Standart Penetration Test(SPT)

Standar penetration test atau lebih sering dikenal sebagai SPT merupakan suatu cara yang yang dilakukan dilapangan atau lokasi pengerjaan yang bertujuaan untuk mengetahui atau mendapatkan daya dukung tanah secara langsung di lokasi proyek. Selain itu test ini bertujuan untuk mengetahui baik perlawanan dinamik tanah maupun pengambilan contoh tanah dengan teknik penumbukan. Uji SPT ini merupakan percobaan dinamis yang dilakukan dalam suatu lubang bor dengan memasukkan tabung sampel yang berdiameter dalam 35 mm sedalam 305 mm dengan menggunakan massa pendorong (palu) seberat 63,5 kg yang jatuh bebas dari ketinggian 760 mm. Banyaknya pukulan palu tersebut untuk memasukkan tabung sampel sedalam 305 mm dinyatakan sebagai nilai N.Pelaksanaanya dilakukan dalam 3 tahap yang mana tahap pertama merupakan dudukan sementara jumlah pukulan untuk memasukkan tahap kedua dan ketiga dijumlahkan untuk memperoleh nilai pukulan N atau perlawanan SPT dinyatakan dalam pukulan per 30 cm.

Adapun keuntungan dan kekurangan dari penggunaan test ini adalah:

Keuntungan :

1. Dapat digunakan untuk mengidentifikasi jenis tanah secara visual

2. Dapat digunakan untuk mendapatkan parameter secara kualitatif melalui korelasi empiris

3. Test ini dapat dilakukan dengan cepat dan operasinya relatif sederhana 4. Biaya yang digunakan relatif murah

6. Dapat digunakan pada sembarang jenis tanah dan batuan lunak 7. Sampel tanah terganggu dapat diperoleh untuk identifikasi jenis tanah 8. Uji SPT pada pasir,hasilnya dapat langsung digunakan untuk memprediksi

kerapatan relatife dan kapasitas daya dukung tanah Kekurangan:

1. Profil kekuatan tanah tidak menerus 2. Perlu ketelitian dalam pelaksanaan test ini

3. Hasil yang didapat merupakan contoh tanah terganggu 4. Interpretasi hasil SPT bersifat empiris

5. Ketergantungan pada operator dalam menghitung.

6. Nilai N yang diperoleh merupakan data sangat kasar bila digunakan tanah lempung

Secara bertahap,percoban SPT ini dilakukan dengan cara berikut :

1. Siapkan peralatan SPT yang dipergunakan seperti : mesin bor, batang bor, split spoon sampler, hammer, dan lain – lain.

2. Lakukan pengeboran sampai kedalaman testing, lubang dibersihkan dari kotoran hasil pengeboran dari tabung segera dipasangkan pada bagian dasar lubang bor.

3. Berikan tanda pada batang setiap 15 cm dengan total 45 cm.

4. Dengan pertolongan mesin bor, tumbuklah batang bor ini dengan pukulan palu seberat 63,5 kg dan ketinggian jatuh 76 cm hingga kedalaman yang

dihasilkan, dicatat jumlah pukulan untuk memasukkan penetrasi setiap 15 cm (N value)

Contoh : N1 = 12 pukulan/15 cm N2 = 6 pukulan/15 cm N3 = 7 pukulan/15 cm

Maka total jumlah pukulan adalah jumlah N2 dengan n3 yaitu 6 + 7 = 13 pukulan = nilai N. N1 tidak diperhitungkan karena dianggap 15 cm pukulan pertama merupakan sisa kotoran pengeboran yang tertinggal pada dasar lubang bor, sehingga perlu dibersihkan untuk memperkecil efisiensi gangguan.

5. Hasil pengambilan contoh tanah dari tabung tersebut dibawa ke permukaan dan dibuka. Gambarkan contoh jenis – jenis tanah yang meliputi komposisi, struktur, kosistensi, warna dan kemudian masukkan ke dalam botol tanpa dipadatkan atau kedalam plastik, lalu ke dalam core box.

6. Gambarkan grafik hasil percobaan SPT.

Catatan : Pengujian dihentikan bila nilai SPT > 50 untuk 4 kali interval pengambilan dimana interval pengambilan SPT = 2 m.

