Pemeriksaan lapisan tanah keras dengan alat sondir

Kali ini saya ingin membagikan cara pemeriksaan lapisan tanah keras dengan menggunakan alat sondir

Tujuan :     

Menduga kekerasan tanah pada setiap lapisan dengan mengukur perlawanan tanah terhadap konus yang ditekan ke dalam tanah sehingga diketahui letak lapisan tanah yang keras. Selain itu juga bertujuan untuk menentukan hambatan lekat tanah.

Dasar Teori :

Alat sondir merupakan penetrometer kekerasan tanah buatan Belanda yang bersifat statis. Alat ini bekerja dengan cara menekan ujungnya (konus) secara langsung ke dalam tanah dengan kecepatan tetap menurut ASTM 0,5 – 1 cm/detik dan mengukur gaya perlawanannya (q_c = Kg/cm²). Dengan melakukan penyondiran kita dapat memperoleh data kekerasan tanah yang akan digunakan sebagai pondasi suatu bangunan agar tanah tersebut mampu menahan beban bagunan yang akan diterimanya.

Untuk mengetahui kekerasan tanah pada setiap kedalaman tertentu digunakan sondir yaitu sebuah alat yang ujungnya berbentuk kerucut dengan sudut 60° dan dengan luasan ujungnya = 10 cm² = 1,54 in². Ada 2 jenis ujung penetrometer yang biasa dipakai, yaitu Standard Type (konus biasa) dan Friction Sleeve atau Adhesion Jacket Type (bikonus). Secara lebih rinci alat sondir terdiri dari: 

·      Bagian Konus adalah bagian yang memiliki ujung berbentuk kerucut dengan sudut 60 derajat. Di atas bagian kerucut ini ada lapisan selimut dengan panjang 10 cm, bagian ini bisa bergerak naik atau turun akibat perlawanan (friction) dari tanah ketika kita mengukur besarnya perlawanan tersebut.

·      Bagian Stang Sondir adalah bagian ini terdiri dari casing (selimut yang berbentuk seperti pipa dari baja) dan bagian “rod” yang merupakan batang besi yang dimasukkan ke casing

·      Bagian Manometer adalah bagian yang dihubungkan dengan piston yang berisi oli dan bagian yang disebut plunger. Bagian pluger ini menghubungkan bagian rod pada stang sondir dengan piston.

Penyondiran merupakan suatu percobaan geoteknik yang bertujuan untuk mengetahui perlawanan penetrasi konus (q_c), perlawanan geser setempat (Lf), dan perlawanan geser total (JHP).

Jenis sondir dapat diklasifikasikan menurut kapasitas tekannya, dibagi menjadi tiga jenis yaitu :

a.       Sondir ringan yang mempunyai kapasitas 2,5 ton dan gaya tusuk maksimal 20 m, bacaan maksimal manometer 150 kg/cm².

b.       Sondir sedang yang mempunyai kapasitas 5 ton dan gaya tusuk maksimal 40 m, bacaan maksimal manometer  350 kg/cm².

c.        Sondir berat 1 mesin (power hydraulic) yang mempunyai kapasitas 10 ton gaya dan tusuk maksimal 60 m, bacaan maksimal  manometer 500 kg/cm².

Tanah yang terus menerus ditekan oleh konus maka akan mengadakan perlawanan (qc). Dan perlawanan itu diukur pada setiap interval 20 cm, bacaan yang diamati adalah (C) sebagai bacaan awal dan (C+F) sebagai bacaan kedua.

·         Perlawanan penetrasi konus (qc) dihitung dengan menggunakan rumus

Gaya konus      =              Gaya plunger

    qc . A_c                =              C_w . A_pl

                               ( kg/cm² )

Keterangan :             qc  =  Gaya konus           A_pl  =  Luas penampang plunger

                                C_w  =  Gaya plunger         A_c    =  Luas penampang konus

·         Local friction (Lf) adalah perlawanan vertikal tanah terhadap kepala konus dan perlawanan / gesekan tanah terhadap selubung biconus bagian atas dalam gaya per satuan panjang. Dihitung dengan menggunakan rumus :

Gaya plunger + Gaya selimut  =  Gaya plunger

     C_w . A_pl   +    Lf . A_sel                       =  T_w . A_pl

                          ( kg/cm² )

Keterangan :     A_pl =  Luas penampang plunger                  T_w   = Pembacaan manometer dua

                                                A_sel =  Luas selimut konus                             C_w   = Pembacaan manometer pertama

·         Total friction (Tf) atau jumlah hambatan pelekat (JHP) adalah perlawanan geser tanah terhadap selubung biconus dengan mengalikannya pada kedalaman tertentu setiap interval penusukan konus (dilakukan tiap interval = 20 cm).

·         Friction ratio (Fr) adalah perbandingan Local friction (Lf) terhadap Cone resistant (qc). Dengan didapat nilai Fr maka kita dapat juga memperkirakan jenis tanah dengan melihat tabel Fr.

