BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Penelitian ini dilatarbelakangi oleh peristiwa gerakan tanah di Desa Langkap Kabupaten Purbalingga Provinsi Jawa Tengah, pada tanggal 2 Mei 2010, tepatnya jam 09.00 WIB. Gerakan tanah yang menurut informasi penduduk terjadinya relatif cepat telah menyebabkan akses jalan warga terhambat dan kerusakan lahan perkebunan. Gerakan tanah tersebut terjadi pada formasi Tapak. Peristiwa ini mendorong penyusun untuk melakukan penelitian ini dengan maksud mengetahui faktor faktor yang mempengaruhi pergerakan tanah di daerah tersebut dengan cara pembuatan peta geologi teknik sekaligus saran untuk mitigasi bencana gerakan tanah di daerah penelitian maupun di daerah yang mempunyai jenis batuan dan stratigrafi yang sama.A. Ruang Lingkup

Ruang lingkup dalam ilmu Geologi Teknik yaitu harus adanya kerjasama antara insinyur sipil dan insinyur geologi. Karena seringkali, tidak disadari perlunya suatu penelitian pendahuluan, sedangkan sebagian besar masalah pada bangunanbangunan sipil justru berkaitan dengan geologi atau material-material geologi, maka sering terjadi seorang ahli geologi terlambat didatangkan pada proyek yang bersangkutan karena kurang komunikasi. Dalam bidang kejuruan ini, kita sekarang dapat membedakan dua macam spesialis : ahli geologi teknik, yang menangani masalah yang bersifat teknik sipil dengan dilatarbelakangi ilmu geologi, dan ahli geoteknik, yang lebih condong pada segi rekayasa tentang material yang digunakan.B. Geologi Teknik Dalam Praktek

Pada pembahasan diatas telah diuraikan bahwa Geologi Teknik berguna untuk mempelajari benda-benda alam atau bahan-bahan yang berkaitan dengan pekerjaan Teknik Sipil. Sehingga dalam prakteknya ilmu Geologi Teknik sangat berperan dalam mewujudkan pekerjaan yang berkaitan dengan Teknik Sipil,

1

antara lain seperti proyek Hidro Elektrik (PLTA) merupakan proyek Teknik Sipil yang mencakup banyak hal seperti pembuatan jalan-jalan, terowonganterowongan yang harus digali dan bendungan-bendungan harus dibangun. Contoh Pembangkit Listrik Tenaga Air (Hidro Elektrik) / PLTA yang berada di Brazil adalah Pembangkit Listrik Tenaga Air terbesar di seluruh dunia. Menghasilkan keluarnya daya 10 x lipat dibanding pembangkit nuklir. Menyuplai kebutuhan konsumsi listrik masyarakat kota Brazil sebagai kota terbesar kedua di dunia. Adapun PLTA (Pembangkit Listrik Tenaga Air) adalah suatu system pembangkit energi listrik dengan cara memanfaatkan aliran dari air yang kemudian diubah menjadi energi listrik malalui putaran turbin dan generator. Sistem yang sangat simple, dan yang penting adalah ramah terhadap lingkungan. (Gambar 4.)

(Gambar 3.) Pembangkit Tenaga Listrik Air (Hidro Elektrik) terbesar di dunia

2

C. Penelitian Lapangan

Dalam meaksanakan penelitian lapangan, biasanya digunakan berbagai teknik dan cara seperti : pemetaan geologis dan geologi-teknik pengungkapan batuan pemboran inti dan pengungkapan inti pemboran pengukuran geofisis pengambilan contoh untuk penelitian di laboratorium percobaan di lapangan galian-galian percobaan (cemuk.cemuk, sumur-sumur, terowonganterowongan).

