Metode Penyelidikan Tanah

Metode Penyelidikan Tanah
13

Penyelidikan tanah dilapangan dibutuhkan untuk perancangan fondasi bangunan seperti :

  • Bangunan gedung
  • Dinding penahan tanah
  • Bendungan
  • Jalan
  • Dermaga
  • dll

Cara penyelidikan tanah dilakukan dengan :

  • Lubang uji (test pit)
  • Pengeboran
  • Insitu test (pengujian di lapangan)

Dari data yang diperoleh, sifat-sifat teknis tanah dipelajari kemudian dijadikan pertimbangan dalam menganalisis  penurunan dan kapasitas dukung.

Tujuan penyelidikan tanah adalah :

  1. Menetukan sifat-sifat tanah yang terkait dengan perancangan struktur yang dibangun diatasnya
  2. Menentukan kapasitas dukung tanah menurut tipe fondasi yang dipilih
  3. Menentukan tipe dan kedalaman fondasi
  4. Untuk mengetahui posisi muka air tanah
  5. Untuk memprediksi besarnya penurunan
  6. Menentukan besarnya tekanan tanah terhadap dinding penahan tanah atau pangkal jembatan
  7. Menyelidiki keamanan suatu struktur bila penyelidikan dilakukan pada bangunan yang telah ada sebelumnya
  8. Pada proyek jalan raya dan irigasi, penyelidikan tanah berguna untuk menentukan letak-letak ssaluran, gorong-gorong, penentuan lokasi dan macam bahan timbunan.

Cara penyelidikan tanah

Pengujian pemboran maupun tes pit memberikan informaasi kondisi tanah dasar fondasi. Penyelidikan detail pengeboran diikuti dengan pengujian dilaboratoriun dan  dilapangan.

Penyelidikan tanah untuk perancangan fondasi terdiri dari beberapa tahap, yaitu :

  1. Pengeboran atau penggalian lubang uji
  2. Pengambilan contoh tanah ( setiap jarak 0.75 – 3 m)
  3. Pengujian contoh tanah dilapangan atau dilaboratorium
  4. Analisis hasil uji tanah untuk perancangan kapasitas dukung

Pengambilan sampel  pada lapisan batuan  yaitu core (inti batu) menggunakan alat  bore putar (rotary drill).

Alat-alat penyelidikan tanah
Alat-alat penyelidikan tanah

Laporan hasil pengeboran

Laporan hasil pengeboran harus dibuat jelas dan tepat. Hal-hal kecil yang berkaitan dengan pelaksanaan perlu dicatat  seperti pergantian alat dan tipenya, kedalaman lubang dan metode penahan lubang bor. Hasil pengeboran dicatat dalam suatu boring log yang berisi :

  1. Kedalaman lapis  tanah
  2. Evaluasi permukaan titik bor, lapisan tanah dan muka air tanah
  3. Simbol dan jenis tanah secara grafis
  4. Deskripsi tanah
  5. Posisi dan kedalaman pegambilan contoh. Sebutkan disturb atau undistrub
  6. Nama proyek, lokasi, tanggal, dan nama penanggung jawab pekerjaan pengeboran

Jenis penyelidikan dilapangan

Jenis-jenis penyelidikan tanah dilapangan  :

  1. Uji penetrasi standar atau SPT
  2. Uji penetrasi kerucut statis (static cone penetration test) atau sondir
  3. Uji beban pelat
  4. Uji geser kipas
  5. Uji pressuremeter

Pengujian dilaboratorium

Pengujian dilaboratorium dilakukan pada sampel tanah yang diperoleh dari hasil pemboran yang digunakan untuk analisis kapasitas dukung dan penurunan. Pengujian yang sering digunakan dalam perancangan fondasi adalah :

  1. Pengujian dari pengamatan langsung
  2. Kadar air
  3. Analisis butiran
  4. Batas attetberg
  5. Triaxial,tekan bebas,geser langsung
  6. Geser kipas
  7. Konsolidasi
  8. Permeabilitas
  9. Analisa bahan kimia dll.

