1
BAHAN AJAR
PENYELIDIKAN GEOTEKNIK (GEOTECHNICAL INVESTIGATION) Pertemuan ke-1 23-27 Feb. 2015
Dr.Eng Agus S. Muntohar
Materi Kuliah Penyelidikan Geoteknik 2
Pertemuan ke-1
Pertemuan ke-2
Pertemuan ke-3
Pertemuan ke-4 Pertemuan ke-5 s.d 7
Pertemuan ke-8 s.d 10
Pendahuluan: Pengertian dan Tujuan Perencanaan Penyelidikan Lapangan Lingkup Pekerjaan Penyelidikan Lapangan Pengambilan Contoh Tanah dan Batuan Tanah Residu, Tanah Lunak, Tanah Ekspansif Pengujian Kekuatan Tanah Lapangan
Materi Kuliah Penyelidikan Geoteknik 3
Pertemuan ke-11
Pertemuan ke-12 s.d 14
Penyusunan Laporan Penyelidikan Geoteknik Aplikasi : Kunjungan Lapangan, Tugas Presentasi
Penyelidikan Geoteknik 4
Penyelidikan Lapangan (site exploration)
Penyelidikan Geoteknik Pengujian Laboratroium (laboratory tests)
Definisi 5
Merupakan proses untuk menentukan : lapisan-lapisan
endapan tanah asli yang berada dibawah suatu struktur yang akan dibangun, dan Sifat-sifat tanah
Tujuan Penyelidikan Geoteknik 6
Memilih jenis dan kedalaman fondasi yang sesuai dengan rencana struktur, Mengevaluasi kapasitas dukung fondasi. Melakukan estimasi kemungkinan penurunan struktur. Menentukan potensi permasalahan pada fondasi (misal: tanah ekspansif, collapsible soil, sanitary landfill, dll).
Tujuan Penyelidikan Geoteknik 7
Mengetahui kedalaman muka air tanah. Memprediksi tekanan tanah lateral untuk struktur perkuatan tanah seperti dinding penahan tanah, turap, dll. Menentukan metode konstruksi terhadap perubahan kondisi tanah.
Organisasi Penyelidikan Geoteknik 8
Ref. Wesley, L.D. (2010)
9
PENYELIDIKAN LAPANGAN Pertemuan ke-2 2-6 Maret 2015
Dr.Eng. Agus S. Muntohar
10
Penyelidikan Lapangan (site exploration)
Tujuan pekerjaan penyelidikan lapangan : Untuk
menentukan lapisan-lapisan dan sifat-sifat tanah di lapangan
Sifat-sifat tanah yang perlu diamati : Kekuatan, Deformasi,
dan
Hidraulik
Penyelidikan tanah harus diprogramkan agar diperoleh informasi yang maksikmal dan biaya yang memadai.
11
Tahapan Penyelidikan Lapangan: Stage 1
Menghimpun semua informasi yang tersedia, meliputi : dimensi, jarak kolom, jenis dan peruntukan struktur bangunan, kebutuhan basement, dan bagian khusus lainnya. peraturan tentang fondasi dan bangunan. Untuk struktur jembatan, ahli geoteknik harus mengetahui informasi jenis dan panjang bentang serta pembebanan pada pilar. toleransi penurunan dan estimasi beban pada fondasi. kondisi tanah dari penyelidikan tanah yang pernah dilakukan pada bangunan terdekat. topografi dan kondisi geologi.
12
Tahapan Penyelidikan Lapangan: Stage 2
Pengamatan visual lapangan (reconnaissance) : Berupa kunjungan ke lapangan guna memperoleh informasi tentang jenis dan perilaku struktur bangunan di sekitarnya misalnya retakan, penurunan, kemungkinan pintu/jendela yang tidak bisa dibuka (karena gesekan dengan lantai/kusen). Kemungkinan pengaruh struktur bangunan yang diakan dibangun terhadap bangunan sekitarnya, sehingga diperlukan rencana penyelidikan untuk memilih jenis fondasi pada bagian struktur yang berbatasan dengan bangunan sekitarnya.
