REKAYASA PONDASI LANJUT

REKAYASA PONDASI LANJUT

GEO-103

TOPIK KE - 1

PENYELIDIKAN GEOTEKNIK

Disusun oleh:

Yusep Muslih Purwana

Penyeldikan Geoteknik:

• Usaha yang dilakukan untuk mendapatkan informasi sifat fisik dan mekanik lapisan tanah untuk kepentingan pekerjaan teknik sipil (bangunan gedung, jalan, jembatan, embankment, dll)

• Investigasi Geoteknik secara garis besar dilakukan meliputi: 1)

Preliminary study 2) eksplorasi lapangan, 3) pengujian lapangan dan lab, 4) instrumentasi lapangan

Tujuan Dasar Penyelidikan Geoteknik

Tujuan dasar investigasi geoteknik adalah untuk mendapatkan karakter kondisi geologi areal yang ditinjau, termasuk di dalamnya informasi:

1. Distribusi lateral dan ketebalan lapisan tanah 2. Muka air dan kualitas air tanah

3. Sifat fisik dan mekanik tanah

4. Kondisi yang membahayakan: lereng tak stabil, keberadaan sesar aktif, seismisitas, daerah banjir, amblesan, runtuhan, dan potansi heave

5. Respon tanah terhadap konstruksi, loading-unloading.

6. Pemilihan material yang sesuai untuk timbunan dan konstruksi

Tahap-tahap (stages) Investigasi Geoteknik

(Burt Look)

1. Stage 1: Identifikasi kondisi geologi secara umum melalui data

existing, remote sensing, field reconnaissance, menggunakan peta geologi  desk study

2. Stage 2: Penyiapan data subsurface melalui eksplorasi data dari uji bor, test pit, geofisik, dll

3. Stage 3: Pengambilan sampel tanah dan batuan utk dibawa ke lab 4. Stage 4: Pengujian lab dan uji lapangan (in situ)

5. Stage 5: Instalasi instrument utk memonitor respon struktur dan lapisan tanah

Desk Study

Desk study adalah langkah yang paling awal dan merupakan komponen esensial pada investigasi geoteknik

Tujuan Desk Study:

• Identifikasi potensi masalah-masalah konstruksi

• Identifikasi kemungkinan kondisi kritis (ketidakstabilan lereng, excessive settlement, dll)

• Identifikasi kemungkinan bahaya yang tidak bisa diprediksi (misalnya adanya pengaruh limbah, dll)

DESK STUDY

Peta Topografi

• Adalah peta yang menunjukkan bentuk dan karakter permukaan bumi berisi infromasi posisi

geografi dan elevasi.

• Peta ini memberikan infrormasi relief, drainase, hutan, batas

administrasi, daerah hunian, jalan raya, dll

• Skala peta yang paling banyak digunakan adalah 1:100.000, 1:50.000, 1:25.000, 1:10.000, 1:2500  tergantung keperluan

Peta Foto Udara

Peta Geologi

• Peta berisi informasi geologi suatu daerah; formasi batuan, lithology, lokasi profil, tektonika, fisiografi,

pertambangan, dan struktur geologi

• Peta ini disajikan berupa gambar dengan warna, symbol dan corak.

Rekaman Muka Air Tanah

Peta Tata Guna Lahan

Data lainnya

• Peta survey tanah

• Peta sumber gempa terdekat

• Rekaman meteorologi; curah hujan, arah angin, suhu, cuaca, tomografi

• Rekaman kegempaan

• Laporan soil investigation terdahulu

• As built drawing

• Standar atau code yang digunakan

Site Reconnaissance

• Adalah inspeksi lapangan (walk over) untuk membuktikan atau mensinkronkan data dari desk study dengan kondisi real.

• Beberapa hal penting terkait field reconnaissance misalnya:

- info tentang aksesibilitas ke lokasi

- jenis vegetasi (terkait dengan jenis tanah)

- kondisi drainase (dari mana dan ke mana aliran air) - singkapan lapisan tanah (misalnya dari open cut)

- adanya retakan pada struktur yang ada (menunjukkan adanya settlement)

- warna lapisan tanah (misalnya hitam  expansive soil)

- tidak kalah penting lainnya adalah: dokumentasi saat pelaksanaan

Site Reconnaissance

Site Reconnaissance

Preliminary Investigation

• Dilakukan untuk mendapatkan gambaran secara umum (general overview lokasi dan sekelilingnya.

