SISTEM INFORMASI GEOTEKNIK BERBASIS DATA CPT DENGAN BANTUAN ArcGIS 9.2

(1)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

(Studi Kasus Kota Surakarta)

GEOTECHNICAL INFORMATION SYSTEM BASED ON CPT DATA USING ArcGIS 9.2

(Case Study of Surakarta )

TUGAS AKHIR

Disusun untuk memenuhi persyaratan memperoleh gelar sarjana teknik pada

Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Disusun Oleh:

FENDI HARY YANTO

I 0108094

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

(2)

ABSTRAK

Fendi Hary yanto, 2012, SISTEM INFORMASI GEOTEKNIK BERBASIS

DATA CPT DENGAN BANTUAN ArcGIS 9.2 (Studi Kasus Kota Surakarta),

Tugas Akhir, Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret.

Surakarta.

Kota Surakarta merupakan kota yang memiliki perkembangan infrastruktur yang begitu pesat. Bangunan-bangunan infrastruktur tumbuh pesat seiring dengan perkembangan kota. Hampir di setiap penjuru kota dapat ditemui bangunan seperti mall, pusat perbelanjaan, perkantoran, hotel, pasar, apartemen/rumah susun, rumah sakit, perguruan tinggi atau sekolah. Hanya saja Pemerintah Daerah belum mempunyai sistem informasi data yang lengkap mengenai CPT. Sistem informasi data tersebut berguna untuk tinjauan awal pembangunan infrastruktur yang baru, khususnya bagi investor yang akan mendirikan bangunan di kota Surakarta. Salah satu lembaga yang sering diminta untuk melakukan uji CPT adalah Laboratorium Mekanika Tanah FT UNS. Ratusan data pengujian CPT masih tersimpan di lemari arsip laboratorium, dan belum pernah dianalisis dan dikompilasi untuk seluruh wilayah Surakarta.

Penelitian ini ditulis dalam rangka menyiapkan Sistem Informasi berbasis data CPT mengenai kedalaman tanah keras di seluruh wilayah kota Surakarta. Penelitian dilakukan dengan cara mengkompilasi seluruh data CPT yang ada, menganalisis, memplot pada peta, serta membuat profile tanah sepanjang wilayah Surakarta dengan menggunakan perangkat lunak ArcGIS 9.2. Permasalahan yang ada adalah penyebaran data CPT yang acak.

Hasil dari penelitian ini menunjukkan bahwa kedalaman tanah keras qc 250 kg/cm2 di kota Surakarta yang paling dominan sedalam 3- 5 meter dari permukaan tanah. Evaluasi perbandingan kedalaman tanah keras sondir lapangan dengan GIS pada beberapa titik pengamatan menunjukan hasil yang hampir sesuai antara prediksi Sistem informasi GIS dengan hasil pengujian di lapangan. Disimpulkan bahwa sistem informasi geoteknik bebasis data CPT dengan menggunakan software ArcGIS mampu befungsi sebagai identifikasi pendahuluan dari suatu pekerjaan/proyek dan data penunjang.

(3)

ABSTRACT

Fendi Hary yanto, 2012, GEOTECHNICAL INFORMATION SYSTEM BASED

ON CPT DATA USING ArcGIS 9.2 (Case Study of Surakarta ), Final Assignment, Civil Engineering Department, Engineering Faculty, Sebelas Maret University.

Surakarta.

Surakarta is a city that has rapid development of infrastructure. The Buildings and Infrastructure are grow is rapidly in line with the growth of the city. Buildings like malls, shopping centers, office buildings, hotels, markets, apartments/flats, hospitals, universities, or school are found in almost every corner of the city. For the time bieng , unfortunable the governments does not have complete data the CPT. In front of geotechnical information system (GIS), this GIS of CPT data is able to be used for initial review of the construction of new buildings and infrastructure in Surakarata. Especially, for the investors who will build the buildings in the city of Surakarta. One institution that is often asked to perform CPT test is Soil Mechanics Laboratory FT UNS. Hundred of test data are still stored in laboratory. However , they have not been analyzed and compiled for further usage.

This research was written in order to set up a data-based Information Systems CPT on hard stratum depth across the city of Surakarta. This research was conducted by compiling all existing CPT data, analyzed, plotted on a map, and make the soil profile throughout the region Surakarta using the software ArcGIS 9.2. The main problems is the position on distribution of the CPT data are random.

The results of this research indicated that depth of 250 kg/cm2 qc of hard stratum in the city is dominantly 3-5 meters the depth in Surakarata. Comparative evaluation of the depth of field test of CPT a hard stratum and GIS at several observation points showed close results. Therefore, this geotechnical information system is adaptable to the data using the software ArcGIS CPT and able to be used as a preliminary identification of the work / projects and supporting data.

(4)

MOTTO

“Karena pertolongan Allah. Dia menolong siapa yang dikehendakiNya. Dan Dialah

Maha Perkasa lagi Penyayang. Sebagai) janji yang sebenarnya dari Allah. Allah tidak

akan menyalahi janjiNya, tetapi kebanyakan manusia tidak mengetahui. Mereka

hanya mengetahui yang lahir (saja) dari kehidupan dunia; sedang mereka tentang

(kehidupan) akhirat adalah lalai. “(Q.S. AR-Ruum (30) : 5-7)

“Barang siapa yang menempu suatu jalan yang menuntut ilmu, niscaya Allah akan

memudahkan baginya jalan menuju surga” (HR. Muslim)

Ilmu lebih mulia dari harta, karena ilmu menjaga manusia, sedangkan harta dijaga

oleh manusia.

Orang yang berilmu banyak kawannya, sedangkan orang yang banyak hartanya

banyak musuhnya.

Ilmu bila diberikan akan bertambah, harta bila diberikan akan berkurang.

Ilmu tidak bisa dicuri, sebaliknya harta bisa dicuri.

Ilmu tidak akan habis sebelum pemiliknya meninggal, sedangkan harta sangat

mungkin lenyap sebelum pemiliknya mati.

(5)

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah, Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Alloh SWT atas limpahan

berkat dan karunia-Nya, sehingga penyusun dapat menyelesaikan laporan tugas

akhir guna memenuhi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik di

Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Dalam penyusunan laporan tugas akhir ini tentu tidak lepas dari berbagai pihak yang

mendukung, membantu, dan membimbing sehingga dengan kerendahan hati penulis

ingin mengucapkan terima kasih kepada:

1. Pimpinan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Surakarta beserta staf.

2. Bapak selaku Dr. Tech. Ir. Sholihin As’ad, MT Dosen Pembimbing I tugas akhir.

3. Bapak Ir Agus Prijadi Saido, MSc selaku Dosen Pembimbing II tugas akhir.

4. Bapak Ir. Budi Laksito selaku Dosen Pembimbing Akademik.

5. Segenap Bapak dan Ibu dosen pengajar di Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelum Maret Surakarta.

6. Seluruh teman-teman mahasiswa Jurusan Teknik Sipil angkatan 2008.

7. Semua pihak yang telah membantu pelaksanaan laporan tugas akhir ini hingga

selesai.

Penulis menyadari bahwa laporan tugas akhir ini masih jauh dari sempurna, dan

masih banyak kekurangan. Oleh karena itu kritik dan saran yang membangun sangat

penulis harapkan. Akhir kata, semoga laporan ini bermanfaat bagi kita semua.