Semua ini ditujukan untuk memperoleh suatu penjelasan yang cermat mengenai kondisi tanah-bawah. Data yang dikumpulkan mengenai tanah-bawah misalnya sifat-sifat seperti ; berat jenis, porositas, permeabilitas, elastisitas, dan gaya tekan.D. Reaksi Bawah Tanah

Melalui penggunaan berbagai data yang berhasil dikumpulkan dalam penelitian lapangan, reaksi dan tanah-bawah terhadap pekerjaan seorang insinyur dapat dihitung. Setiap proses kerekayasaan akan menyebabkan sebuah perubahan dalam besar dan arah tegangan pada tanah. Perubahan ini dapat menyebabkan perubahan yang besar atau kecil tergantung dari sifat-sifat yang dimiliki massa tanah. Terdapat kemungkinan bahwa perubahan tegangan pada tanah menjurus kepada titik patah. Dalam gambar diperlihatkan penempatan sebuah beban bangunan yang terlampau besar pada tanah lunak. Beban tambahan oleh bangunan tersebut menyebabkan dilampauinya gaya geser dari lempung. Lempung ini meleleh ke samping dan membentuk suatu gelombang lempung yang mengakibatkan bangunan tersebut menjadi sangat turun. Karena lensa pasir lebih kuat daripada lempung maka gerakan tanah yang paling besar akan tenjadi dalam lempung. (Gambar 5.)

3

(Gambar 5). Dua buah gambar penampang-melintang yang memperlihatkan contoh untuk penempatan sebuah bangunan. A, penurunan sebuah hangunan di atas suatu timbunan yang ditempatkan pada massa lumpur dengan kekuatan-gesek dan pengaruh (shear strength) yang rendah. B. akibat dan pengaruh yang terjadi pada penurunan lainnya. Berbagai gerakan ke samping oleh massa lumpur yang berada di bawahnya telah menyebabkan kerusakan besar pada bangunan bersangkutan.

1.2

Tujuan Secara Umum Tujuan praktikum ini adalah : 1. Mengetahui karakteristik stratigrafi lereng dan sifat mekanika tanah di daerah Langkap yang menjadi penyebab terjadinya gerakan tanah; 2. Mengetahui mekanisme dan jenis gerakan tanah di Langkap 3. Mengetahui upaya mitigasi gerakan tanah di daerah Langkap berdasarkan pada manajemen sebab yaitu berdasarkan hasil-hasil analisis penyebab terjadinya longsoran dan analisis stabilitas lerengnya. 4. Mengetahui kedalaman lapisan tanah keras serta sifat daya dukung maupun kedalaman setiap lapisan. 5. Mendapatkan keterangan mengenai struktur (propil) tanah secara visual.

1.3

Manfaat Praktikum geologi tekinik ini diharapkan: 1. Mengetahui penyebab gerakan tanah di daerah penelitian, jenis dan mekanismenya; 2. Memberikan gambaran awal untuk penelitian gerakan tanah selanjutnya pada kondisi stratigrafi yang serupa;

4

3. Mengetahui arahan untuk mitigasi bencana gerakan tanah. 4. Mengetahui pendugaan profil atau pelapisan (stratifikasi) tanah terhadap kedalaman dan juga daya dukung tanahnya. 5. Mengetahui stratifikasi tanah dengan hasil tanah yang terambil khususnya sampel tanah disturbed.

5

BAB II KEGIATAN I (PEMETAAN GEOLOGI TEKNIK) 2.1 Pendahuluan A. Pemetaan Geologi Teknik Dalam pembangunan bangunan Teknik Sipil, seorang ahli geologi harus dapat memberikan analisa geologi mengenai suatu tempat. Hal ini sangat penting, mengingat bangunan yang akan dibangun pada suatu daerah harus memperhitungkan faktor daya dukung tanah, ataupun aspek geologis lainnya (daerah gempa, daerah patahan, dan sebagainya). Secara umum seorang ahli geologi dalam suatu proyek Teknik Sipil hendaknya dapat : Menerangkan dengan tepat situasi teknik geologis Menentukan sejauh mana bawah-tanah (underground) akan bereaksi terhadap suatu bangunan. Untuk dapat melakukan hal tersebut dibutuhkan adanya suatu Penyelidikan Geologi Teknik. Dalam standar internasional (British) kita mengenal kode etik mengenai investigasi lapangan, yakni BS 5930 : 1981 dimana di dalamnya berisi definisi serta aturan investigasi lapangan (tujuan, cakupan, prosedur pengerjaan dan metode yang digunakan). Suatu eksplorasi lapangan minimal haruslah mengikuti prosedur lapangan berikut : a. Investigasi awal, dengan menggunakan informasi dan data yang ada. b. Survey Geologi Lapangan secara mendetail c. Mengaplikasi survey geologi tersebut sebagai gambaran permukaan suatu lapangan d. Boring, Drilling dan Excavation untuk mendapatkan hasil secara detail pada suatu titik e. Uji Tanah dan batuan, terutama mengenai sifat mekanisnya. Penyelidikan Geologi Teknik dapat dibedakan menjadi 2 (dua), yakni : Penyelidikan Geologi Teknik Lapangan Penyelidikan Geologi Teknik Laboratorium