Laporan penyelidikan tanah untuk peracangan fondasi

Laporan penyelidikan tanah untuk perancangan fondasi dibuat dengan mempertimbangkan seluruh data bor, lubang uji observasi lapangan dan pengujian dilapangan dan dilaboratorium. Laporan penyelidikan tanah berisi :

  1. Pendahuluan
  2. Deskripsi lokasi proyek
  3. Kondisi geologi lokasi proyek
  4. Deskripsi lapisan tanah yang diperoleh dari hasil pengeboran
  5. Hasil pengujian laboratorium
  6. Pembahasan
  7. Kesimpulan
sumber : https://www.ilmutekniksipil.com/teknik-pondasi/penyelidikan-tanah

Daya Dukung Tanah

Daya Dukung Tanah
12

Pondasi akan aman apabila :

  • Penurunan (settlement) tanah yang disebabkan oleh beban fondasi masih dalam batas yang diijinkan.
  • Tidak terjadi keruntuhan geser pada tanah dasar fondasi

A. Jenis-jenis keruntuhan menurut vesic :

Fase I

  • Awal penerapan beban, tanah dibawah fondasi turun yang diikuti oleh deformasi tanah arah lateral dan vertikal.
  • Beban yang diterapkan relatif kecil sehingga penurunan sebanding dgn beban yang diterapkan
  • Tanah dalam kondisi keseimbangan elastis
  • Massa tanah mengalami kompresi mengakibatkan kenaikan kuat geser tanah dan menambah kapasitas dukungnya
Fase II
  • Penambahan beban selanjutnya, baji tanah terbentuk tepat dan deformasi plastis tanah semakin nampak.
  • Dengan penambahan beban, fondasi gerakan tanah pada mengalami perubahan kedudukan dari elastis menjadi plastis dari tepi fondasi
  • Gerakan tanah arah lateral menjadi semakin nyata diikuti oleh retakan lokal dan geseran tanah disekeliling tepi fondasi
  • Dalam zona plastis, kuat geser tanah sepenuhnya berkembang untuk menahan beban yang bekerja
Fase III
  • Kecepatan deformasi bertambah dengan penambahan beban.
  • Deformasi diikuti oleh gerakan tanah keluar disertai penggelembungan tanah permukaan
  • Tanah pendukung fondasi mengalami keruntuhan yang berbentuk lengkungan dan garis disebut bidang geser radial dan bidang geser linier

Mekanisme keruntuhan berdasarkan hasil uji model :

  • Keruntuhan geser umum
  • Keruntuhan geser lokal
  • Keruntuhan penetrasi

B. Mekanisme keruntuhan tanah

1. General shear failure

  • Pada awal pembebanan linier setelah pembebanan non-linear, beban dinaikkan sehingga terjadi keruntuhan
  • Kondisi kesetimbangan penuh terjadi penuh di atas surface failure
  • Muka tanah disekitarnya naik
  • Keruntuhan (slip) terjadi disatu sisi
  • Fondasi miring
  • Terjadi pada tanah dengan kompresibilitas rendah (padat dan kaku)
  • Daya dukung ultimit (qult) bisa diamati dengan baik
2. Local shear failure
  • Terjadi desakkan besar dibawah fondasi (lokal)
  • Failure surface tidak sampai kepermukaan (muka tanah hanya sedikit mengembang)
  • Terjadi pada tanah dengan kompresibilitas tinggi (mudah mampat)
  • Penurunan yang terjadi relatif besar
  • Daya dukung ultimit sulit ditentukan dibatasi oleh settlement
3. Penetration failure
  • Keruntuhan geser tidak terjadi
  • Akibat beban,Fondasi hanya menembus dan menekan kesamping sehingga tanah didekat fondasi menjadi mampat pada zona tepat didasar fondasi
  • Penurunan fondasi bertambah secara linier dan tidak menghasilkan gerakan lateral menuju keruntuhan
  • Bidang runtuh tidak terlihat sama sekali
sumber : https://www.ilmutekniksipil.com/teknik-pondasi/daya-dukung-tanah

Metode Analisis Pondasi Dangkal

Metode Analisis Pondasi Dangkal

11

A.  Anggapan Dasar

  • Analisis fondasi dangkal dengan metode elastis  plat fondasi dianggap kaku sempurna (tidak melengkung), plat fondasi boleh mengalami penurunan, miring akibat beban yang bekerja sedangkan tanah tidak mampu menahan beban tarik
  • Plat fondasi kaku (tidak lentur), jika lentur terjadi perubahan bentuk mengakibatkan retak pada komponen betonnya, jika kemasukan air semakin parah akan terjadi perlemahan beton penyusunnya, sehingga anggapan fondasi kaku lebih aman