Surakarta, Juli 2012

(6)

2.2.3.1Perkembangan Uji Sondir dan Hubungannya dengan Indonesia .. 8

2.2.3.2Peralatan Umum ... 9

2.2.3.3Tipe Penetrometer CPT ... 10

(7)

2.2.3.5Parameter CPT ... 14

2.2.4 Interpretasi Data CPT ... 15

2.2.5 Konsep Sistem Informasi Geografis ... 19

2.2.5.1Geodatabase ... 22

2.2.5.2Geoprocessing ... 29

2.2.5.3Geovisualization ... 29

2.2.5.4 Kriging ……… ... 31

BAB 3 METODE PENELITIAN ... 33

3.1. Lokasi Penelitian...33

3.2. Sumber Data...33

3.3. Langkah Penelitian... 33

BAB 4 ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN.... 40

4.1. Diskripsi Wilayah Penelitian...40

4.1.1. Letak dan Batas Daerah Penelitian...... 40

4.2. Data CPT Laboratorium Mekanika Tanah...41

4.3. Analisis Data... 41

4.3.1. Penentuan Kedalaman Tanah Keras Rerata………... 42

4.3.2. Penentuan Lokasi Data CPT………... 46

4.3.3. Pembuatan Layer Berdasarkan Data CPT…………... 46

4.4. Hasil Analisis dan pembahasan……..………... 56

4.4.1. Peta Sebaran Kedalaman Tanah Keras... 56

4.4.2. Hasil Cross Section... 63

(8)

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN... 76

5.1. Kesimpulan... 76

5.2. Saran... 76

DAFTAR PUSTAKA... xvi

(9)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Alat DCPT kapasitas 2,5 ton dengan penetrometer konus friksi ... 10

Gambar 2.2. Alat DCPT kapasitas 10 ton ... 11

Gambar 2.3. CPT kapasitas 20 ton dengan kombinasi truk ... 11

Gambar 2.4.a. Penetrometer konus tunggal mekanik... 12

Gambar 2.4.b. Penetrometer konus-friksi mekanik ... 12

Gambar 2.5. Penetrometer konus-friksi elektrik ... 13

Gambar 2.6. Ilustrasi Prosedur Kerja Alat CPT Kapasitas 2.5 ton ... 14

Gambar 2.7. aPola grafik tahanan ujung (qc) untuk tanah pasir ... 16

Gambar 2.7. bPola grafik tahanan ujung (qc) untuk tanah Lempung ... 16

Gambar 2.8. Diagram Korelasi qc dan Rf Schmertmann untuk Identifikasi Tanah .. 17

Gambar 2.9. Korelasi antara tahanan kerucut (qc) dan sudut geserdalam(ф)... 18

Gambar 2.10. Jendela Awal ArcMap ... 20

Gambar 2.11. Jendela Awal ArcCatalog... 20

Gambar 2.12. Contoh beberapa Layer Data Spasial dalam ArcGIS ... 21

Gambar 2.13. Sistem Pendukurng Informasi Geografis dalam ArcGIS ... 21

Gambar 2.14. Data Spasial dalam Bentuk Titik, Garis, dan Poligon ... 23

Gambar 2.15. Tipe data penyusun geodatabase ... 24

Gambar 2.16. Aturan topologi titik must be properly inside polygons ... 26

Gambar 2.17. Aturan topologi titik must be covered by line ... 26

Gambar 2.18. Aturan topologi garis must not overlap ... 26

Gambar 2.19. Aturan topologi garis must not intersect ... 27

Gambar 2.20. Aturan topologi poligon must not overlap ... 27

Gambar 2.21. Aturan topologi poligon must not have gaps ... 27

Gambar 2.22. Sistem Proyeksi... 30

Gambar 2.23. Zona UTM Dunia ... 30

Gambar 3.1. Contoh plotting data ... 35

Gambar 3.2. Contoh desain tampak atas ... 36

Gambar 3.3. Contoh desain cross section ... 36

(10)

Gambar 4.1. Peta Administrasi Kota Surakarta…... 40

Gambar 4.2.a Grafik Hasil Pengujian S1 di SMP Muhammadiyah 1 Surakarta………...44

Gambar 4.2.b Grafik Hasil Pengujian S2 di SMP Muhammadiyah 1 Surakarta……….………...44

Gambar 4.2.c Grafik Hasil Pengujian S3 di SMP Muhammadiyah 1 Surakarta………...45

Gambar 4.3. Seketsa posisi titik-titik sondir di SMP Muhammadiyah 1 Surakarta………... 45

Gambar 4.4. Titik-Titik CPT Kota Surakarta…………... .. 47

Gambar 4.5. Attribute Table dari Data Spasial CPT Kota Surakarta…………... 48

Gambar 4.6. Kontur Wilayah Kota Surakarta…………... 49

Gambar 4.7. DEM 10X10………... 50

Gambar 4.8. Elevasi Kedalam CPT... 51

Gambar 4.9. Pembuatan Field Baru didalam ArcCatalog... 52

Gambar 4.10. Attribute Table Peta CPT Kota Surakarta…………... 53

Gambar 4.11. Pengisian Alamat File di Field Peta CPT Kota Surakarta... 54

Gambar 4.12. Pen-setting-an Hyperlink didalam ArcMap...54

Gambar 4.13. Eksekusi Hyperlink didalam ArcMap...55

Gambar 4.14. Peta Sebaran CPT Kota Surakarta………...58

Gambar 4.16. Peta Sebaran CPT Kec. Laweyan…...59

Gambar 4.17. Peta Sebaran CPT Kec. Jebres………...60

Gambar 4.18. Peta Sebaran CPT Kec. Pasar Kliwon…………...61

Gambar 4.19. Peta Sebaran CPT Kec. Serengan……...…………...62

Gambar 4.20. Peta Sebaran CPT Kel. Jebres………...64

Gambar 4.21. Lay out posisi uji CPT rencana pembangunan Asrama Mahasiswa UNS Ngoresan………...65

Gambar 4.22. Lay out cross section...66

Gambar 4.23. Cross Section Potongan 1………...67

Gambar 4.24. Cross Section Potongan 2………... 68

(11)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Gambar 4.26.Cross Section Potongan 4………...…... 70

Gambar 4.27. Perbandingan kedalaman tanah keras hasil sondir lapangan dengan

GIS pada Pembangunan DED Youth Center Kota Surakarta…...72

GIS pada Pembangunan Tennis Sport Centre...73

GIS pada Pembangunan Rumah Tingal di Jl Kantil No 19 A

Badran………... 73

GIS pada Pembangunan Audio Technica ……...74

GIS pada Pembangunan Gedung Annisa RS PKU Muhammadiyah

………..…... 74

(12)

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Metode In Situ Test dan Aplikasi secara umum... 7

Tabel 2.2. Hubungan antara konsistensi terhadap tekanan conus dan undrained

cohesion………... 18

Tabel 4.1. Jumlah Lokasi Data Pengujian CPT di Lab. Mekanika Tanah Fakultas

Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta... 41

Tabel 4.2.a Contoh Hasil Rekapitulasi Pengujian CPT di SMP Muhammadiyah 1

Surakarta………... 42

Tabel 4.2.b Contoh Hasil Rekapitulasi Pengujian CPT di SMP Muhammadiyah 1

Tabel 4.2.c Contoh Hasil Rekapitulasi Pengujian CPT di SMP Muhammadiyah 1

(13)

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran Data Penelitian

Lampiran Peta

Lampiran Alat GPS

Lampiran Dokumentasi

Lampiran Surat-surat

(14)

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1.Latar Belakang Masalah

Kota Surakarta merupakan daerah dengan tingkat pertumbuhan ekonomi yang cukup

pesat. Hal ini harus diantisipasi dengan perencanaan pembangunan prasarana fisik

seperti : bangunan-bangunan sipil berupa jalan raya, gedung, terminal, jembatan, dan

lain-lain.

Sebelum mendirikan bangunan infrastruktur perlu adanya surat ijin mendirikan

bangunan (IMB). Hal ini sering diabaikan karena di dalamnya terdapat berbagai

tinjauan antara lain investigasi geoteknik dari tempat tersebut seperti keadan fisik

tanah.

Secara geografis, kota Surakarta terletak pada dataran rendah, dengan ketinggian +

90 m di atas permukaan laut, di tepi sungai besar, yaitu Sungai Bengawan Solo. Pada

umumnya tanah di sekitar daerah wilayah sungai merupakan tanah endapan alluvial

yang bersifat lunak (soft soil). Tanah lunak biasanya sering menimbulkan masalah

terhadap bangunan sipil yaitu: kompresibilitas yang tinggi, daya dukung rendah, dan

kadang-kadang merupakan tanah yang berpotensi mengembang (swelling soil).

Mendirikan bangunan sipil pada tanah lunak umumnya perlu penanganan yang

khusus terutama dalam disain pondasi. Untuk mendisain pondasi diperlukan

informasi kualitas tanah yang mampu mendukung beban sehingga pondasi dapat

bertumpu dengan baik di atasnya. Informasi tersebut dapat diperoleh melalui

penyelidikan tanah di laboratorium maupun secara langsung di lapangan lapangan (in

situ) dengan Uji Penetrasi Standar (SPT) maupun dengan Uji Penetrasi Kerucut (

(15)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Tetapi Pemerintah Daerah belum mempunyai data yang lengkap mengenai Uji

Penetrasi Kerucut (CPT). Padahal data tersebut digunakan untuk tinjauan awal

pembangunan infrastruktur yang baru. Demikian juga oleh investor yang akan

mendirikan bangunan di kota Surakarta. Salah satu lembaga yang sering diminta

untuk melakukan uji CPT adalah Laboratorium Mekanika Tanah Fakultas Teknik

Sipil UNS. Puluhan data pengujian masih tersimpan di lemari arsip laboratorium, dan

belum pernah dianalisis dan dikompilasi untuk seluruh wilayah Surakarta.