6

Penyelidikan Geologi Teknik Lapangan Penyelidikan Geologi Lapangan (Site Investigation) meliputi : 1. Penyelidikan di permukaan Survey permukaan sendiri meliputi 3 bagian, yakni : a) Morfologi Morfologi merupakan survey permukaan yang mempelajari bentuk permukaan bumi, dimana dibagi menjadi: Topografi, mempelajari roman muka bumi daratan. Batimetri, mempelajari roman muka bumi lautan.

b) Hidrologi Hidrologi merupakan survey permukaan bumi yang mempelajari tentang aliran air bumi dan juga siklus air. Dimana Survey Hidrologi meliputi : Perilaku Sungai (Terutama yang menyebabkan erosi),Perilaku sungai sendiri dibagi menjadi 3, yakni : Sungai berstadium muda Pada stadium awal, sebuah aliran mempunyai danau-danau, air terjun, dan aliran yang deras (rapids) Setelah itu danau menghilang, namun air terjun dan aliran deras tetap ada membentuk ngarai Sungai berstadium Dewasa Timbul profil sungai yang halus, tanpa adanya aliran yang deras dan air terjun. Namun mulai muncul awal dataran aliran sungai (floodplain) Timbul daerah dataran aliran sungai yang cukup lebar Timbul daerah dataran aliran sungai yang cukup lebar

Sungai berstadium Tua Mempunyai datarn aliran sungai yang lebar, dan berliku-liku

Debit Sungai. Debit sungai dibutuhkan untuk mengetahui kapasitas aliran sungai. Hal ini sangat penting untuk perencanaan Pembnagkit Listrik, Bendungan, dsb. Alat untuk mengukur debit sungai antara lain: Current Meter Alat Ukur Arus Thomson Weir

7

Curah Hujan. Curah Hujan diperlukan untuk mengetahui data mengenai intensitas dan jumlah hujan pada suatu daerah

c) Pemetaan Geologi dan Geologi Teknik Pemetaan Geologi dan Geologi Teknik merupakan hasil daripada survey permukaan, yang dituangkan dalam gambaran 2 dimensi, agar mudah dipahami mengenai kondisi suatu lingkungan. Peta Geologi ini nantinya digunakan oleh para Insinyur Sipil dalam mendesain suatu bangunan dalam daerah tersebut. Peta Geologi hendaknya menyajikan data sebagai berikut : - Stratigrafi Struktur Geologi Sejarah Geologi Selain itu peta geologi, dapat menyajikan data mengenai : - Pemetaan gejala longsoran (zona tidak stabil) - Penyebaran detail soil dan batuan singkapan dalam satuan batuan atau formasi - Mata air (Panas atau Dingin) - Rembesan (Seepage) - Gejala Geologi lainnya 2. Survey Bawah Permukaan Survey bawah permukaan merupakan survey yang meliputi beberapa hal berikut: - Hand Boring - Sondir (DCPT) - Coring Metoda Pemetaan Metoda yang digunakan dalam melaksanakan pekerjaan ini adalah : Studi Kepustakaan Persiapan : Pengumpulan sebelumnya. : Pengadaan Peta Topografi, Peta Geologi dan petapeta lain yang menunjang. Pengadaan peralatan survey. Identifikasi Lapangan : Terutama di fokus pada tempat terjadinya longsoran Penyusunan Laporan data dari penelitian-penelitian