B. Jenis Beban

1. Beban terbagi rata q  kN/m2

σ = qtotal = q1 +q2 + q3

a). Beban lantai (q1)

b). Beban di atas pelat fondasi (q2)

c). Beban pelat fondasi (q3)

Jumlah beban terbagi rata yang bekerja pada plat fondasi q total = q1 + q2 + q3

2. Beban titik

a) Beban titik sentris (P) : jika beban bekerja dipusat luasan dasar fondasi, yang termasuk beban titik sentris adalah resultan beban-beban yang bekerja pada kolom fondasi.

Reaksi tanah akibat beban yang bekerja : σ = ( P/A)

b) Beban titik eksentris (P) : jika beban tidak bekerja dipusat luasan dasar fondasi

3. Momen

Perjanjian :

Pusat berat dasar fondasi O

Momen berputar terhadap pusat berat fondasi (O)

Momen yang bekerja searah jarum jam bertanda (+)

Momen yang bekerja berlawanan arah jarum jam bertanda (-)

Momen yang berporos sb. Y = My

Momen yang berporos sb. X = Mx

Lebar fondasi arah sb. X = B

Lebar fondasi arah sb. Y = L

Reaksi melawan beban (momen); momen kearah kanan, reaksi kearah kiri

sumber : 
https://www.ilmutekniksipil.com/teknik-pondasi/analisis-pondasi-dangkal

Pondasi Telapak Gabungan dan Pondasi Telapak Kantilever

Pondasi Telapak Gabungan dan Pondasi Telapak Kantilever
92

Pondasi telapak tunggal tidak selalu dapat digunakan disebabkan oleh

  1. Beban kolom terlalu besar sedang jarak kolom dengan kolom terlalu dekat, sehingga menimbulkan luasan plat fondasi yang dibutuhkan akan saling menutup (overlapping)

2. Bila digunakan telapak tunggal akan menimbulkan momen yang cukup besar akibat pusat kolom tak sentris terhadap pusat berat alas fondasi. Untuk mengurangi pengaruh momen dilakukan penggabungan dengan luasan fondasi dan diusahakan pusat berat alas fondasi berimpit dengan resultante gaya-gaya yang bekerja

3. Ruangan terbatas
  • Tanah yang terbatas
  • Bangunan lain
  • Padat bangunan

pondasi gabungan digunakan untuk mendukung beban – beban struktur yang tidak begitu besar,namun tanahnya mudah mampat atau lunak dan pondasi dipengaruhi momen guling. Keuntungan pemakaian pondasi gabungan :

  1. Menghemat biaya penggalian dan pemotongan tulagan beton
  2. Dapat mengurangi penurunan tidak seragam yang berlebihan akibat adanya lensa-lensa tanah lunak dan bentuk variasi lapisan tanah tidak beraturan

Cara penggabungan fondasi-fondasi dapat dilakukan dengan beberapa cara :

  1. Fondasi telapak Gabungan (combined footing)
  2. Fondasi telapak kantilever (cantilever footing)
  3. Fondasi telapak ikat (strap footing)

Bentuk fondasi telapak gabungan

Pondasi Telapak Kantilever

Jika fondasi terdiri dari 2 atau lebih fondasi telapak dan diikat oleh satu balok –> fondasi telapak kantilever atau fondasi telapak ikat. Fondasi telapak kantilever digunakan jika luasan fondasi berada ditepi luasan bangunan terbatas oleh batas kepemilikan

sumber : https://www.ilmutekniksipil.com/teknik-pondasi/pondasi-telapak-gabungan-dan-pondasi-telapak-kantilever

Tanah Bertulang

Tanah Bertulang
2

I. Pendahuluan

Penulangan tanah banyak digunakan pada :

  1. Dinding penahan tanah
  2. Pangkal jembatan
  3. Timbunan badan jalan
  4. Penahan galian
  5. Perbaikan stabilitas lereng alam
  6. Tanggul
  7. Bendungan
  8. Fondasi rakit
  9. Bangunan-bangunan pelengkap

Bahan tulangan terbuat dari metal maupun geosintetik. Keuntungan tanah menggunakan sistem penulangan tanah:

  • Merupakan struktur yang fleksibel
  • Tidak mempunyai resiko besar jika terjadi deformasi struktur
  • Mudah dalam pelaksanaan
  • Merupakan struktur yang tahan terhadap gempa
  • Biaya pembangunan lebih ekonomis dibanding struktur konvensional
  • Tipe elemen-elemen penutup dinding depan dibuat dalam bentuk yang bermacam-macam

II. Penulangan Tanah Untuk Timbunan Baru

Sistem penulangan tanah untuk struktur yang terbentuk oleh tanah timbunan baru dapat dibedakan menurut jenis tulangan yang dipakai. Jenis tulangan yang digunakan :

1. Tulangan lajur
2. Tulangan grid
3. Tulangan lembaran
4. Tulangan batangan dgn angker
5. Dan lain-lain

Tulangan geogrid dan tulangan lembaran
Dinding Tanah bertulang geogrid
Tulangan Angker
Dinding Tanah bertulang dengangeotekstil (tulangan lembaran)

 III. Perancangan Dinding Tanah Bertulang

Analisis stabilitas dinding penahan umumnya dilakukan dengan menganggap struktur mempunyai panjang tak terhingga, sehingga analisis dilakukan dua dimensi. Struktur dinding tanah bertulang harus dirancang tahan terhadap pengaruh gaya dalam dan gaya luar.

a. Stabilitas Ekstern

Hitungan stabilitas ekstern dilakukan dengan menganggap struktur dinding penahan sebagai blok padat yang mampu menahan beban-beban luar tanpa resiko keruntuhan. Keruntuhan ditinjau terhadap mekanisme-mekanisme

sumber : https://www.ilmutekniksipil.com/teknik-pondasi/tanah-bertulang

Dinding Penahan Tanah

Dinding Penahan Tanah
112

A. Pendahuluan

Bangunan dinding penahan tanah berguna untuk menahan tekanan tanah lateral yang ditimbulkan oleh tanah urug atau tanah asli yang labil. Dinding penahan tanah banyak digunakan pada proyek-proyek :
  • jalan raya
  • irigasi
  • pelabuhan
  • bangunan ruang bawah tanah (basement)
  • pangkal jembatan (abutment), dll

Kestabilan dinding penahan tanah diperoleh terutama dari :

  • berat sendiri struktur, dan
  • berat tanah yang berada di atas pelat fondasi.
  • Besar dan distribusi tekanan tanah pada dinding penahan tanah, sangat tergantung pada gerakan tanah lateral terhadap DPT.

B. Tipe – tipe dinding penahan tanah

1. Dinding gravitasi

Biasanya terbuat dari beton tak bertulang atau pasangan batu, sedikit tulangan diberikan pada permukaan dinding untuk mencegah retakan permukaan.

2. Dinding semi gravitasi

Dinding grafitasi yang bentuknya agak ramping, krn rampingnya pada struktur ini dibutuhkan penulangan beton, namun hanya pada bagian dinding saja.

3. Dinding kantilever

Terdiri dari kombinasi dinding dan fondasi beton bertulang yang berbentuk T. Ketebalan DPT ini relatif tipis dan diberi tulangan secara penuh unutk menahan momen dan gaya lintang yang bekerja.

4. Dinding counterfort : dinding beton bertulang yang tipis pada bagian  dalam dinding pada jarak tertentu didukung oleh plat / dinding vertikal yang disebut counterfort. Ruang di atas plat fondasi, diantara counterfort diisi dengan tanah.

5. Dinding krib, dibuat dari balok-balok beton yang disusun menjadi DPT.

6. DPT dengan perkuatan (reinforced earth wall) dinding yang berupa timbunan tanah yang diperkuat bengan material lain. (geosintetik atau metal, dll)

C. Tekanan Tanah Lateral

Tekanan tanah lateral adalah gaya yang ditimbulkan oleh akibat dorongan tanah di belakang struktur penahan tanah. Analisis tekanan tanah lateral antara lain digunakan untuk :
  • Perancangan dinding penahan tanah
  • Pangkal jembatan
  • Turap
  • Terowongan
  • Saluran bawah tanah, dsb.