Penelitian ini ditulis dalam rangka menyiapkan Sistem Informasi berbasis data CPT

mengenai kedalaman tanah keras di seluruh wilayah kota Surakarta. Penelitian

dilakukan dengan cara mengkompilasi seluruh data CPT yang ada, menganalisis,

memplot pada peta, serta membuat profile tanah sepanjang wilayah Surakarta dengan

menggunakan perangkat lunak ArcGIS 9.2. Permasalahan yang ada adalah

penyebaran data CPT yang acak.

1.2.Rumusan Masalah

Rumusan masalah dalam penelitian ini adalah:

1) Bagaimana menganalisa dan menyiapkan Sistem Informasi Geoteknik data hasil

uji sondir ke dalam bentuk data spasial (peta dasar) yang telah ada (existing map)?

2) Bagaimana mengaplikasikan perangkat lunak ArcGIS 9.2 dalam pembuatan sistem

informasi geografis berbasis CPT di Kota Surakarta?

1.3.Batasan Masalah

Batasan masalah dalam penelitian ini adalah:

1) Peta dasar yang digunakan adalah peta rupa bumi digital yang dikeluarkan oleh

Badan Koordinasi Survei dan Pemetaan Nasional (BAKOSURTANAL) tahun

2002.

2) Data yang digunakan adalah data CPT yang diambil dari Lab. Mekanika Tanah

Jurusan Teknik Sipil UNS serta lokasi proyeknya telah teridentifikasi.

3) Kedalaman yang digunakan adalah kedalaman tanah keras rata-rata dalam lokasi

(16)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 4) Plotting titik sondir dalam peta menggunakan tiga cara yaitu : interpretasi

berdasarkan alamat lokasi, penentuan koordinat lokasi dengan bantuan GPS

(Global Positioning System) dan Google earth.

5) Koordinat lokasi bukan menunjukan posisi titik pengujian CPT melainkan lokasi

proyek.

6) Nilai qc setiap lokasi hasil sondir diambil nilai terdalam.

1.4.Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah:

Menyiapkan Sistem Informasi berbasis data CPT mengenai mapping kedalaman

tanah keras berdasarkan nilai end bearing resistance sebagai identifikasi

pendahuluan dari suatu pekerjaan/proyek, membuat peta tematik baru berdasrakan

sebaran data CPT di wilayah kota Surakarta, dan membandingkan hasil sondir

lapangan dengan prediksi kedalaman tanah keras qc 250 kg/cm2 berdasarkan ArcGIS 9.2.

a. Mengetahui distribusi atau sebaran lapisan tanah keras di kota Surakarta.

b. Mendapatkan peta tematik baru berupa peta berbasis data CPT di kota

(17)

BAB 2

LANDASAN TEORI

3.1.Tinjauan Pustaka

Dalam perancangan bangunan geoteknik dikenal dua kelompok metode pengujian

yaitu, laboratory test, dan in situ test. Laboratory test menggunakan sampel tanah tak

terganggu dan terganggu yang didapatkan dari hasil pengujian trial pits dan boring

kemudian dianalisis di laboratorium. In situ test merupakan pengujian tanah di

lapangan yang sering dipakai untuk mendukung atau sebagai kombinasi dari

pengujian laboratorium. In situ test yang digunakan secara luas antara lain CPT

(Cone Penetration Test) dan SPT (Standard Penetration Test) yang berbasis

penetrometer. Beberapa in situ test lain yang juga sering dipraktekkan adalah : VST

(Vane Shear Test), DMT (Dilatometer Test) dan PMT (Pressuremeter Test).

Aplikasi CPT dalam bidang penyelidikan tanah semakin berkembang dan luas

cakupannya. Beberapa aplikasi terkini dari CPT antara lain : mengukur ketebalan dan

kuantitas properti tanah, menggambarkan deposit sedimen rekaman pra-historis

gempa bumi, mengidentifikasi gejala geologi, hidrologi dan lingkungan dan

memetakan elevasi horisontal stratigrafi (U.S Geological Survey, 2003). Namun

secara garis besar parameter hasil pengujian CPT mempunyai fungsi utama yaitu :

a. Estimasi kekuatan dan karakteristik deformasi tanah.

b. Pendugaan stratifikasi dan tipe tanah.

c. Penentuan parameter kekuatan geser.

d. Secara praktis, dapat digunakan sebagai acuan desain pondasi.

Beberapa keuntungan penggunaan CPT dibandingkan dengan prosedur pemboran

konvensional meliputi :

a. Memberikan data secara cepat, akurat dan detail.

(18)

c. Interval pengujian yang lebih pendek memungkinkan mengidentifikasi

lapisan-lapisan tanah bawah permukaan yang lebih tinggi.

d. Kecepatan pendugaan yang lebih tinggi dan ekonomis.

Walaupun demikian terdapat beberapa keterbatasan metode CPT, antara lain:

a. Tidak dapat menyajikan sample tanah undisturbed.

b. Prosedur terbatas bagi tanah-tanah yang tidak mengandung batuan besar atau

lapisan-lapisan keras (cemented), yang menghalangi penetrasi konus.

c. Efektif hanya pada kedalaman kurang dari 30 m.

d. Sulit mengetahui jenis dan warna lapisan tanah. (Dunn et al, 1980)

Penyelidikan tanah telah diketahui sebagai salah satu informasi penting untuk

keperluan desain dan konstruksi di bidang teknik sipil. Ketersediaan dan aksesibilitas

data tanah akan mampu mengurangi waktu dan biaya proyek, terutama selama tahap

studi kelayakan. Di dunia rekayasa geoteknik, formasi tanah dan sifat fisis tanah

merupakan informasi yang berharga bagi seorang engineer dalam membuat

keputusan dan desain yang tepat. Aplikasi teknologi informasi, termasuk Sistem

Informasi Geografis dan sistem basis data mampu menghasilkan suatu manajemen

dan interpretasi data dalam bidang geoteknik secara efektif (Suwanwiwattana, 2001).

Menurut Zakariya (2011) penyusunan basis data jembatan rangka baja dengan

menggunakan software ArcGIS 9.2 dirasakan mampu untuk memperbaiki beberapa

kekurangan sistem yang sudah ada. Maulana (2005) menyimpulkan nilai kedalaman

lapisan tanah keras dengan analisis manual, kedalaman tanah keras rata-rata di

wilayah kota Surakarta mempunyai interval 2 – 15 meter dari muka tanah. Nilai

rata-rata kedalaman 4.5-7.0 meter dari muka tanah merupakan nilai yang mendominasi.

Penelitian ini merupakan lanjutan dari penelitian Maulana namun fokus pada

penambahan data, pengamplikasian software ArcGIS 9.2 dan membandingkan hasil

(19)

3.2.Dasar Teori

2.2.1 Parameter Tanah

Variabel alami suatu profil tanah membutuhkan perkiraan realistis parameter tanah

dengan cara penyelidikan dan pengujian tanah. Parameter-parameter tanah dapat

diperoleh melalui laboratory test dan in situ test. Kedua pengujian dapat berupa

sampel tanah terganggu (disturbed sample) ataupun sampel tak terganggu

(undisturbed sample). Disturbed samples, adalah sampel yang diperoleh dari

pengujian dengan alat boring antara lain : bor auger, split-spoon sampler pada SPT,

dan sampel hasil galian trial pits. Sedangkan undisturbed sample adalah sampel yang

diperoleh dari hasil pengeboran dengan alat tabung (thin walled tube). Sampel ini

dapat lebih menggambarkan struktur in situ lebih akurat dan

nyata.(Tomlinson,1995). Beberapa parameter tanah yang dibutuhkan dalam analisis

dan desain antara lain : kekuatan geser (τ), kepadatan relatif (Dr), indeks

kompresibilitas (Cc), dan data gravimetrik-volumetrik seperti porositas (n), rasio air

pori (e), spesifik gravitasi (Gs), berat volume tanah (γb), dan kadar air tanah

(wn).(Bowles, 1988)

Keterbatasan dalam memperoleh undisturbed sample untuk pengujian laboratorium

terutama pada deposit tanah non kohesif, maka parameter tanah seperti kekuatan,

densitas dan kompresibilitas tanah biasanya diuji dengan in situ tests.