8

Analisis Stabilitas Lereng Analisis ini menggunakan data-data yang telah ada dan digunakan untuk menghitung angka keamanan lereng. Data yang telah ada meliputi data pemboran, CPT, dan uji laboratorium. Data tersebut digunakan untuk membuat penampang lapisan dan memodelkan dalam bentuk analisis numeric. Hasil analisis numeric ini adalah angka keamanan. Metode yang digunakan untuk menghitung angka faktor kestabilan adalah metode Culmann. Hal ini sesuai dengan kasus yang diteliti dengan lereng berlapisan tanah kompleks. B. Kuat Geser Langsung Test ini dimaksudkan untuk menilai nilai kohesi (C) dan sudut geser dalam tanah () secara tepat. Istilah dan Definisi Istilah dan definisi yang berkaitan dengan standar ini adalah sebagai berikut. 1. Benda Uji Tanah benda uji yang diletakkan di dalam cincin/kotak geser (shear box) dari logam dengan dua buah batu pori, yang diletakkan di atas dan di bawah benda uji tanah tersebut. 2. 3. 4. Gaya Geser gaya yang bekerja secara tangensial terhadap suatu bidang Gaya Normal gaya langsung yang bekerja normal (tegak lurus) pada suatu bidang Geser Langsung Terkonsolidasi Dan Terdrainase metoda uji geser dengan menempatkan benda uji dalam kotak geser yang terdiri atas 2 bagian (bagian atas dan bawah terpisah) yang diletakkan dalam bak berisi air, dan diberi tegangan normal untuk konsolidasi. Kemudian digeser lewat bidang horizontal yang dipaksakan sebagai bidang runtuhnya dengan kecepatan lambat, agar dapat terjadi drainase air (tekanan air pori ekses

9

diasumsikan sama dengan nol). Dengan menggunakan hukum Coulomb, akan diperoleh parameter-parameter p (sudut geser efektif puncak), r (sudut geser efektif sisa), cp (kohesi efektif puncak) dan cr (kohesi efektif sisa yang biasanya mendekati nol) 5. Grafik Pemampatan Dan Waktu grafik hubungan antara pemampatan dengan waktu untuk setiap pembebanan. Bentuk grafik umumnya terdiri atas tiga tahapan yang berbeda, seperti yang ditunjukkan pada Gambar A.6 Lampiran A 6. Hukum Coulomb hubungan antara tegangan geser puncak p dengan tegangan normal n pada bidang runtuh, dan hubungan antara tegangan geser sisa r dengan tegangan normal n pada bidang runtuh, yang dinyatakan dalam persamaan empirik berikut: p = cp + n tan (p) r = cr + n tan (r) 7. Kekuatan Geser Tanah Atau Kekuatan Geser Puncak (Peak Shear Strength) tahanan geser maksimum yang dapat ditahan oleh tanah pada kondisi tegangan efektif dan drainase tertentu 8. Kekuatan Geser Sisa Atau Residual (Residual Shear Strength) Tahanan geser yang dapat dipertahankan oleh tanah pada kondisi pergerakan geser yang besar setelah kekuatan geser puncak telah termobilisasi 9. Keruntuhan Benda Uji Kondisi tegangan pada waktu benda uji runtuh yang dipaksakan pada suatu bidang horizontal tertentu dengan kecepatan lambat agar dapat terjadi drainase air, biasanya diambil pada tegangan geser maksimum 10. Kohesi (C) Komponen dari kekuatan geser tanah yang timbul akibat gaya-gaya internal yang menahan butiran tanah menjadi satu kesatuan dalam satu massa padat