13
Tahapan Penyelidikan Lapangan: Stage 3
Penyelidikan lapangan permulaan (preliminary site investigation) : Melakukan beberapa titik pengeboran atau test pit guna mengetahui lapisan-lapisan tanah secara umum, jenis tanah, dan keberadaan muka air tanah. Satu atau lebih pengeboran dilakukan untuk mengambil batuan, apabila pada pengeboran permulaan ini dijumpai tanah dalam kondisi lepas (loose) hingga mengalami pemampatan yang tinggi (highly compressible). Pengeboran dapat tidak lakukan apabila informasi awal dari penyelidikan lokasi terdekat secara utuh dapat memberikan gambaran tentang profil tanah di lokasi.
14
Tahapan Penyelidikan Lapangan: Stage 4
Detail penyelidikan lapangan : Dilakukan
setelah pekerjaan penyelidikan awal. Hasil pengeboran dan data awal dijadikan sebagai dasar untuk menentukan lokasi pengeboran tambahan, dan pengambilan contoh tanah tambahan untuk pengujian laboratorium sebagai konfirmasi hasil pengamatan awal tersebut.
15
Tahapan Penyelidikan Lapangan: Stage 5
Pengawasan pekerjaan di lapangan: Terutama
untuk pekerjaan pengeboran dan pembuatan log profil tanah (bor log). Penyusunan bor log harus diawasi pengaturannya dalam sample box seperti pada Gambar berikut :
16
17
18
LINGKUP PEKERJAAN PENYELIDIKAN LAPANGAN Pertemuan ke-3 9-13 Maret 2015
Dr.Eng. Agus S. Muntohar
19
Lingkup Pekerjaan Penyelidikan Lapangan
Pengeboran (boring) dan test pit Uji Penetrasi (penetration test)
Pengeboran Tanah 20
Metode terdahulu untuk memperoleh lubang pengujian adalah dengan cara menggali suatu lubang serupa parit dengan menggunakan peralatan tangan atau mesin.
Karena pertimbangan keekonomian, cara yang dilakukan sekarang ini adalah menggunakan peralatan konstruksi seperti backhoe untuk menggali parit, kemudian menggunakan peralatan tangan untuk membuang gumpalan tanah atau meratakan lubang guna keperluan pengujian lapangan.
Cara ini adalah metode yang paling baik untuk memperoleh mutu yang baik dari contoh tanah tak-terusik (undisturbed samples) atau untuk pengujian lainnya.
Pengeboran Tanah 21
Parit Uji (Test Pit) 22
Kedalaman Pengeboran 23
Kedalaman yang diperlukan untuk pengeboran sedapat mungkin diperkirakan sebelum pelaksanaan pekerjaan. Perkiraan kedalaman dapat berubah selama pelaksanaan pengeboran yang bergantung pada lapisan tanah yang dihadapi di lapangan. Untuk memperkirakaan kedalaman pengeboran, ahli geoteknik dapat menggunakan aturan berikut ini :
24
Metode Perkiraan Kedalaman Minimum Pengeboran Gambar 1: Penentuan kedalaman minimum pengeboran
Beban, Q Muka tanah
Df
Fondasi
D
Ds Tegangan akibat beban
so’
Tegangan akibat berat lapisan tanah
25
Metode Perkiraan Kedalaman Pengeboran
Hitung besarnya penambahan tegangan akibat beban, Ds di bawah fondasi. Gambarkan distribusi tegangnnya seperi pada Gambar 1. Hitung tegangan vertikal efektif akibat lapisan tanah (overburden stress) terhadap kedalaman, s‘v. Tentukan kedalaman D = D1, dimana besarnya Ds =1/10 qu(net); (dengan qu(net) = tegangan netto fondasi = qult – g.Df). Tentukan kedalaman D = D2, dimana Ds/ s‘v = 0,05. Meskipun diperoleh lapisan tanah keras (bedrock), nilai terkecil dari D1 and D2 digunakan untuk menentukan kedalaman minimum pengeboran yang diperlukan.