2.2.2 Pengujian Tanah In Situ (In situ Test)

In situ test merupakan metode penyelidikan tanah yang proses dan hasilnya dapat

diperoleh langsung dari suatu lokasi tanah yang ditinjau. Pada umumnya tanah

pondasi itu terdiri dari suatu zona pelapukan yang terbentuk di atas batuan dasar

yang segar dan keras. Metode in situ test seringkali digunakan untuk mengetahui atau

menduga suatu struktur geologi tanah yang digunakan sebagai dasar pondasi.

In situ test seringkali digunakan karena mampu memberikan data informasi tanpa

adanya efek gangguan seperti pada boring atau sampling tests. Secara umum metode

(20)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id (Tomlinson,1995). SPT dan CPT termasuk pengujian in situ yang berbasis

penetrometer. Penjabaran ringkas jenis pengujian in situ dapat dilihat pada Tabel

2.1.

Tabel 2.1. Metode In Situ Test dan aplikasi secara umum

S

* In ASCE Conference Use of In Situ Test in Geotechnical Engineering GT SP No.6 (1986) Code : A= Most applicable; B = May be used; C=Least applicable

(21)

2.2.3 Cone Penetration Test (CPT)

2.2.3.1Perkembangan Uji Sondir dan Hubungannya Dengan Indonesia

Uji sondir dikembangkan di Negara Belanda pada tahun 1932. Salah satu tokoh

mekanika tanah Belanda yang memimpin perkembangan sondir adalah AS Keverling

Buisman. Pada tahun 1934, Profesor Buisman mendirikan Delft Soil Mechanic

University yang menjadi suatu lembaga mekanika tanah yang terkenal dengan

penelitiannya dan pekembangan yang dilakukannya.

Tahun 1939, Buisman berangkat ke Indonesia untuk bertugas selama satu tahun di

‘de Thecnologi Highschool in Bandung (THB), yaitu suatu universitas teknik yang

kemudian menjadi Institut Teknologi Bandung (ITB) yang terkenal sampai sekarang.

Setelah terjadi peperangan Eropa, Buisman tidak dapat kembali ke Belanda dan

diberi tugas di daerah Bandung sampai akhir perang Eropa. Sayang, perang juga

mulai di daerah pantai pada bulan Desember 1941 dengan serangan Jepang di Pearl

Harbour di Hawai. Tidak lama juga Indonesia di duduki tentara jepang dan semua

orang Belanda termasuk Buisman, tertahan dan dimasukan “intermment camps”. Dia

meninggal dunia pada tahun 1944. Saat meninggal, usianya masih muda, yaitu 54

dukung tiang pancang. Tiang semacam ini yang banyak ada di Belanda, dipancang

sampai lapisan pasir yang terdapat dibawah lapisan tanah lanau yang lunak. Dengan

demikian, daya dukungnya bergantung terutama pada perlawanan ujung, yang dapat

ditentukan dengan nilai konus saja. Perlawanan gesekan tidak diperhitungan.

(22)

perlawanan gesekan yang di ukur adalah jumlah sepanjang stang.

Dalam penelitian Begemann bahwa makin dalam pengujian makin kecil gesekan

antara stang dan tanah. Oleh karena itu Begemann mengusahakan supaya gesekan

dapat di ukur langsung, yaitu pada setiap kedalaman nilai sondir dapat diukur.

Hasilnya disebut Biconus mekanis yang masih sering di pakai di Indonesia dan

negara-negara lain. Dengan bikonus, gaya hambatan pelekat di ukur pada setiap

kedalaman, kemudian dijumlahkan untuk mendapatkan hambatan total.(

Wesley,2012)

2.2.3.2Peralatan Umum

Piranti CPT yang digunakan dalam pengujian, baik tipe mekanik maupun elektrik

telah ditetapkan dengan standar ASTM D 3441. Dimensi standar yang umumnya

dipakai pada CPT mekanik atau DCPT (Dutch Cone Penetration Test) adalah ujung

konus bersudut 60˚, diameter 35.7 mm, dan luas penampang 10 cm2. Komponen-komponen CPT dapat dijabarkan sebagai berikut :

a. Mesin sondir ringan kapasitas 2,5 ton ditunjukkan pada Gambar 2.1 atau mesin

sondir berat kapasitas 10 ton ditunjukkan pada Gambar 2.2.

b. Seperangkat pipa sondir lengkap dengan batang dalam sesuai dengan kebutuhan

dengan panjang masing-masing 1 (satu) meter.

c. Manometer masing-masing 2 (dua) buah dengan kapasitas :

Sondir ringan 0-50 kg/cm2 dan 0-250 kg/cm2 atau sondir berat 0 -250 kg/cm2 dan 0 - 600 kg/cm2.

d. Konus dan bikonus

(23)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Untuk mencapai hasil optimal telah dikembangkan mesin sondir dengan kapasitas

lebih besar dari 10 ton yang dikombinasikan dengan truk seperti terlihat dalam

Gambar 2.3. CPT berkapasitas lebih besar dari 30 ton memungkinkan melakukan

penetrasi lebih baik di daerah berpasir padat (dense sand) serta mampu menjangkau

kedalaman lebih dari 60 meter.

Keterangan :

1. jangkar helisoid

2. rak persneling

3. gear

4. loading head

Gambar 2.1. Alat DCPT kapasitas 2,5 ton dengan penetrometer konus friksi

(Sanglerat,1972)

3

4

2

(24)

Gambar 2.2.Alat DCPT kapasitas 10 ton

(RMU Testing Equipment,1995)

Gambar 2.3.CPT kapasitas 20 ton dengan kombinasi truk

(25)

2.2.3.3Tipe Penetrometer CPT

Menurut bentuk dan sifat kerjanya, konus pada CPT dibedakan menjadi dua, yaitu :

konus tunggal (Gambar 2.4.a) dan bikonus (Gambar 2.4.b). Konus tunggal adalah

alat yang mula-mula digunakan untuk mendapatkan nilai qc. Bikonus merupakan

pengembangan dari konus tipe pertama yang dapat digunakan untuk menentukan

nilai qc dan fs (lekatan/friksi) secara bersama. Kedua tipe biasa disebut konus friksi

mekanik, karena alat penetrometer digerakkan secara hidrolis. Tipe konus elektrik

dikembangkan untuk mempermudah dalam aplikasi disertai alat pencatat otomatis.

Gambar alat konus elektrik ditunjukkan pada Gambar 2.5.

(26)

Gambar 2.5. Penetrometer konus-friksi elektrik (ASTM,1997)

2.2.3.4Prosedur Kerja

Langkah-langkah kerja dari pengujian CPT baik mekanik maupun elektrik pada

dasarnya tidak jauh berbeda. Prosedur kerja untuk alat CPT dengan kapasitas 2,5 ton

dapat dilihat dari ilustrasi Gambar 2.6. Langkah pertama pemasangan jangkar

helisoid agar alat kuat menahan reaksi dari tanah. Pada kondisi awal ujung konus

diletakkan di atas tanah dan siap ditekan. Bagian inti didorong/ditekan sehingga

ujung konus masuk ke dalam tanah dengan kecepatan konstan (1–2 cm/detik). Gaya

penahan terukur disebabkan oleh tekanan dasar tanah yaitu ketika ujung konus

ditekan ke bawah saat batang dalam (inner rod) bergerak independen dari pipa sondir

(27)

Gambar 2.6. Ilustrasi prosedur kerja alat CPT kapasitas 2.5 ton (Sanglerat, 1972)

Pengukuran awal pada konus friksi sama dengan konus mantel, kemudian lengan

penahan (retaining sleeve) mengikutsertakan selubung friksi, akan didapat nilai

pengukuran kedua yaitu bikonus. Nilai friksi didapat dari hasil pengurangan nilai

bikonus dengan nilai konus. Prosedur ini diulangi dengan interval kedalaman

tertentu. Biasanya dilakukan setiap 0.2 m atau 0.25 m. Selama proses penetrasi, gaya

perlawanan ujung konus dan gaya friksi selubung akan terekam/terukur dalam kertas

kerja.