10

11. Konsolidasi Suatu proses pemampatan tanah yang terjadi akibat adanya pembebanan dalam jangka waktu tertentu, sehingga menyebabkan mengalirnya air ke luar dari ruang pori (perubahan volume tanah akibat keluarnya air pori yang disebabkan oleh peningkatan tekanan air pori dalam lapisan tanah jenuh air yang diberi beban sampai terjadi kondisi seimbang) 12. Konsolidasi Primer (Primary Consolidation) Konsolidasi yang terjadi akibat ke luarnya air dari pori-pori tanah selama tekanan air pori secara lambat laun berubah menjadi tegangan efektif 13. Konsolidasi Sekunder (Secondary Consolidation) Konsolidasi yang terjadi setelah tekanan air pori hilang seluruhnya; pemampatan yang terjadi ini disebabkan oleh penyesuaian butiran tanah yang bersifat plastis 14. Pemampatan (Compression) Proses pemampatan benda uji tanah yang diukur dengan menggunakan skala ukur mikrometer. Benda uji tanah selalu direndam dengan air selama pengujian, dan setiap beban biasanya diberikan selama 24 jam. Setelah itu beban dinaikkan sampai dua kali lipat beban sebelumnya, lalu pengukuran pemampatan diteruskan. Setelah pengujian selesai, ditentukan berat kering benda uji tanah 15. Pemampatan Awal (Initial Compression) Proses konsolidasi yang disebabkan oleh pembebanan awal (preloading) 16. Pergerakan (Displacement) Pergerakan horizontal dari satu bagian benda uji relatif terhadap bagian lainnya sepanjang bidang runtuh dan searah dengan gaya yang bekerja, dalam uji geser langsung 17. Regangan (Linier) Perubahan panjang per unit panjang akibat tegangan dan diukur dalam arah tegangan 18. Regangan Geser Distorsi sudut (angular distorsion) yang diakibatkan oleh tegangan geser, dan diukur dalam radian

11

19. Sudut Geser Dalam (Angle Of Shear Resistance= ) Komponen dari kekuatan geser tanah yang timbul akibat gesekan antarbutir. 20. Tahanan Geser (Shear Resistance) Perlawanan tanah terhadap deformasi bila diberi tegangan geser 21. Tegangan Besaran gaya per unit luas 22. Tegangan Geser Gaya geser per unit luas 23. Tekanan Air Pori Tekanan hidrostatik dalam ruang pori antarbutir yang terisi air 24. Tekanan Air Pori Berlebihan Tekanan air pori yang terjadi akibat peningkatan tekanan luar secara tiba-tiba 25. Uji Konsolidasi Uji yang dilakukan untuk mengetahui karakteristik suatu tanah selama proses konsolidasi berlangsung dan merupakan suatu metode untuk menentukan permeabilitas tanah Peralatan 1. Alat Geser Alat geser yang digunakan harus memenuhi syarat-syarat sebagai berikut (periksa Gambar A.1 dan A.2 pada Lampiran A). a) Dapat menahan benda uji di antara dua batu pori agar tidak terjadi torsi. b) Dapat memungkinkan bekerjanya tegangan normal pada permukaan benda uji, pengukuran perubahan tebal benda uji, proses drainase melalui batu pori, dan penjenuhan benda uji, serta gaya geser sepanjang bidang geser benda uji yang telah ditentukan semula (geser tunggal). c) Dudukan (landasan) alat harus kaku untuk mencegah distorsi selama pengujian geser. d) Bagian-bagian dari alat geser harus terbuat dari bahan yang tidak mudah mengalami korosi oleh zat kimia. 2. Batu pori Batu pori yang digunakan harus memenuhi ketentuan sebagai berikut :

12

a) Batu pori terbuat dari silikon karbid, aluminium oksida, atau logam yang tidak mudah mengalami korosi oleh zat kimia; b) Batu pori : 1) mempunyai kekasaran yang memadai sebagai batas sambungan dengan benda uji; 2) pori-porinya halus agar dapat mencegah penyusupan tanah berlebihan ke dalam benda uji; 3) berkualitas dengan angka kelulusan air berkisar antara 0,5 mm/s s.d 1 mm/s untuk benda uji tanah normal. 3. Alat pembeban gaya vertikal Alat pembeban yang digunakan harus memenuhi ketentuan berikut : a) mampu digunakan untuk pelaksanaan cepat tanpa melampaui batasannya; b) ketelitian alat kurang lebih 1% dari penyimpangannya selama pengujian. 4. Alat pembeban gaya horizontal Alat pembeban yang digunakan harus memenuhi ketentuan berikut: a) Alat dibedakan untuk pengujian kontrol regangan atau kontrol tegangan; b) Peralatan uji kontrol regangan harus mampu menggeser benda uji dengan kecepatan alihan yang seragam dan penyimpangannya kira-kira 10%; c) Kecepatan alihan bergantung pada karakteristik konsolidasi tanah, serta diatur oleh motor dan susunan sistem roda gigi; d) Gaya gesernya ditentukan dengan alat penunjuk beban atau cincin pengukur beban (arloji ukur dengan ketelitian 0,002 mm); e) Peralatan uji kontrol tegangan harus mampu menjalankan gaya geser tambahan pada benda uji dengan cara yang sama dan pada derajat ketelitian. 5. Arloji ukur deformasi Alat ini harus memenuhi ketentuan : a) dapat mengukur perubahan tebal benda uji dengan ketelitian sampai 0,01 mm; b) dapat mengukur regangan (alihan) dengan ketelitian sampai 0,01 mm. 6. Perlengkapan lain Perlengkapan lainnya harus memenuhi persyaratan sebagai berikut:

13

a) Ruang pelembab untuk menyimpan contoh tanah agar kadar airnya selama persiapan benda uji tidak melebihi 0,5% ; b) Neraca dengan ketelitian sampai 0,1 g atau 0,1 % dari massa benda uji ; c) Oven pengering untuk mengatur suhu sampai 110o C 5o C ; d) Wadah benda uji ; e) Alat cetak ulang atau alat pemadat benda uji ; f) Alat ukur waktu, penyuling air, spatula, pisau, dan penggaris. Benda Uji Dan Bahan Penunjang Uji 1. Benda uji Benda uji yang digunakan harus memenuhi ketentuan sebagai berikut: a) Diameter minimum benda uji berbentuk lingkaran adalah 50 mm; b) Lebar minimum benda uji berbentuk empat-persegi adalah 50 mm; c) Diameter benda uji tidak langsung diambil dari bagian yang dipotong dari tabung contoh dan minimum 5 mm lebih kecil dari diameter tabung contoh (untuk mengurangi gangguan pada persiapan benda uji); d) Tebal minimum benda uji 12,5 mm, namun tidak kurang dari 6 kali diameter butiran maksimum; e) Diameter berbanding tebal benda uji 2 : 1; f) Benda uji berbentuk empat persegi, dan angka perbandingan minimum antara lebar dan tebalnya adalah 2:1. 2. Bahan penunjang uji (air) Air yang digunakan dalam sistem pengujian geser langsung ini harus bersih, bebas dari kotoran dan suspensi lumpur (disarankan untuk menggunakan air bebas gelembung udara atau air suling). Pengujian 1. Kalibrasi Semua alat ukur harus dikalibrasi minimum 3 tahun sekali dan pada saat diperlukan, sesuai dengan persyaratan kalibrasi yang berlaku. 2. Persiapan benda uji Benda uji yang akan disiapkan harus memenuhi syarat berikut :

14

a) Minimum dibutuhkan 3 buah benda uji yang identik untuk melakukan pengujian dengan 3 variasi tegangan normal, sehingga diperoleh 3 variasi kuat geser puncak dan kuat geser sisa (residual); b) Ukuran benda uji disesuaikan dengan diameter dalam dan tinggi kotak geser; c) Benda uji dari hasil pemadatan disesuaikan dengan kadar air yang diinginkan, dengan menggunakan alat cetak berukuran sama dengan ukuran kotak geser. 3. Petugas Petugas pengujian ini adalah laboran atau teknisi yang memahami dan berpengalaman dalam pengujian geser langsung, dan diawasi oleh tenaga ahli geoteknik. 4. Penanggung jawab hasil uji Hal-hal yang harus diperhatikan dalam pelaksanaan ini adalah : a) kemampuan petugas pengujian dan pengawas harus kompetensi ; b) nama-nama penguji, pengawas dan penanggung jawab hasil uji harus tertulis dengan jelas, dan disertai paraf atau tanda tangan dan tanggal yang jelas. Persiapan Peralatan dan Pengujian 1. Persiapan peralatan sebelum pengujian Lakukan persiapan peralatan untuk pemeriksaan peralatan, persiapan benda uji, pemasangan benda uji, dan pemasangan peralatan uji sebagai berikut. a) Persiapan pemeriksaan peralatan uji Lakukan persiapan uji untuk pemeriksaan peralatan uji dengan tahapan sebagai berikut: 1. Periksa kotak geser benda uji, apakah sudah bersih, licin dan tidak cacat; 2. Periksa bak air, apakah tidak bocor bila diisi air; 3. Periksa lengan pembeban, apakah dapat bergerak bebas tanpa gangguan pada 4. penyangganya;