1. Tekanan Tanah Lateral Pada Saat Diam

Kondisi kesetimbangan di tempat yang dihasilkan dari kedudukan tegangan-regangan tanpa adanya tegangan geser yang terjadi didefinisikan sebagai KO.


Ditinjau suatu turap yang dianggap tidak mempunyai volume, sangat kokoh dan licin, dipancang pada tanah tak berkohesi (gambar 1a). Tanah di kiri dinding turap digali perlahan-lahan sampai kondisinya seperti pada gambar 1.b.

Bersama-sama dengan penggalian ini, dikerjakan suatu gaya horizontal Ph yang besarnya sama dengan gaya horizontal tanah sebelum penggalian. Tekanan gaya horizontal (Ph) pada dinding ini disebut tekanan tanah pada saat diam, yaitu tekanan tanah ke arah lateral tanpa suatu pergeseran (regangan). Nilai banding antara tekanan horizontal dan tekanan vertikal pada kedalam tersebut disebut koefisien tekanan tanah pada saat diam atau KO

sumber : 
https://www.ilmutekniksipil.com/teknik-pondasi/dinding-penahan-tanah

Diesel Hammer

Diesel Hammer
120

Diesel Hammer adalah sebuah alat yang digunakan untuk memancang/memukul tiang pancang ke dalam tanah yang digunakan untuk pondasi sebuah bangunan bertingkat, jembatan, dermaga, tower, dll.

Bagian-bagian penting alat pancang :
  1. Pemukul (Hammer)Bagian ini biasanya terbuat dari baja masif/pejal yang berfungsi sebagai palu untuk pemukul tiang pancang agar masuk ke dalam tanah.
  2. LeaderBagian ini merupakan jalan (truck) untuk bergeraknya pemukul (hammer) ke atas dan ke bawah. Macam-macam Leader :- Fixed Leader (leader Tetap)- Hanging Leader (Leader Gantung)- Swinging Leader (Leader yang dapat berputar dalam bidang vertikal).
  3. Mesin uap untuk menggerakkan pemukul (hammer) pada single atau double acting steam hammer.

Kelebihan Diesel Hammer
  • Ekonomis dalam pemakaian
  • Mudah dipakai di daerah terpencil
  • Berfungsi sangat baik di daerah dingin
  • Mudah perawatannya

Kekurangan Diesel Hammer
  • Kesulitan dalam menentukan energi / blow
  • Sulit / Sukar dalam pengerjaan pada tanah lunak

Ikhtisar diesel hammer

Tubular diesel Hammer sebagian besar digunakan untuk pekerjaan beton menengah sampai berat dan untuk tiang baja. Kapasitas mengemudi tinggi Tubular Diesel Hammer diperoleh karena rasio kompresi yang relatif kecil (CR=15) dan tinggi pukulan (s=3000-3300mm) dicomparaison dengan rod type Diesel Hammer (CR=25-28) dan (s=2000-2500mm). Tubular Diesel Hammer sebagai palu diesel paling terbaik.

Bagian-bagian Tubular Diesel Hammer SP-79
  1. Silinder atas
  2. Piston
  3. Tangki bahan bakar
  4. Pompa bahan bakar
  5. Silinder lebih rendah
  6. Blok landasan
  7. Selang minyak anvil blok
  8. Tangki air
  9. Pompa minyak
  10. Tangki minyak
  11. Crab
  12. Kendali crab
  13. Selang minyak cincin Ram
  14. Mengisi batang pengisian
  15. Pipa batang pengisian



Pengoperasian

Tabung Diesel Hammer beroperasi sebagai berikut: Piston dengan bantuan dari crab dan  pekerja ahli katrol mengemudi tumpukan khusus, kemudian dinaikkan ke posisi atas dengan crab dan dijatuhkan ke bawah. Sebelum bawah Ram melewati exhaust port piston mendorong tuas pompa bahan bakar dan bahan bakar dari pompa dipasok ke landasan. Dampak energi dibagi antara penguapan bahan bakar dan pencampuran udara panas dan mengemudi tumpukkan. Setelah singkat waktu, campuran udara – bahan bakar dinyalakan dan tekanan dari gas buang memperluas piston dibangkitkan dan impuls mengemudi tambahan ditransmisikan ke tumpukan.

Diagram Operasi diesel Hammer

  sumber : https://www.ilmutekniksipil.com/teknik-pondasi/diesel-hammer