2.2.3.5Parameter CPT

Hasil pengukuran dari pengujian CPT adalah sebagai berikut :

1) Tahanan konus (Cone Resistance), qc

Tahanan atau perlawanan tanah terhadap ujung konus yang dinyatakan dalam

gaya per satuan luas. Nilai qc secara langsung dapat digunakan untuk

mengestimasi nilai relative density, Dr serta nilai undrained strength, cu untuk

tanah kohesi (www.cee.princeton.edu). Secara tidak langsung, nilai qc

digunakan untuk menentukan kapasitas daya dukung ultimit, qult dari suatu

lapisan tanah berdasarkan variasi model dan persamaan.

(28)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 2) Tahanan lekat (Friction Resistance ),fs

Perlawanan geser tanah terhadap selubung bikonus (sleeve friction) dalam gaya

persatuan luas. Tahanan lekat didapatkan dari hasil pengurangan nilai bikonus

dan nilai konus.

3) Rasio friksi (Friction Ratio), Rf

Perbandingan tahanan lekat (fs) dengan tahanan ujung (qc), fs / qc yang

dinyatakan dalam persen. Nilai ini secara langsung dapat digunakan untuk

mengestimasi klasifikasi jenis tanah dalam batas yang ditentukan dalam suatu

pengujian. (Bowles, 1988)

2.2.4 Interpretasi Data CPT

Hasil pengujian CPT digunakan untuk menduga jenis lapisan tanah dan

mengevaluasi parameter geoteknik dari suatu lapisan tanah.

a. Identifikasi Karakteristik Tanah

Dalam pengujian CPT ketika konus didorong ke dalam tanah, tekanan yang terjadi di

ujung dari konus merupakan indikasi langsung dari kekuatan dan kekakuan tanah

yang ditinjau. Pengujian yang dilakukan terhadap tanah berkarakteristik pasir padat

akan lebih sulit ditekan daripada tanah dengan karakteristik lempung.

Dalam melakukan identifikasi variasi lapisan tanah terdapat tiga kriteria baik untuk

pasir maupun lempung, yaitu :

1) Pasir

§ Penetrasi konus ke dalam tanah berpasir akan menghasilkan tahanan ujung tinggi. § Penetrasi konus ke dalam tanah berpasir akan menghasilkan friksi rasio rendah.

§ Penetrasi konus ke dalam tanah berpasir akan menghasilkan tekanan pori rendah

(29)

2) Lempung

§ Penetrasi konus ke dalam tanah lempung akan menghasilkan tahanan ujung

rendah.

§ Penetrasi konus ke dalam tanah lempung akan menghasilkan friksi rasio tinggi.

§ Penetrasi konus ke dalam tanah lempung akan menghasilkan tekanan pori tinggi

(permeabilitas rendah).

Contoh pola grafik tahanan ujung (qc) tanah pasir dan lempung dapat dilihat pada

Gambar 2.7.a dan 2.7.b.

a

b

Gambar 2.7.a Pola grafik tahanan ujung (qc) untuk tanah pasir Gambar 2.7.b Pola grafik tahanan ujung (qc) untuk tanah lempung

(30)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Pengidentifikasian tanah secara praktis salah satunya dapat menggunakan

pendekatan yang dikembangkan Schmertmann tahun 1978 yang ditunjukkan pada

Gambar 2.8 di bawah.

Gambar 2.8 Diagram korelasi qc dan Rf Schmertmann untuk Identifikasi Tanah

Brouwer, 2002)

b. Parameter Geoteknik

Parameter kuat geser tanah dijelaskan dari dua jenis tanah yaitu :

Tanah berkohesi (lempung) yang termasuk di dalamnya adalah kekuatan geser tak

terdrainase (undrained shear strength, cu). Hubungan antara konsistensi terhadap

tekanan conus dan undrained cohesion adalah sebanding dimana semakin tinggi nilai

(31)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Tabel 2.2. Hubungan antara konsistensi terhadap tekanan conus dan undrained

cohesion (Bowles, 1988)

Konsentrasi tanah

Tekanan Konus qc

(kg/cm

2

)

Undrained Cohesion

(T/m

2

)

Very Soft

< 2,50

< 1,25

Soft

2,50 - 5,0

1,25 - 2,50

Medium Stiff

5,0 - 10,0

2,50 - 5,0

Stiff

10,00 -20,00

5,0 - 10,0

Very Stiff

20,0 - 40,0

10,0 - 20,0

Hard

> 40,0

> 20,0

Tanah non kohesi/granular (pasir) yang termasuk di dalamnya adalah sudut geser

dalam (internal friction angle, ф). Korelasi antara tahanan kerucut (qc) dan sudut

geser dalam (internal friction angle, ф terlihat pada Gambar 2.9.

Gambar 2.9 Korelasi antara tahanan kerucut (qc) dan sudut geserdalam(ф)

(32)

2.2.5 Konsep Sistem Informasi Geografis

Sistem Informasi Geografis (SIG) adalah sistem informasi yang berfungsi untuk

mengelola data yang berupa informasi keruangan (spasial). Secara umum terdapat

dua jenis data yang digunakan untuk memodelkan suatu objek, yaitu:

1) Jenis data yang mempresentasikan aspek-aspek keruangan dari objek yang

bersangkutan. Jenis data ini sering disebut dengan data posisi, koordinat, ruang

atau spasial.

2) Jenis data yang merepresentasikan aspek-aspek deskriptif dari objek yang

dimodelkan. Aspek deskriptif mencakup items atau properties dari objek yang

bersangkutan hingga dimensi waktunya. Jenis data ini sering disebut dengan data

atribut atau non spasial.

Menurut Prahasta (2001), sub sistem yang ada dalam sistem informasi geografis

adalah:

1) Data Input.

Sub sistem ini bertugas untuk mengumpulkan dan mempersiapkan data spasial

serta data atribut dari berbagai sumber serta mengonversi format-format data asli

kedalan format yang digunakan oleh SIG.

2) Data Output.

Sub sistem ini menampilkan atau menghasilkan keluaran basis data, baik dalam

bentuk softcopy maupun hardcopy seperti tabel, grafik dan peta.

3) Penyimpanan Data (Manajemen Data).

Sub sistem ini mengorganisasikan data spasial dan data atribut ke dalam sebuah

basis data sedemikian rupa sehingga mudah dipanggil, diperbaharui (update)

maupun diedit.

4) Manipulasi dan Analisis Data.

Sus sistem ini menentukan informasi yang dapat dihasilkan oleh SIG dan

melakukan manipulasi serta pemodelan data untuk menghasilkan informasi yang

(33)

ArcGIS merupakan salah satu aplikasi perangkat lunak sistem informasi geografis

yang dikembangkan oleh Environmental Systems Research Institute (ESRI). Dalam

penelitian ini menggunakan perangkat lunak ArcGIS Versi 9.2. Didalam ArcGIS

terdapat ArcMap dan ArcCatalog. ArcMap adalah jendela untuk membuat,

meng-edit, menganalisis, dan manajemen sistem informasi geografis. Sedangkan

ArcCatalog adalah jendela untuk mengelola dan mengatur semua informasi dari

sistem informasi geografis. Gambar Jendela Awal ArcMap dan ArcCatalog

ditunjukkan pada Gambar 2.10 dan 2.11.

Gambar 2.10. Jendela awal ArcMap

(34)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Suatu model aplikasi dari perangkat lunak ArcGIS memerlukan kerjasama seluruh

sub sistem yang ada. Data-data yang diperlukan dimasukkan oleh User atau

pengguna kemudian hardware/mesin komputer akan melakukan analisis dan

manipulasi data menggunakan perangkat lunak ArcGIS dan menyimpannya apabila

diperlukan sehingga menghasilkan output data sesuai dengan kebutuhan user. Sistem

informasi geografis menampilkan obyek geografis dalam bentuk peta yang memuat

beberapa informasi atau data spasial yang masing-masing ditampilkan dalam bentuk

layer per layer. Berikut ini adalah contoh beberapa layer data spasial dalam ArcGIS

pada Gambar 2.12.

Gambar 2.12. Contoh beberapa layer data spasial dalam ArcGIS

(Sumber: What is ArcGIS)

Beberapa sistem pendukung didalam perangkat lunak ArcGIS yang diperlukan dalam

melengkapi informasi geografis dapat dilihat pada Gambar 2.11.

