REKAYASA PONDASI "Daya Dukung Tanah SPT dan CPT" PDF

Preview

Summary

REKAYASA Daya Dukung Tanah SPT dan CPT PENDAHULUAN  Apa itu Uji Metode yang penetrasi standar digunakan dalam (SPT) ..? menghitung kapasitas  Metoda pengujian daya dukung ujung SPT bagaimana..? tiang..? Perhitungan Daya Dukung Berdasarkan  Apa itu Uji Cone Data Laboratorium Penetration Test dan d...

Description

REKAYASA

Daya Dukung Tanah SPT dan CPT

PENDAHULUAN  Apa itu Uji penetrasi standar (SPT) ..?  Metoda pengujian SPT bagaimana..?

 Apa itu Uji Cone Penetration Test (CPT) ..?  Metoda pengujian CPT bagaimana..?

Metode yang digunakan dalam menghitung kapasitas daya dukung ujung tiang..?

Perhitungan Daya Dukung Berdasarkan Data Laboratorium dan data Lapangan

Uji penetrasi standar (SPT)  Uji penetrasi standar (SPT) adalah penyelidikan tanah dengan uji dinamis yang berasal dari Amerika Serikat.  SPT adalah metoda pengujian di lapangan dengan memancangkan sebuah Split Spoon Sampler (tabung pengambilan contoh tanah yang dapat dibuka dalam arah memanjang) dengan diameter 50 mm dan panjang 500 mm.

1

 Split spoon sampler dimasukkan (dipancangkan) ke dalam tanah pada bagian dasar dari sebuah lobang bor.  Metoda pengujian SPT adalah metoda pemancangan batang ke dalam tanah dengan menggunakan pukulan palu dan mengukur jumlah pukulan perkedalaman penetrasi.  Tujuan percobaan Alat dinamis (uji SPT) adalah untuk mengetahui kedalaman lapisan tanah keras serta sifat daya dukung setiap kedalaman

Uji penetrasi standar (SPT) Cara kerja alat uji SPT :  Membuat lubang bor hingga ke kedalaman uji SPT akan dilakukan.  Uji Standard Penetration Test (SPT) dilakukan pada setiap lubang bor teknik dengan interval pengujian setiap 2,0 m.  Pada uji SPT, indikasi tanah keras diartikan sebagai lapisan tanah dengan nilai SPT di atas 50 pukulan / 30,0 cm sebanyak 3 (tiga) kali pada 3 (tiga) kedalaman berturut turut.

 Prinsip pelaksanaan uji penetrasi standar (SPT) yaitu dengan memukul sebuah tabung standar kedalam lubang bor sedalam 450 mm menggunakan palu 63,5 kg yang jatuh bebas dari ketinggian 760 mm.  Yang dihitung adalah jumlah pukulan untuk melakukan penetrasi sedalam 150 mm. Jumlah yang digunakan adalah pada penetrasi sedalam 300 mm terakhir.  Pengujian SPT mengacu pada SNI 4153:2008 dan ASTM D- 1586-67.

Uji penetrasi standar (SPT)  Interpretasi hasil SPT : bersifat empiris.  Untuk tanah pasir, maka nilai N-SPT menentukan kepadatannya dengan diprediksinya besar sudut geser dalam (φ), berat isi tanah (γ), kapasitas daya dukung pondasi dan penurunan pondasi.  Pada tanah lempung, hasil SPT dapat menentukan konsistensi tanah, kapasitas daya dukung pondasi dan penurunan pondasi.  karena tanah lempung mempunyai butiran halus dengan penetrasi yang rendah, maka Hasil SPT pada tanah lempung ditentukan berdasarkan kuat geser yang diperoleh dari uji tekan bebas (Unconfined Compression Test).