15

5. Periksa gantungan beban, apakah terletak pada poros yang sesuai agar dapat memberi 6. pembeban vertikal nilai banding sesuai dengan yang diperlukan; 7. Setel beban imbang pada posisi rangka pembeban vertikal agar lengan pembeban 8. vertikal berada dalam keseimbangan (posisi mendatar), dan kunci lengan pembeban; 9. Bersihkan batu pori dengan sikat halus, dan rebus batu pori dalam air panas sebelum digunakan. b) Persiapan benda uji Lakukan pengukuran, pencetakan dan penimbangan benda uji dengan tahapan berikut: 1. Ukur diameter dalam cincin cetak (D) sampai ketelitian 0,1 mm; 2. Ukur tinggi cincin cetak sampai ketelitian 0,01 mm pada 3 tempat, dan hitung tinggi rataratanya (Ho) dengan pembulatan sampai 0,1 mm; 3. Timbang berat cincin cetak (W) dengan ketelitian 0,01 g; 4. Cetak benda uji dari tabung contoh, blok contoh, atau silinder uji pemadatan dengan menggunakan cincin cetak; 5. Ratakan bagian atas dan bawah benda uji dengan pisau atau gergaji kawat; 6. Ambil contoh uji secukupnya di sekeliling cincin cetak pada waktu pencetakan; 7. Uji kadar air tanah semula berdasarkan SNI 03-1965-1990; 8. Uji berat jenis tanah berdasarkan SNI 03-1964-1990; 9. Timbang benda uji sampai ketelitian 0,01 g. 2. Persiapan pengujian 1. Pemasangan benda uji dalam kotak geser Lakukan pemasangan benda uji dalam kotak geser dengan tahapan sebagai berikut: 1. Keluarkan kotak geser dari bak air, dan pasang baut pengunci agar kotak geser bagian atas dan bawah menjadi satu;

16

2. Masukkan pelat dasar pada bagian bawah kotak geser, dan di atasnya dipasang batu pori yang sebelumnya telah direbus dalam air panas; 3. Pasang kertas filter yang telah dibasahi dengan air suling di atas batu pori; 4. Pasang pelat berlubang yang beralur di atas kertas filter, dengan alur menghadap ke atas dan arah alurnya harus tegak lurus arah penggeseran; 5. Masukkan kembali kotak geser ke dalam bak air dan setel kedudukan kotak geser dengan mengencangkan ke dua buah baut penjepit; 6. Letakkan cincin cetak yang berisi benda uji dengan bagian runcingnya menghadap ke atas (Gambar A.3 Lampiran A) di atas kotak geser; 7. Pasang pelat berlubang yang beralur di atas benda uji, dengan alur menghadap ke bawah dan arah alurnya harus tegak lurus arah penggeseran; 8. Masukkan benda uji ke dalam kotak geser dengan menggunakan alat pengeluar benda uji yang ditekan, seperti terlihat pada Gambar A.3 dan Gambar A.4 Lampiran A; 9. Pasang kertas filter, batu pori dan landasan pembeban pada bagian atas pelat berlubang; 10. Setel dongkrak penekan horizontal agar tepat menempel kotak geser bagian bawah (lihat Gambar A.2 Lampiran A). 2. Pemasangan peralatan a. Pemasangan rangka pembeban vertikal Lakukan pemasangan rangka pembeban vertikal dengan tahapan sebagai berikut: 1) Angkat ujung lengan pembeban agar rangka pembeban dapat diatur dalam posisi vertikal (posisi pengujian, Gambar A.5 Lampiran A); 2) Putar sekrup batang pembeban sampai menyentuh landasan pembeban dan kencangkan sekrup batang pembeban agar letaknya tidak berubah; 3) Pasang beban 10 g pada gantungan beban hingga letak lengan pembeban tidak mengambang.