Gambar 2.13. Sistem pendukurng informasi geografis dalam ArcGIS

(35)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Sistem Pendukung Informasi Geografis terdiri dari 3 elemen yaitu: goedatabase,

geoprocessing, dan geovisualization yang masing-masing mempunyai fungsi yang

berbeda yaitu:

2.2.5.1Geodatabase.

Geodatabase adalah sistem manajemen database yang berisi kumpulan data-data

spasial yang mempresentasikan informasi geografis, dari model data SIG yang umum

seperti raster, topologi, dan jaringan. Sub sistem ini dijalankan di ArcCatalog. Model

representasi permukaan bumi dalam SIG ada dua macam yaitu data vektor dan raster.

a. Model Data Vektor.

Model data vektor adalah model data berbasis koordinat yang menampilkan,

menempatkan dan menyimpan data spasial dengan menggunakan titik, garis,

dan bidang. Sebagian besar aplikasi pemetaan digital dilakukan dalam format

data vektor karena memiliki keuntungan menghasilkan ukuran file yang lebih

kecil dibandingakn dengan data raster. Definisi titik, garis dan bidang dalam

ArcGIS adalah:

1) Titik (point).

Titik adalah representasi obyek tidak berdimensi dan merupakan sepasang

koordinat x,y. Titik merepresentasikan obyek yang terlalu kecil untuk

ditampilkan sebgaia garis atau poligon dalam skala peta tersebut. Contoh

data yang ditampilkan sebagai titik antara lain: gedung, bandara, ibu kota,

dan lain-lain.

2) Garis (line).

Garis adalah representasi obyek satu dimensi yang memiliki panjang dan

arah tetapi tidak memiliki luasan dan menghubungkan minimal dua pasang

koordinat x,y. Garis merepresentasikan obyek yang terlalu kecil untuk

ditampilkan sebagai poligon dalam skala peta tersebut atau obyek yang

tidak memiliki luas tetapi membentuk batas dari poligon. Contoh data yang

(36)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 3) Bidang (polygon).

Bidang/poligon adalah representasi obyek dua dimensi yang memiliki

minimal tiga sisi yang merepresentasikan luasan. Contoh data yang

ditampilkan sebagai luasan antara lain: wilayah administrasi, lautan, dan

lain-lain.

Gambar 2.14. Data spasial dalam bentuk titik, garis, dan poligon

b. Model Data Raster.

Model data raster adalah model data berupa array dua dimensi atau sel dimana

setiap selnya memiliki nilai. Selain itu tinggi dan lebar setiap sel adalah sama.

Nilai sel di dalam setiap model data raster dapat merepresentasikan empat tipe

data yaitu nominal data, ordinal data, interval data, dan ratio data.

Geodatabase memiliki beberapa tipe data penyusun antara lain feature dataset,

feature class, table, relationship class, topology, geometric network, survey

(37)

Gambar 2.15. Tipe data penyusun geodatabase

1) Feature Dataset.

Feature dataset merupakan kumpulan dari feature class yang memiliki

referensi spasial yang sama. Di dalam penelitian ini feature dataset dibagi

ke dalam 3 jenis yaitu administrasi, jalan dan jembatan.

2) Feature Class.

Feature class merupakan objek spasial yang berbentuk titik, garis, maupun

poligon dan bereferensi spasial yang sama. Di dalam penelitian ini feature

(38)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id spasial garis) dan batas administrasi (objek spasial poligon). Semua data

yang ada di dalam kelompok ini merupakan data geografi.

3) Table.

Table merupakan kumpulan data dalam bentuk baris dan kolom (tabel).

Table adalah salah satu unsur geodatabase yang tidak bereferensi geometri

dan spasial. Fungsi dari table adalah memberikan input data pada

geodatabase selain objek spasial.

4) Relationship Class.

Relationship class merupakan penghubung objek dari feature class atau

tabel ke objek di feature class atau table lain. Relationship class di dalam

ArcGIS ada 3 macam yaitu one to one, one to many, dan many to many.

Masing-masing objek dihubungkan satu dengan yang lainnya

menggunakan foreign key dan primary key. Kedua key tersebut harus

memiliki karakteristik yang sama sehingga dapat saling terkoneksi satu

dengan yang lain.

5) Topology.

Topology merupakan pendefinisian secara matematis yang menerangkan

hubungan relatif antara objek yang satu dengan objek yang lain. Dalam

ArcGIS, topology didefinisikan oleh user sesuai dengan karakteristik data

seperti titik, garis, maupun poligon. Setiap karakteristik data tertentu

memiliki rule (aturan) tertentu. Rule tersebut secara default telah

disediakan oleh perangkat lunak ArcGIS. Sebagai contoh untuk objek titik

(39)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id a) Titik harus berada di dalam poligon (must be properly inside polygons).

Gambar 2.16. Aturan topologi titik must be properly inside polygons

(Sumber: Topology Rules Poster)

b) Titik harus berada di dalam garis (must be covered by line).

Gambar 2.17. Aturan topologi titik must be covered by line

Untuk objek tipe garis aturan umum yang diberlakukan adalah:

a) Antar objek tidak boleh saling tumpang-tindih (must not overlap).

Gambar 2.18. Aturan topologi garis must not overlap

(40)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id b) Antar poligon tidak boleh saling memotong (must not have gaps).

Gambar 2.19. Aturan topologi garis must not intersect

Sedangkan objek tipe poligon aturan umum yang diberlakukan adalah:

a) Antar poligon tidak boleh saling tumpang-tindih (must not overlap).

Gambar 2.20. Aturan topologi poligon must not overlap

b) Antar poligon tidak boleh ada celah (must not have gaps).

Gambar 2.21. Aturan topologi poligon must not have gaps

6) Geometric Network.

Geometric network merupakan aturan untuk mengatur hubungan antar fitur

didalam satu set feature class. Contoh penerapan dari elemen ini adalah

(41)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 7) Survey Dataset.

Survey dataset terdiri atas pengukuran survei yang digunakan dalam

perhitungan koordinat yang terhubung dengan geometri feature dalam

survey-aware feature classes.

8) Raster Dataset.

Raster Dataset terdiri atas objek spasial raster yang merepresentasikan

fenomena geografis.

Geoprocessing Tools merupakan kumpulan dari proses aliran data dan

pekerjaan untuk melakukan manajemen, analisis, dan pemodelan data.

Terdapat 3 tipe dari geodatabase, yaitu:

a. File Geodatabase.

b. Personal Geodatabase.

c. ArcSDE Geodatabase.

Langkah dasar dalam mendesain geodatabase yaitu:

a. Membuat model dari data yang ditinjau.

b. Mendefinisikan objek dan hubungannya (relationship).

c. Memilih model geografi dari objek tersebut.

d. Memasukkan data ke dalam elemen geodatabase.

e. Mengorganisasikan struktur geodatabase.

Dalam penelitian ini tipe geodatabase yang dipergunakan adalah personal

(42)

personal geodatabase menyimpan data dalam bentuk file Microsoft Access

sehingga memungkinkan pengguna aplikasi berbasis Microsoft Access untuk

mengakses file tersebut.

2.2.5.2Geoprocessing.

Geoprocessing merupakan sekumpulan tool pengubah informasi yang dapat

menghasilkan informasi geografis baru dari kumpulan data yang sudah ada. Sub

sistem ini dijalankan dalam ArcMap yang dilengkapi dengan ArcToolbox.

2.2.5.3Geovisualization.

Geovisualization merupakan kemampuan dari ArcGIS untuk memperlihatkan

data-data spasial beserta hubungan antar data-data spasial tersebut yang merupakan

representasi dari permukaan bumi dalam berbagai bentuk digital seperti peta

interaktif, tabel dan grafik, peta dinamis, dan skema jaringan. Sub sistem ini

dijalankan dalam ArcMap.

Sistem informasi geografis selalu berkaitan dengan 2 hal, yaitu referensi geografis

dan skala. Adapun penjabaran kedua hal tersebut yaitu:

a. Referensi Geografis.

Referensi geografis merupakan syarat mutlak bagi data spasial di dalam sistem

informasi geografis agar bisa digambarkan dengan tepat. Eddy Prahasta (2002)

menyebutkan bahwa referensi geografis terdiri dari beberapa hal, antara lain:

1) Datum.