Gambar Skema urutan uji penetrasi standar (SPT) (sumber : SNI 4153-2008)

Uji penetrasi standar (SPT) Prosedur Uji SPT  Mempersiapkan lubang bor hingga kedalaman uji;  Memasukkan alat split spoon sampler secara tegak;  Pastikan hammer jatuh dengan free falling (terjun bebas), tanpa ada hambatan sampai menumbuk;  Menumbuk dengan hammer dan mencatat jumlah tumbukan setiap 15 cm penetrasi.  Hammer dijatuhkan secara bebas pada ketinggian 760 mm;

 Nilai tumbukkan dicatat 3 kali (N0, N1, N2) dimana nilai Nspt = N1+N2.  Split spoon sampler diangkat ke atas dan kemudian dibuka. Sampel yang diperoleh dengan cara ini merupakan sampel yang sangat terganggu;  Sampel yang diperoleh dimasukkan ke dalam plastik untuk diuji di laboratorium.  Pada plastik tersebut harus diberikan catatan nama proyek, kedalaman dan nilai N.

Uji Cone Penetration Test (CPT) Sondir adalah alat berbentuk silindris dengan ujungnya berupa konus (ujung alat penetrasi yang berbentuk kerucut untuk menahan perlawanan tanah) Sondir ada dua macam, yang sondir ringan dengan kapasitas 0-250 kg/cm² dengan kedalaman 30 meter dan sondir berat dengan kapasitas 0-600 kg/cm² dengan kedalaman 50 meter.

2

 Jenis tanah yang cocok disondir adalah tanah yang tidak banyak mengandung batu  Tujuan uji Sondir untuk mengetahui profil/pelapisan (stratifikasi) tanah dan daya dukungnya.  Stratifikasi tanah dan daya dukung dapat diketahui dari kombinasi hasil pembacaan tahanan ujung (qc) dan gesekan selimutnya (fs).  Prosedur pengujian Sondir mengacu pada SNI 2827:2008.

Uji Cone Penetration Test (CPT)

Gambar uji cone penetrasi (CPT)

Gambar Konus pada pengujian sondir (sumber : SNI 2827:2008)

Uji Cone Penetration Test (CPT) Menurut jenis alatnya, sondir dibagi menjadi 2 macam, yaitu: Sondir mekanis, Sondir yang menghasilkan nilai tahanan ujung (qc) dan gesekan selimut (fs) mengacu pada ASTM D3441. Sondir elektrik, Sondir yang menghasilkan nilai tahanan ujung (qc), gesekan selimut (fs) dan tekanan air pori (u) mengacu pada ASTM D5778. Gambar Cara Kerja Alat Sondir Elektrik

Uji Cone Penetration Test (CPT) Prosedur Uji CPT  Pasang dan aturlah mesin sondir vertikal di tempat yang akan diperiksa dengan menggunakan angker yang diputar searah jarum jam dan ditekan secara kuat ke dalam tanah.  Pasang konus dan bikonus (sesuai kebutuhan) pada ujung pipa pertama  Pasang rangkaian pipa pertama beserta konus tersebut (b) pada mesin sondir  Tekan pipa untuk mendapatkan konus atau bikonus sampai kedalaman tertentu, umumnya sampai 20 cm.  Tekan batang untuk pembacaan manometer

 Bila dipergunakan bikonus, maka penetrasi pertama-tama akan menggerakan ujung konus ke bawah sedalam 4 cm serta bacalah manometer sebagai perlawanan penetrasi konus (PK) serta dicatat pada lembar hasil sondir. Penekanan selanjutnya akan menggerakan konus beserta selubung ke bawah sedalam 8 cm lalu bacalah manometer sebagai hasil jumlah perlawanan (JP) yaitu perlawanan penetrasi konus (PK) dan hambatan lekat (HL).  Bila dipergunakan konus, maka pembacaan manometer hanya dilakukan pada kedalaman 20 cm

 Daya dukung vertikal pondasi tiang diperoleh dari menjumlahkan daya dukung ujung tiang dan tahanan geser dinding tiang.  Besarnya daya dukung diijinkan adalah sebagai berikut:

Perhitungan Pondasi Berdasarkan Daya Dukung Ujung Tiang

3

 Perhitungan daya dukung dari data laboratorium. Persamaan umum kapasitas daya dukung batas (ultimate) pondasi tiang adalah :

Dengan:

Dengan: Qa = daya dukung ijin pondasi Qu = daya dukung batas pondasi Qp = daya dukung ujung tiang pondasi Qs = daya dukung geser dinding tiang SF = faktor keamanan

qu = daya dukung batas pondasi D = diameter pondasi c = nilai kohesi tanah q = tekanan overburden tanah Nc*, Nq* dan Nγ* = faktor daya dukung tanah yang berkaitan dengan faktor bentuk dan kedalaman

Karena nilai dari D relatif kecil maka nilai dari γDNγ* dapat dihilangkan pada saat proses perhitungan, sehingga:

Nilai q diganti dengan q’ untuk menunjukkan tekanan vertikal efektif, sehingga kapasitas daya dukung ujung tiang dapat dinyatakan dengan :

Dengan: Ap = luas penampang c = nilai kohesi tanah q’ = tekanan efektif tanah Nc*, Nq* =faktor daya dukung tanah yang berkaitan dengan faktor bentuk dan kedalaman

 Metode Meyerhof : Nilai batas untuk kapasitas daya dukung ujung tiang adalah:

Dengan: ø = sudut geser

 Untuk tiang di tanah berpasir c = 0 maka persamaannya menjadi:

 Untuk tiang pancang dalam tanah kondisi lempung jenuh air (ø = 0),maka:

Gambar Grafik Variasi nilai maksimum dari Nc* dan Nq* dengan sudut geser tanah ( Meyerhof,1976)

Perhitungan Daya Dukung Berdasarkan Data Lapangan 1. Berdasarkan data SPT 

Meyerhof(1976) menyarankan kapasitas batas daya dukung ultimate ujung tiang (Qpu) untuk tanah homogen berbutir kasar yang diperoleh dari SPT adalah:

Dengan: N = jumlah nilai SPT rata-rata di ujung tiang (kira-kira 10 D di atas dan 4D di bawah ujung tiang ) Qpu = nilai kapasitas daya dukung ultimate ujung tiang L = panjang tiang D = diameter tiang

4

2. Berdasarkan data CPT Bowles (1997:214), mengusulkan persamaan daya dukung menurut data uji CPT dengan rumus berikut ini:  Tanah tak berkohesi (pasir, kerikil)

 Tanah berkohesi (lempung, lanau)

 Korelasi SPT dengan CPT untuk tanah pasir - kerikil diusulkan oleh Bowles (1977) qc = 4N (kg/cm2)

Perhitungan Daya Dukung Berdasarkan Data Lapangan 3. Daya  persamaan daya dukung batas ujung tiang berdasarkan data sondir

Dukung Akibat Gesekan Kulit Tiang dengan Tanah

Daya dukung batas pondasi tiang akibat gesekan antara kulit tiang dengan tanah dapat dinyatakan dengan:

Dengan: Ap = luas penampang ujung tiang qc = nilai tahanan konus pada ujung tiang, biasanya diambil rata-rata nilai konus pada 3D ujung tiang dan sedalam D di bawah ujung tiang, dengan D adalah diameter tiang. SF = faktor keamanan

Dengan: p =

keliling penampang tiang untuk bagian yang ditinjau fs = faktor gesekan antara tiang dengan tanah yang merupakan fungsi kedalaman dari tiang ∆L = panjang bagian tiang yang ditinjau

Contoh Soal Diketahui hasil test SPT dari suatu contoh tanah seperti gambar. Hitung besar Q ijin berdasar Add Text test SPT, untuk merencanakan suatu pondasi tiang dari pipa baja dengan diameter (D) 800 mm. Berdasarkan hasil SPT lapisan tanah keras ada pada kedalaman 32 m.

Add Text Nilai SPT = 16

10 D di atas ujung tiang

4D di bawah ujung tiang Nilai SPT = 49

PENYELESAIAN: Untuk tanah non kohesif suatu lapisan tanah dapat dinyatakan lapisan tanah keras apabila memiliki nilai SPT ≥ 35.

Add Text

karena lebih besar maka tidak OK , maka dipakai:

Add Text

Daya dukung geser :

p = πD = 2,5 m L = L1+L2+L3+L4 = 6+18+6+2 = 32m

Add Text

Jika digabung antara Qall(p)+Qall(s), maka : Qall(total) = 4333,33 + 304,17 = 4637,5 k N/m

Thank You SILVIA...