• Pada tahap ini lebih merupakan penggabungan desk studi dengan site reconnaissance.

• Misalnya diperlukan pengambilan sampel atau pengujian in situ hanya dilakukan di bbrp titik penting yang dianggap mewakili, misalnya 1 buah di tengah. Apabila diperlukan bisa dilakukan tambahan data misalnya hand boring, CPT, dll di tempat yang dianggap penting.

Preliminary Report

• Hasil desk studi dikombinasikan dengan reconnaissance selanjutnya dibuat preliminary report (laporan pendahuluan)

• Berisi gambaran umum (overview) kondisi calon lokasi proyek

• Pada bagian akhir preliminary report dapat berisi langkah lanjutan (atau usulan langkah berikutnya) yang akan dilakukan.

In Situ vs Laboratory Testing

Laboratory Testing Standards

STANDAR ASTM

1. D 653-09 Terminology of Soil, Rock, and Fluids

2. D 2487-6 USCS Soil Clasification 3. D 422 Particle Size

4. D 854-6 Specific Gravity by Picnometer 5. D 2216-05 Water Content

6. D 4318-05 Atterberg Limits

7. D 2435 One Dimensional Consolidation 8. D 5084-03 Hydraulic Conductivity

9. D 3080 Direct shear CD 10. D 4767 04 Triaxial CU 11. D 2850 Triaxial UU

12. D 5607 Direct shear for rock 13. Dll……..

UJI SIFAT-SIFAT INDEX

1. U

^{JI KADAR AIR}

2. U

^{JI BERAT JENIS SPECIFIC}

3. U

^{JI BERAT ISI}

4. U

^{JI DISTRIBUSI UKURAN PARTIKEL}

5. U

^{JI BATAS}

-

^BATAS KONSISTENSI

6. U

^{JI KEPADATAN RELATIF}

HUBUNGAN g, e, w, Gs

HUBUNGAN g, n, w

Typical Gs beberapa Jenis Tanah

RELATIONSHIP SUMMARY

Ukuran butir vs perilkau partikel

Ukuran partikel menurut beberapa Standard

SUSUNAN AYAKAN

KURVA DISTRIBUSI UKURAN PARTIKEL

Hasil analisis saringan dan analisis hydrometer selanjutya di plot dalam pada diagram semilog, seperti gambar sebalah kanan.

Beberapa parameter penting dari

kurva tsb adalah D₁₀, D₃₀, D₆₀, C_u, dan C_c:

D₁₀ = diameter yang berhubungan

dengan 10% lolos. D₃₀ = diameter yang berhubungan dengan 30% lolos, D₆₀ = diameter yang berhubungan dengan 60% lolos.

C_u = D₆₀/D₁₀ C_c =D₃₀²/(D₁₀ x D₆₀)

K ^ONSISTENSI T ^ANAH

(L ^{IQUID LIMIT DAN} P ^{LASTIC LIMIT} )

Ilustrasi LL, PL, SL

ALAT

Secara uji lab, batas cair (LL) adalah kadar air pada kondisi

dimana pada jumlah ketukan mencapai 25 x, kedua tanah sisi kiri dan kanan

bertemu sepanjang 13 mm

PROSEDUR UJI PL

Secara uji lab, PL

adalah kadar air pada saat dimana tanah

mengalami retak retak pertama pada

diameter pilinan 3.2 mm (gambar kiri

sebagai pembanding)

USCS SYSTEM

Plasticity Chart

Direct Shear Test

Triaxial Test

UCS

Consolidation Test

PENYELIDIKAN GEOTEKNIK (SESI 2)

Penyeldikan Geoteknik:

• Usaha yang dilakukan untuk mendapatkan informasi sifat fisik dan mekanik lapisan tanah untuk kepentingan pekerjaan teknik sipil (bangunan gedung, jalan, jembatan, embankment, dll)

• Investigasi Geoteknik secara garis besar dilakukan meliputi: 1)

Preliminary study 2) eksplorasi lapangan, 3) pengujian lapangan dan lab, 4) instrumentasi lapangan

Tujuan Dasar Penyelidikan Geoteknik

Tujuan dasar investigasi geoteknik adalah untuk mendapatkan karakter kondisi geologi areal yang ditinjau, termasuk di dalamnya informasi:

1. Distribusi lateral dan ketebalan lapisan tanah 2. Muka air dan kualitas air tanah

3. Sifat fisik dan mekanik tanah

4. Kondisi yang membahayakan: lereng tak stabil, keberadaan sesar aktif, seismisitas, daerah banjir, amblesan, runtuhan, dan potansi heave