Datum adalah besaran atau konstanta yang bertindak sebagai referensi atau

dasar untuk hitungan besaran-besaran lainnya. Ada beberapa jenis datum

antara lain datum lokal, datum regional, dan datum global. Saat ini datum

(43)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 2) Sistem Proyeksi.

Sistem proyeksi adalah konversi matematika yang digunakan untuk membuat

lengkungan bumi (elipsoid 3 dimensi) menjadi gambar pada bidang datar (2

dimensi). Setiap proyeksi peta akan membuat distorsi pada jarak, luasan,

bentuk dan arah. Untuk itu diperlukan konversi matematika agar jarak, luasan,

bentuk dan arah di dunia dengan di peta setelah diproyeksi.

Gambar 2.22. Sistem Proyeksi (Sumber: Using ArcGIS Desktop)

Di Indonesia sistem yang telah dibakukan atau digunakan oleh

BAKOSURTANAL adalah UTM (Universal Transvers Mecator). Awaludin,

Nur (2010) menyebutkan proyeksi UTM digunakan karena kondisi geografis

negara Indonesia membujur di sekitar garis khatulistiwa atau garis lingkar

equator dari barat sampai ke timur yang relatif seimbang. Dengan proyeksi

UTM distorsi yang dihasilkan bisa minimal. Proyeksi UTM membagi

permukaan bumi menjadi 60 bagian yang disebut zona UTM. Setiap zona

dibatasi oleh meridian selebar 60 dan memiliki meridian tengah sendiri. Wilayah Indonesia terbagi dalam 9 zona UTM yaitu mulai zona 46 sampai 54.

(44)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 3) Sistem Koordinat.

Sistem koordinat adalah pernyataan besaran geometrik yang menentukan

posisi satu titik dengan mengukur besar vektor terhadap satu posisi acuan

yang telah didefinisikan. Sistem koordinat yang digunakan dalam sistem

proyeksi UTM adalah sistem koordinat kartesian. Setiap zona UTM memiliki

sistem koordinat tersendiri dengan titik nole sejati pada perpotongan antar

meridian sentralnya dengan equator. Untuk menghindari nilai negatif,

meridian tengah diberi nilai awal absis (x) 500.000 meter sedangkan pada

ordinat (y) 10.000.000 meter.

b. Skala.

Skala adalah perbandingan antara ukuran di peta dengan ukuran yang sebenarnya

di bumi. Skala besar jika memiliki bilangan pembagi yang kecil, sedangkan skala

yang kecil bila bilangan pembaginya besar. Semakin besar skala semakin baik

ketelitiannya. Skala bisa digambarkan dalam bentuk skala fraksi atau skala grafis.

2.2.5.4Kriging

Kriging adalah suatu metode geostatika yang memanfaatkan nilai spasial pada lokasi

tersempel dan variogram untuk memprediksi nilai dari lokasi lain yang belum

dan/atau tidak ada dimana nilai prediksi tersebut tergantung pada kedekatannya

terhadap lokasi sampel. Pada penerapanya, kriging di bawah asumsi kestasioneran

dalam rata-rata dan varians (σ2), sehingga jika asumsi kestasioneran tersebut

dilanggar maka kriging menghasilkan nilai yang kurang presisif. Selain itu,

sebagaimana pada metode analisis data non-spasial (cross-sectional, time series,

panel, dll), kriging juga dapat menghasilkan nilai kurang presisif jika diantara data

yang ada terdapat pencilan (outlier). Outlier didefinisikan sebagai nilai yang ekstrim

dari nilai amtan lainnya yang kemungkinan dapat disebabkan oleh kesalahan

pencatatan, kalibrasi alat yang tidak tepat atau kemungkinan lainya. Ada beberapa

model kriging yang umum digunakan diantaranya adalah ordinary kriging dan

(45)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id lanjut, pengembangan ordinary kriging adalah robust kriging yang mentrasformasi

bobot pada variogram klasik sehingga menjadi variogram robust terhadap outlier.

Nilai interpolasi kriging Z (x0) dari bidang acak Z (x) (misalnya elevasi Z dari suatu

daerah sebagai fungsi dari x lokasi geografis) di lokasi pengamatan z_i = Z (x_i) , i =

1, ..., n medan acak pada lokasi terdekat x

1, …, xn. kriging menghitung estimator

terbaik berisi linier Ź (x0) dari Z (x0) berdasarkan model stokastik dari

ketergantungan spasial di ukur baik dengan variogram γ (x,y) atau dengan ekspektasi µ (x) = E [Z (x)] dan fungsi kovarians c (x,y) dari bidang acak. Formula

Kriging disusun oleh kombinasi linier

Ź (x0) = ∑ni 1 ω_i⽰X0 Z⽰Xi ………...(1)

Dari nialai-nilai yang diamati zi = Z(xi) dengan bobot w_i(x0), i = 1,…, n dipilih

bahwa varians (disebut juga varians kriging atau kesalahan kriging):

(46)

BAB 3

METODE PENELITIAN

3.1.Lokasi Penelitian

Lokasi penelitian bertempat di wilayah Kota Surakarta.

3.2.Sumber Data

3.2.1 Data Utama

Data utama berupa data-data CPT yang diambil dari Lab. Mekanika Tanah Jurusan

Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret.

3.2.2 Data Pendamping

Data pendamping berupa peta-peta antara lain :

a. Peta Digital RBI Wilayah Surakarta nomor lembar peta 1408-343

b. Peta Geologi Teknik Daerah Surakarta skala 1: 25.000 produksi Direktorat

Geologi Tata Lingkungan edisi 1989

c. Peta Kontur Surakarta skala 1:5000 dari PDAM Surakarta

d. Peta Pariwisata Surakarta 1:12.500

3.3.Langkah Penelitian

a. Kompilasi Data

Kompilasi atau mengumpulkan data dari Lab. Mekanika Tanah Teknik Sipil

UNS berupa data-data CPT hasil pengujian. Data-data lain yang digunakan

(47)

b. Sortir Data

Melakukan penyortiran terhadap data CPT yang pernah dilakukan di wilayah

kota Surakarta. Data dipilih berdasarkan alamat lokasi proyek yang jelas.

c. Identifikasi Lokasi

Melakukan identifikasi awal terhadap lokasi data CPT. Data-data CPT yang

digunakan hanya data yang lokasinya telah teridentifikasi.

d. Editing Peta

Langkah selanjutnya adalah mengubah (editing) peta digital RBI dengan

menetapkan batas-batas administrasi wilayah kota Surakarta sehingga terbentuk

peta kota Surakarta beserta dengan unsur-unsur peta antara lain jalan, sungai,

kontur, titik tinggi dan bangunan penting.

e. Analisis Data

Analisis data CPT yang dilakukan adalah :

1)Menentukan kedalaman lapisan tanah keras rata-rata

Kedalaman tanah keras dari titik yang ditinjau didapatkan mengamati grafik

atau tabel. Langkah selanjutnya adalah mencari nilai kedalaman tanah keras

rata-rata berdasarkan nilai qc 250 kg/cm2 dari beberapa titik pengujian yang berada dalam satu lokasi proyek. Pengambilan kedalaman qc rata-rata adalah

dengan mengambil nilai qc terdalam.

2)Menentukan koordinat lokasi dengan alat GPS dan Google Earth.

Penelitian ini memerlukan data berupa titik lokasi, maka diperlukan survei

penentuan koordinat dari lokasI CPT. Salah satu metode yang sekarang lazim

digunakan adalah dengan penitikan lokasi menggunakan GPS. Global

Positioning System (GPS) adalah suatu sistem radio navigasi penentuan posisi

dengan menggunakan satelit. GPS dapat memberikan posisi suatu objek di

muka bumi dengan akurat dan cepat (tiga dimensi koordinat x, y, z) dan

memberikan informasi waktu serta kecepatan bergerak secara kontinyu di

seluruh dunia. Satelit GPS mempunyai konstelasi 24 satelit dalam enam orbit

yang mendekati lingkaran. Setiap orbit ditempati oleh 4 buah satelit dengan

interval antara yang tidak sama. Orbit satelit GPS berinklinasi 550 terhadap bidang equator dengan ketinggian rata-rata dari permukaan bumi sekitar 20.200

(48)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 3)Menentukan elevasi muka tanah lokasi

Menentukan elevasi permukaan tanah lokasi CPT berdasarkan koordinat lokasi

tersebut kemudian di plot pada peta. Kemudian dilakukan interpolasi kontur

kota Surakarta, hasil koordinat dari GPS yang telah di plot di peta akan

bersinggungan dengan kontur yang telah di interpolasi dengan bantuan fasilitas

ArcGIS yaitu 2D analyst dan 3D analyst (Topo to Raster).

f. Plotting Data

Plotting data adalah proses memasukkan lokasi data-data CPT ke dalam peta

dasar (base map) yang dibangun dari peta digital Rupa Bumi Indonesia.