26
Kedalaman Minimum Pengeboran Untuk Gedung Tabel 2 berikut ini menyajikan kedalaman minimum pengeboran untuk gedung bertingkat yang didasarkan pada metode yang telah dijelaskan sebelumnya. Lebar Bangunan (m) 1 30,5 3,4 61 3,7 122
3,7
Jumlah Lantai 2 6,1 6,7
4 10,1 12,5
8 16,2 20,7
16 24,1 32,9
7,0
13,7
24,7
41,5
27
Kedalaman Minimum Pengeboran Untuk Gedung
Untuk bangunan rumah sakit atau perkantoran, kedalaman pengeboran dapat menggunakan aturan berikut : Jenis Bahan Banguan Baja ringan atau beton (narrow)
Baja berat atau beton (wide) Db
= kedalaman pengeboran (m) S – jumlah tingkat
Kedalaman (m) Db = 3S0,7
Db = 6S0,7
28
Kedalaman Pengeboran Untuk Galian Dalam (Deep Excavation)
When deep excavations are anticipated, the depth of boring should be at, least 1.5 times the depth of excavation. Sometimes subsoil conditions are such that the foundation load may have to be transmitted to the bedrock. The minimum depth of core boring into the bedrock is about 3m. If the bedrock is irregular or weathered, the core borings may have to be extended to greater depths.
Jarak Antar Lubang Bor 29
Tidak aturan yang baku untuk menentukan jarak antar lubang bor. Tetapi Table 3 berikut dapat digunakan sebagai panduan untuk menentuan jarak antar lubang bor. Jarak lubang bor dapat berkurang atau bertambah tegantung pada kondisi lapisan tanah. Jika lapisan tanah relatif seragan dan dapat dengan mudah diperkirakan, maka jumlah lubang bor dapat dikurangi.
Jarak Antar Lubang Bor 30
Tabel 3 Perkiraan jarak antar lubang bor
Jenis Proyek Gedung bertingkat banyak Pabrik industri satu tingkat Jalan raya Kawasan Permukiman Bendungan dan bendung
Spasi (m) 10 – 30 20 – 60 250 – 500 250 – 500 40 – 80
Peralatan Pengeboran 31
Auger boring
Peralatan Pengeboran 32
Power drills
Peralatan Pengeboran : Wash Boring
33
34
Peralatan Pengeboran: Tabung Pengambilan Contoh Tanah
Peralatan Pengeboran: Tabung Pengambilan Contoh Tanah
35
Kondisi Air Tanah 36
Kondisi muka air tanah dan potensi rembesan air tanah adalah faktor penting dalam semua analisis dan desain geoteknik. Evaluasi terhadap keberadaan kondisi air tanah merupakan elemen dasar dari seluruh program penyelidikan geoteknik. Pengamatan air tanah meliputi dua jenis berikut : Penentuan
kedalaman muka air tanah dan tekanan, Pengukuran permeabilitas lapisan-lapisan tanah di bawah permukaan tanah.
Kondisi Air Tanah 37
Air tanah akan menyebabkan pengurangan kuat dukung fondasi melalui dua mekanisme : Penguranan
nilai kohesi, Peningkatan tekanan air pori.
Penyiapan Bor Log 38 1. 2. 3. 4. 5. 6.
7.
8. 9. 10.
Nama dan alamat perusahaan pengeboran Nama operator pengeboran Deskripsi pekerjaan dan Nomor Jumlah, jenis dan lokasi pengeboran Number, type, and location of boring Tanggal pengeboran Susunan lapisan-lapisan bawah permukaan tanah, yang diperoleh dari pengamatan visual melalui tabung contoh tanah, dan lain-lain Elevasi muka air tanah dan tanggal pengamatan, penggunaan selubung (casing) dan lain-lain, Nilai dan kedalaman SPT, Jumlah , jenis dan kedalaman contoh tanah yang diambil, Jika dilakukan pengeboran inti (rock coring), jenis mata bor yang diigunakan, dan panjang aktual pengeboran, panjang pengeboran yang utuh (core recovery), dan RQD.
39
