensor untuk mengukur tekanan air pori yang sangat berguna untuk penentuan jenis tanah, yaitu (a) tekanan air pori yang cenderung sama dengan tekanan air hidrostatis menunjukkan tanah jenis pasiran, (b) tekanan air pori yang lebih besar dari tekanan hidrostatis menunjukan tanah liat lunak hingga sedang, dan (c) untuk tanah liat atau pasir sangat padat; tekanan air pori cenderung lebih kecil dari pada tekanan hidrostatis. Uji dissipation yang menghentikan penetrasi sondir dan membiarkan air pori kembali ke kondisi hidrostatis sangat berguna untuk
rnempelajari kecepatan konsolidasi (rate of consolidation). Apabila tekanan air pori dibiarkan terus sampai stabil, tekanan air tersebut menunjukkan tekanan hidrostatisnya.
Korelasi Umum Hasil Sondir
Hasil sondir biasanya ditampilkan dalam grafik tekanan konus (qc), tekanan friksi (fs) serta perbandingan friksi dan konus (FR = fs/qc x 100%) dengan kedalaman. Untuk sondir elektrik, grafik tegangan air pori juga ditampilkan dengan kedalaman. Dari grafik sondir, dapat diperoleh korelasi dengan jenis tanah serta sifat mekanis lainnya. Penggunaan tabel korelasi tersebut perlu diverifikasi dengan data pengeboran untuk memastikan akurasi.
Penggunaan dan Batasan Sondir
Sondir digunakan untuk mengetahui profil tanah dan mencari kuat geser tanah melalui korelasi empiris. Sondir elektrik dengan uji disipasi berguna untuk mencari koefisien konsolidasi tanah lateral yang sering dipakai pada perencanaan reklamasi dengan vertical drains.
Penyelidikan tanah dengan sondir tanpa dibarengi pengeboran sangat tidak dianjurkan terutama pada daerah baru tanpa pengalaman yang memadai karena Sondir tidak dapat memperoleh contoh tanah. Sondir yang tidak dapat menembus tanah keras bukan jaminan bahwa lapisan keras tersebut cukup tebal. Oleh karena itu, Sondir hanya dilakukan sebagai pelengkap penyelidikan yang dikombinasikan dengan pengeboran dan pengambilan contoh tanah.
Sondir mekanis kurang sensitif pada tanah liat sangat lunak dan dianjurkan untuk menggunakan Sondir elektrik. Sondir juga tidak dapat dipakai pada tanah berbatuan atau berkerikil.
Kelemahan Sondir elektrik adalah mahalnya investasi serta mudah rusaknya komponen elektronik. Tidak terdapatnya pusat reparasi lokal dengan dukungan komponen elektronik yang memadai sering menghambat progress penyelidikan tanah bila Sondir elektriknya rusak.
Pada penggunaan Sondir elektrik, posisi filter untuk pengukuran tekanan air pori perlu diperhatikan karena berbeda untuk Sondir elektrik yang satu dengan yang lain tergantung dari produsen. Respon tekanan air pori akan berbeda-beda tergantung pada posisi filter. Oleh karena itu, penggunaan korelasi yang didapat dari tulisan ilmiah harus diperhatikan apakah konus yang dipakai adalah sejenis. Seperti halnya pada semua korelasi empiris, pengalaman setempat dibutuhkan sehingga korelasi tersebut tidak dapat dipakai secara universal.