Gambar II.9. Skema Urutan Uji Penetrasi Standar(SPT)

Alat ini sudah populer penggunaanya di dunia karena sederhana, praktis, cepat dan dapat mengetahui jenis tanah secara langsung. Alat ini perlu distandarisasi karena hasil yang didapat berupa nilai N (jumlah pukulan/30 Cm) sangat bergantung pada tipe alat yang digunakan.

Adapun Faktor Penyebab SPT perlu Distandarisasi yakni:

1. Dengan menggunakan Hammer yang berbeda ternyata mentransfer energi yang berbeda juga

2. Dengan tipe panjang tabung(rod) yang berbeda akan menyebabkan pengaruh energi yang ditransfer juga berbeda

3. Dengan tinggi jatuh yang berbeda,akan mempengaruhi besarnya energi Hammer yang berbeda yang ditransfer ke batang.

4. Tali yang telah lapuk dapat mengurangi kelancaran terjadinya tinggi jatuh bebas.

5. Penggunaan tali Hammer yang berbeda dapat mempengaruhi perlawanan SPT

Uji Standard Penetration Test ini dapat dilakukan untuk hampir semua jenis tanah. Berdasarkan pengalaman oleh beberapa ahli, berbagai korelasi empiris dengan parameter tanah telah didapatkan. Harga N dari pasir yang diperoleh dari pengujian SPT dan hubungan antara kepadatan relative dengan sudut geser dalam dapat dilihat pada table di bawah ini.

Tabel II.1. Hubungan D , ϕ dan N dari pasir (Peck, Meyerhoff) Nilai N

Kepadatan Relatif D𝛾𝛾 = 𝑒𝑒_{𝑐𝑐𝑚𝑚𝑚𝑚} −𝑒𝑒

𝑒𝑒_{𝑐𝑐𝑚𝑚𝑚𝑚} −𝑒𝑒_{𝑐𝑐𝑚𝑚𝑚𝑚}

Sudut Geser Dalam (ϕ) )

Menurut Peck Menurut Meyerhof 0-4 Sangat Lepas 0,0-0,2 < 28,5 < 30

4-10 Lepas 0,2-0,4 28,5 – 30 30 - 35

10-30 Sedang 0,4-0,6 30 – 36 35 - 40

30-50 Padat 0,6-0,8 36 – 41 40 - 45

>50 Sangat Padat 0,8-1,0 > 41 > 45

Dalam pelaksanaan uji SPT di berbagai Negara, digunakan tiga jenis palu (donut hammer, safety hammer, dan otomatik) dan empat jenis batang bor (N, NW, A, dan AW). Ternyata uji ini sangat bergantung pada alat yang digunakan dan operator pelaksana uji. Faktor yang terpenting adalah efisiensi tenaga dari sistem yang digunakan. Secara teoritis tenaga sistem jatuh bebas dengan massa dan tinggi jatuh tertentu adalah 48kg/m (350 ft/lb), tetapi besar tenaga sebenarnya lebih kecil karena pengaruh friksi dan eksentrisitas beban.

Menurut ASTM D-4633 setiap alat uji SPT yang digunakan harus dikalibrasi tingkat efisiensi tenaganya dengan menggunakan alat ukur starain gauges dan aselerometer, untuk memperoleh standar efisiensi tenaga yang lebih teliti. Di dalam praktek, efisiensi tenaga sistem balok Derek dengan palu donat (donut hammer) dan palu pengaman (safety hammer) berkisar 35% samapai 85%, sementara efisiensi tenaga palu otomatik (automatic hammer) berkisar antara 80% sampai 100%. Jika efisiensi yang diukur (Ef) diperoleh dari kalibrasi alat, nilai N terukur harus dikoreksi terhadao efisiensi sebesar 60% dan dinyatakan dalam rumus

N60=(Ef/60) NM ………..……(II.1)

dimana :

N60 = efisiensi 60 %

Ef = efisiensi yang terukur

NM = nilai N terukur yang harus dikoreksi

Nilai N terukur harus dikoreksi pada N₆₀ untuk semua jenis tanah. Besaran koreksi pengaruh efisiensi tenaga biasanya bergantung pada lining tabung, panjang batang, dan diameter lubang bor (Skempton, 1986) dan (Kulhawy & Mayne 1990). Oleh karena itu, untuk mendapatkan koreksi yang lebih teliti dan memadai terhadap N₆₀ harus dilakukan uji tenaga E_f.

Gambar II.10. Nilai N sebelum dan Setelah Koreksi

Gambar II.11. Jenis Palu yang digunakan dalam uji SPT