5. Respon tanah terhadap konstruksi, loading-unloading.

6. Pemilihan material yang sesuai untuk timbunan dan konstruksi

Tahap-tahap (stages) Investigasi Geoteknik

(Burt Look)

1. Stage 1: Identifikasi kondisi geologi secara umum melalui data

existing, remote sensing, field reconnaissance, menggunakan peta geologi  desk study

2. Stage 2: Penyiapan data subsurface melalui eksplorasi data dari uji bor, test pit, geofisik, dll

3. Stage 3: Pengambilan sampel tanah dan batuan utk dibawa ke lab 4. Stage 4: Pengujian lab dan uji lapangan (in situ)

5. Stage 5: Instalasi instrument utk memonitor respon struktur dan lapisan tanah

Test Pit

• Test pit merupakan salah satu metode eksplorasi geoteknik

dengan cara melakukan penggalian sumur sampai kedalaman tertentu baik secara manual maupun menggunakan alat

mekanis.

• Salah satu keuntungan test pit adalah profil lapisan tanah dapat dengan jelas terlihat secara visual (warna, tekstur, ketebalan, dll).

• Pengambilan sampel tanah disturbed maupun undisturbed dapat dilakukan melalui test pit.

• Salah satu hal yang perlu diperhatikan saat melakukan test pit

adalah keamanan; dinding galian jangan sampai runtuh

Eksplorasi Data: Test Pit

Soil Sampling

• Soil sampling adalah pengambilan contoh tanah untuk kemudian dilakukan pengujan di laboratorium

• Secara garis besar, metode pengambilan sampel ada 2:

1) disturbed sampling, 2) undisturbed sampling.

Penentuan disturbed atau undisturbed tergantung pada jenis kepentingan sampling itu sendiri.

• Pertanyaan: Pengujian lab apa aja yang harus/boleh

menggunakan disturbed dan undisturbed sample?

Disturbed Sample

• Disturbed sample adalah sample yang kondisi kepadatan dan kadar airnya tidak sama dengan kondisi asli di lapangan.

• Cara mendapatkan dilakukan dengan pengambilan langsung,

cangkul, penggalian dari test pit, dll

• Sample jenis ini masih digunakan misalnya untuk mendapatkan

klasifikasi tanah. Mengapa?

Undisturbed Sample

• Disturbed sample adalah sample yang kondisi kepadatan, kadar air, bahkan soil fabric nya sama

dengan kondisi asli di lapangan.

• Untuk mendapatkan sampel ini perlu cara-cara khusus yaitu

menggunakan tabung tipis Denisson, shelby tube.

• Pelaksanaan pengambilan tanah melalui cara-cara tertentu

sehingga sampel betul betul tidak terganggu.

Undisturbed Sample

Eksplorasi Data: CPT/sondir

cone resistance (kg/cm²) friction ratio (%)

total friction (kg/cm)

Uji Bor, SPT

Parameter N dihitung berdasar jumlah

hammer drop utk N₂ dan N₃. Misalnya:

N₁=20, N₂= 22, N₃= 23.

Maka N_SPT = N₂ + N₃ N_SPT = 22 + 23

N_SPT = 45

63.5 kg

76 cm

76 cm 63.5 kg

Koreksi Nilai N pada SPT

Berapa factor yang menyebabkan bacaan N di lapangan harus dikoreksi:

1. Faktor kedalaman (panjang stang) 2. Jenis hammer

3. Tinggi jatuh hammer

4. Cara jatuh (free atau rope) 5. Ukuran lubang bor, dll

Sehingga muncul istilah efisiensi energy (Er), nilainya bervariasi 30% -90%.

Koreksi Nilai N pada SPT

Total koreksi utk N menjadi:

(N₁)₆₀ = NC_NC_EC_BC_RC_S

Dimana:

C_N = koreksi overburden pressure C_E = koreksi hammer energy ratio C_B = koreksi ukuran bore hole

C_R = koreksi panjang rod (batang) C_S = koreksi sampler

C_N = (Pa/s_ov’)^0.5 = (100/s_ov’)^0.5 dengan 0.4 < C_N < 1.7

C_E = ER(%)/60

C_B = 1 utk dia bore hole 65 – 115 mm, 1.05 utk dia 150 mm, dan 1.15 utk dia 200 mm