Data-data CPT yang telah terkumpul diidentifikasi sesuai lokasi atau alamat kemudian

diplot ke dalam peta dasar dengan menggunakan simbol dan warna tertentu.

Contoh plotting data dapat dilihat pada Gambar 3.1.

(49)

g. Desain Tampak Atas dan Cross Section

Mendesain tampak atas dan cross section dalam dua arah yaitu, arah

utara-selatan dan arah barat-timur. Untuk contoh desain tampak atas dan cross section

dapat dilihat pada Gambar 3.1 dan 3.2.

Gambar 3.2 Contoh desain tampak atas

Gambar 3.3 Contoh desain cross section

Langkah-langkah penelitian ini dapat disederhanakan dengan bagan alir seperti yang

(50)

(51)

(52)

BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Deskripsi Wilayah Penelitian

4.1.1. Letak dan Batas Daerah Penelitian

a. Letak Astronomis

Berdasarkan peta rupa bumi lembar Surakarta (1408-343), daerah penelitian secara

astronomis terletak di antara 9168424 mU – 9160415 mU dan 485583 mT- 474430

mT atau 110° 45’ 15”dan 110° 45’ 35” Bujur Timur dan antara 7°36’ dan 7° 56’

Lintang Selatan.

b. Letak dan batas administrasi

Secara administratif, daerah penelitian yaitu kabupaten Surakarta termasuk dalam

propinsi Jawa Tengah. Batas administrasi Daerah penelitian adalah sebagai berikut:

Batas-batas administrasi :

Ø Sebelah Utara : Boyolali

Ø Sebelah Timur : Karanganyar

Ø Sebelah Selatan : Sukoharjo

Ø Sebelah Barat : Boyolali

Kota Surakarta terbagi menjadi lima kecamatan, yaitu: Kecamatan Laweyan.,

Kecamatan Serengan, Kecamatan Pasar Kliwon., Kecamatan Jebres., Kecamatan

(53)

(54)

4.2. Data CPT Laboratorium Mekanika Tanah

Data-data CPT yang diambil dan diplot adalah data-data yang berlokasi dalam

wilayah Kota Surakarta yang telah teridentifikasi lokasinya. Data-data lokasi proyek

yang tersimpan di Lab. Mekanika Tanah Fakultas Teknik UNS ditunjukkan pada

Tabel 4.1. sebagai berikut :

Tabel 4.1. Jumlah lokasi data pengujian CPT di Lab. Mekanika Tanah Fakultas

Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta

Lokasi Data Jumlah

Lokasi data CPT di Kota Surakarta 1987-2011 270

Lokasi data CPT yang diplot dalam peta 132

(Lab.Mektan FT UNS)

Data-data CPT yang tidak masuk dalam peta mempunyai jumlah yang cukup

signifikan, hal itu disebabkan kurang atau tidak adanya pencantuman alamat suatu

lokasi proyek secara jelas. Data sondir yang dianalisis berupa grafik hasil pengujian

CPTyang memuat variabel nilai tahanan konus, qc , nilai tahanan lekat, fs, dan nilai

kedalaman (depth). Mesin CPT yang dipakai oleh Lab. Mekanika Tanah Teknik Sipil

mempunyai manometer dengan skala ukuran (gauge scale) sebesar 250 kg/cm2 sebagai penentuan kedalaman tanah keras.

4.3. Analisis Data

Analisis data dilakukan setelah data-data CPT terkompilasi serta lokasi data telah

teridentifikasi. Analisis data dalam penelitian ini diperlukan untuk mengetahui

parameter yang dibutuhkan dalam proses pemetaan seperti kedalaman tanah keras

rata-rata, posisi lokasi dan elevasi muka tanah. Langkah analisis data dijelaskan

(55)

4.3.1 Penentuan Kedalaman Tanah Keras Rerata

Salah satu hasil rekapitulasi pengujian CPT oleh Lab. Mektan FT UNS serta

grafiknya yang dilakukan di lokasi proyek Pembangunan SMP Muhammadiyah I

Surakarta pada tanggal 2 Agustus 2007 ditunjukkan oleh Tabel 4.2 dan Gambar 4.2.

Kedalaman tanah keras dari titik yang ditinjau didapatkan mengamati grafik atau

tabel. Langkah selanjutnya adalah mencari nilai kedalaman tanah keras rata-rata

berdasarkan nilai qc 250 kg/cm2 dari beberapa titik pengujian yang berada dalam satu lokasi proyek. Pengambilan kedalaman qc rata-rata adalah dengan mengambil nilai

qc terdalam.

Tabel 4.2.a Contoh hasil rekapitulasi pengujian CPT di SMP Muhammadiyah 1 Surakarta

S1

(56)

Conus Biconus Friction HL = Total Local

No. Depth ( qc ) (H) (qf) (H-qc)xD/A HT = SHL Friction

Conus Biconus Friction HL = Total Local

(57)

Gambar 4.2.a Grafik hasil pengujian S1 di SMP Muhammadiyah 1 Surakarta

(58)

`

Gambar 4.2.c Grafik hasil pengujian S3 di SMP Muhammadiyah 1 Surakarta

Gambar 4.3. Sketsa posisi titik-titik sondir di SMP Muhammadiyah 1 Surakarta 0

1

2

3

4

5

6

0 50 100 150 200 250

D

e

p

th

(

m

)

conus (kg/cm2) local friction *10 (kg/cm2)

(59)

4.3.2 Penentuan Lokasi Data CPT

a. Identifikasi Awal

Peta pariwisata kota Surakarta digunakan untuk mengidentifikasi secara umum

lokasi-lokasi yang mudah dikenali seperti bank, sekolah, tempat ibadah, bangunan

penting dan lain-lain.

b. Bantuan Alat GPS

Melakukan survey lapangan ke lokasi-lokasi yang telah diidentifikasi dengan

bantuan alat GPS. Output dari alat GPS dalam penelitian ini adalah koordinat

UTM.

4.3.3 Pembuatan Layer Berdasarkan Data CPT

Layer baru berdasarkan data CPT diolah dengan menggunakan bantuan perangkat

lunak pemetaan ArcGIS 9.2. Langkah pembuatan layer atau tema baru dijelaskan

sebagai berikut :

1. Data Spasial CPT

Data spasial CPT dibuat dengan memasukkan titik survei CPT. Titik-titik CPT

tersebut dibuat dengan memasukkan koordinat titik yang diperoleh pada saat survei

CPT dilakukan. Adapun langkah dalam pembuatan data spasial CPT adalah sebagai

berikut:

a. Titik-titik koordinat yang telah diperoleh dari survei kemudian disimpan dalam

file dengan menggunakan microsoft excel. Kemudian data berformat excel

tersebut dimasukkan kedalam lembar kerja ArcGIS dengan memilih tools–add xy

data. Kemudian di export ke dalam shapefile dengan export data–to shapefile

(60)

Gambar 4.4. Titik-Titik CPT Kota Surakarta.

b. Setelah itu melengkapi data CPT berdasarkan data yang diperoleh dari Dinas

Bina Marga Kota Solo, dengan mengaktifkan toolbar editing kemudian buka

(61)

Gambar 4.5. Attribute Table dari data spasial CPT Kota Surakarta.

2. Penentuan Ketinggian Permukaan

Ketinggian permukaan tanah atau kontur yang muncul sebagai salah satu variabel

dalam cross section didapatkan dengan cara interpolasi interval kontur. Gambar 4.6

menunjukkan kontur wilayah kota Surakarta, kontur dibagi atas beberapa

ketinggian garis kontur yaitu hijau tua 125 m, hijau muda 112,5 m, orange 106,5 m,

merah 100 m, kuning 93,75 m, dan jingga 87,5 m. Pada Gambar 4.7 menunjukkan

hasil DEM 10X10. Kontur bayangan didapatkan dari hasil interpolasi menggunakan

fasilitas ArcGIS yaitu 2D analyst dan 3D analyst (Topo to Raster) dengan

(62)

(63)