·        

Konsistensi tanah menurut q_c

qc ( kg/cm² )	Konsistensi
< 6	Very soft
6 – 12	Soft
12 – 24	Medium
24 – 45	Stiff
45 – 75	Very stiff
> 75	Hard

                 

Klasifikasi Tanah Terhadap Nilai qc dan Lf

Hasil sondir ( kg/cm² )		Klasifikasi
qc	Lf
0  -  6	0.15 – 0.40	Humus, lempung sangat lunak
6  - 10	0.20	Pasir kelanauan lepas, pasir sangat lepas
	0.20 – 0.60	Lempung lembek, lempung kelanauan lembek
10  -  30	0.10	Kerikil lepas
	0.10 – 0.40	Pasir lepas
	0.40 – 0.80	Lempung atau lempung kelanauan
	0.80 – 2.00	Lempung agak kenyal
30 -  60	1.50	Pasir kelanauan, pasir agak padat
	1.00 – 3.00	Lempung atau lempung kelanauan kenyal
60  - 150	1.00	Kerikil kepasiran lepas
	1.00 – 3.00	Pasir padat, pasir kelanauan atau lempung padat dan kerikil kelempungan
	3.00	Lempung kerikil kenyal
150  -  300	1.00 – 2.00	Pasir padat, pasir kekerikilan padat, pasir kasar padat, pasir kelanauan sangat padat

Peralatan :

1. Satu set alat sondir yang terdiri dari : ·     Mesin sondir ringan Kapasitas 2.5 ton ·     Stang sondir, panjang @ 1 m, jumlah secukupnya ·     Bikonus ·     Manometer dengan kapasitas  0 - 50 kg/m2 & 0 - 250 kg/cm2 ·     Kop tekan dan tarik 2. Satu set jangkar terdiri dari : ·     Angker 4 buah ·     Ambang penahan 4 buah ·     Kunci T + engkol

3.  Perlengkapan antara lain : ·     Kunci plunger ·     Kunci pas / kunci inggris ·     Kunci pipa ·     Meteran ·     Obeng ·     Linggis ·     Castrol oil (ex. Kimia Farma) ·     Alat tulis ·     Pacul

Langkah kerja

1.   Tentukan lokasi/titik pemeriksaan 2.   Pasang mesin sondir sbb. : ·     Ukur posisi ambang penahan terhadap titik penyondiran yang telah ditentukan (lihat gambar). ·     Pasang angker pada keempat sudut dari posisi ambang yang telah diukur.Dirikan mesin sondir hingga sentris terhadap titik penyondiran. ·     Pasang ambang penahan pada posisi yang telah ditentukan, kemudian kunci dengan skrup angker, sambil diatur hingga posisi mesin benar‑benar vertikal. 3.   Kontrol oli didalam plunger (dengan menggunakan kunci plunger), bila kurang tambahkan secukupnya sambil dikeluarkan udara yang terperangkap di dalamnya. 4.   Pasang manometer, sambil diatur posisinya hingga memudahkan dalam pembacaan. 5.   Stel konus pada stang yang pertama, kemudian pasang pada titik penyondiran yang telah ditentukan tepat dibawah plunger (posisi plunger berada paling atas). Posisi konus harus benar‑benar vertikal.  Bila  perlu titik   penyon-

diran tsb, digali dengan linggis. 6.   Pembacaan pada setiap interval kedalaman tertentu dilakukan sebagai berikut : a.   Tracer ditekan, kemudian turunkan plunger dengan memutar engkol searah dengan putaran jarum jam. Pada posisi ini, plunger akan menekan casing stang melalui tracer, sehingga stang bersama konus akan turun sampai kedalaman yang diinginkan. b.   Naikkan plunger sedikit (dengan memutar engkol berlawanan arah dengan jarum jam), tarik tracer kemudian turunkan plunger (seperti pada 6a). Pada posisi ini, plunger akan menekan stang (rod) sehingga ujung konus bergerak turun sedangkan casing diam. c.   Pada gerakan pertama konus akan memberi perlawanan dan terbaca pada manometer sebagai nilai perlawanan konus (Cw), kemudian bila tekanan diteruskan, konus akan tertekan bersama‑sama dengan mantel dan bacaan anometer akan naik yang merupakan nilai perlawanan total (TW). d.   Naikkan plunger, lakukan seperti langkah 6a, untuk melakukan pembacaan pada kedalaman berikutnya, dst. sampai kedalaman yang diinginkan . Catatan : ‑ Bila satu stang telah masuk ke dalam tanah maka disambung dengan stang berikutnya. ‑  Interval bacaan biasanya diambil 20 cm, 7. Setelah selesai, bongkar dan bersihkan alat.

Pekerjaan sondir dihentikan pada keadaaan pembacaan tekanan manometer tiga kali berturut-turut melebihi 150 kg/cm² atau kedalaman maksimum 20 m.

 

 

 

Gambar Alat Sondir