C_R = 0.75 untuk rod < 4 m, 0.85 untuk rod 4 – 6 m, 0.95 utk rod 6 m – 10 m, 1 utk 10 – 30 m

Cs = 1.2 untuk sampler tanpa liner

Kedalaman Investigasi Geoteknik

• Tergantung struktur bangunan, lapisan tanah, dan perkiraan jenis pondasi

• Dilakukan sampai kedalaman lapisan tanah yang terpengaruh oleh beban

Kriteria Memilih Lokasi Titik

SNI 846:2017

• Diatur dalam pola sehingga stratifikasi tanah yang melintasi lokasi pembangunan dapat diperoleh

• Ditempatkan pada titik kritis tergantung bentuk, prilaku dan distribusi beban

• Untuk struktur linear, titik penyelidikan

ditempatkan pada jarak yang cukup terhadap sumbu bangunan

• Untuk struktur pada atau dekat lereng (termasuk galian), titik penyelidikan harus dirancang sampai di luar proyek sehingga stabilitas lereng atau galian dapat dievaluasi.

Apabila dipasang angkur, pertimbangan juga harus diberikan pada tegangan sekitar transfer beban

• Titik penyelilidikan tidak membahayakan struktur, pekerja, atau lingkungan.

Jumlah Minimum Titik

SNI 846:2017

Jumlah Minimum Titik

SNI 846:2017

Jumlah Minimum Titik

SNI 846:2017

Kedalaman Investigasi Geoteknik

SNI 846:2017

Kedalaman Investigasi Geoteknik

SNI 846:2017

Kedalaman Investigasi Geoteknik

SNI 846:2017

Kedalaman Investigasi Geoteknik

SNI 846:2017

Kedalaman Investigasi Geoteknik

SNI 846:2017

Kedalaman Investigasi Geoteknik

SNI 846:2017

Catatan utk (a) sampai (l):

1. Untuk kondisi geologi yang kompleks perlu diperdalam dari yang dianjurkan

Bore Hole pada Lereng

Pemilihan Jenis Alat

Penyampaian Informasi Geoteknik

Harus mencakup hasil factual penyelidikan lapangan dan lab:

1. Tujuan dan lingkup penyelidikan geoteknik termasuk deskripsi kondisi lapangan dan topografi, bangunan rencana.

2. Klasifikasi struktur ke dalam katagori geoteknik 3. Nama konsultan dan sub kontraktor

4. Tanggal mulai penyelidikan lapangan dan laboratorium

5. Hasil pengamatan lapangan (bukti adanya air tanah, perilaku

struktur bangunan sekitar, penampakan kondisi tanah sekitar lokasi, daerah tak stabil, aktifitas pembangunan sekitar, kendala saat

penggalian, riwayat lokasi, geologi, survey data dengan peta banguna serta titik lokasi pengujian, infromasi kegempaan

Isi Presentasi Geoteknik

Mencakup dokumentasi metode, prosedur dan hasil dari:

1. Desk study

2. Penyelidikan lapangan, pengambian sampel, uji lapangan, pengukuran air tanah

3. Pengujian laboratorium

Persyaratan berdasar SNI dan/atau standard lain yang digunakan.

Evaluasi Informasi Geoteknik

Hasil evaluasi harus terdokumentasi dan mencakup hal hal berikut:

1. Evaluasi lapangan dan lab, menurut SNI 8460-2017 point.

5.4, 5.5, 5.6

2. Review hasil pengujian serta info lainnya 3. Deskripsi geometri lapisan tanah

4. Deskripsi detail semua lapisan: sifat fisik, teknik, dan deformasi

5. Ulasan kondisi yang tidak lazim, misalnya keberadaan rongga dan zona terputus.

SNI 8460-2017 point. 5.4, 5.5, 5.6

Contoh

Contoh

Contoh

Evaluasi Informasi Geoteknik

Hal hal yang harus didokumetasikan:

1. Interpretasi sudah dilakukan dengan memperhatikan pengaruh muka air tanah, jenis tanah, metode, pengiriman sampel,

penanganan, persiapan benda uji

2. Pembagian lapisan asumsi berdasar hasil desk study dan inspeksi lapangan

Dokumentasi hasil evaluasi harus mencakup:

1. Tabulasi dan presentasi grafis yang memperhatikan lapisan tanah, termasuk muka air tanah

2. Nilai parameter geoteknik setiap lapisan 3. Pembahasan mengenai nilai parameter

TERIMA KASIH