17

b. Pemasangan arloji ukur gerak vertikal Lakukan pemasangan arloji ukur gerak vertikal dengan tahapan sebagai berikut: 1) Pasang arloji ukur pada penopang arloji ukur; 2) Setel lengan penggantung arloji ukur agar batang arloji ukur menyentuh batang penekan bagian atas; 3) Setel arloji ukur sehingga letak jarum berada pada posisi nol. c. Pemasangan arloji ukur gerak horizontal Lakukan pemasangan arloji ukur gerak horizontal dengan tahapan sebagai berikut: 1) Pasang arloji ukur pada dudukan arloji ukur gerak horizontal; 2) Setel dudukan arloji ukur agar batang arloji ukur menyentuh bak air; 3) Setel arloji ukur sehingga letak jarum berada pada posisi nol. Perhitungan 1. Rumus-rumus perhitungan a) Perhitungan tegangan normal dan kecepatan penggeseran Sebelum proses penggeseran dilakukan, maka terlebih dahulu perlu ditentukan besar tegangan normal pada benda uji yang sekaligus berfungsi sebagai tegangan konsolidasi dengan menggunakan persamaan atau rumus berikut ini.

...................................................................................... (1) dengan : n adalah tegangan normal (kN/m2); BN adalah gaya normal (kN); Ai adalah luas benda uji awal berbentuk empat-persegi atau bulat. Sedangkan untuk menentukan kecepatan penggeseran, maka terlebih dahulu benda uji harus dikonsolidasi dan hasilnya digunakan untuk menghitung koefisien konsolidasi dengan menggunakan persamaan atau rumus di bawah ini.

18

....................................................................... (2) dengan: cv adalah koefisien konsolidasi (m2 /tahun) H adalah tinggi benda uji rata-rata (mm); t50 adalah waktu 50 % konsolidasi (menit). Kemudian kecepatan penggeseran (apakah masih memenuhi standar yang ditentukan) dihitung dengan menggunakan persamaan ........................................................................................ (3) dengan: Vq adalah kecepatan penggeseran (mm/menit); f adalah keruntuhan diasumsi pada 10 % diameter atau benda uji (mm); tf adalah waktu keruntuhan (menit) = 50% konsolidasi (= t50). b) Perhitungan deformasi horizontal, luas bidang geser dan tegangan geser 1. Deformasi horizontal Deformasi horizontal diperoleh dari bacaan arloji ukur horizontal per satuan waktu, sehingga deformasi horizontal kumulatif diperoleh dengan menggunakan persamaan HD = (DD DDi) x DDC............................................................. (4) dengan : HD adalah deformasi horizontal (mm); DD adalah bacaan arloji ukur (unit bacaan); DDi adalah bacaan awal arloji ukur (unit bacaan); DDc adalah konstanta arloji ukur (ketelitian 10-2 mm). 2. Luas bidang geser Dalam perhitungan perubahan tegangan geser pada waktu penggeseran, dapat diasumsikan 3 alternatif luas benda uji yaitu :

19

a) Asumsi luas benda uji tetap pada waktu penggeseran Dengan persamaan : A = Ai.................................................................................... (5) b) Asumsi luas benda uji berubah pada waktu penggeseran Untuk benda uji berbentuk persegi, A= Ai - (S x HD)................................................................... (6) c) Untuk benda uji berbentuk bulat, A = ( D2 /4) x ( - sin ( ))................................................ (7) = 2 x arccos (HD/D).......................................................... (8) dengan : adalah sudut untuk koreksi luas benda uji (radial); A adalah luas benda uji (empat persegi atau bulat) pada waktu penggeseran (cm2); Ai adalah luas awal benda uji (empat persegi atau bulat) pada waktu penggeseran(cm2); S adalah panjang samping benda uji (cm) ; D adalah diameter awal benda uji berbentuk bulat (cm) ; HD adalah deformasi horizontal (mm). 3. Tegangan geser waktu pengujian Untuk dapat menghitung perubahan tegangan geser pada waktu penggeseran, maka perlu ditentukan besarnya beban penggeseran dengan membaca arloji ukur pada cincin pembeban dengan menggunakan persamaan di bawah ini. LDa = LD Ldi........................................................................... (9) Beban = LDa x LRC1.................................................................. (10) Sedangkan tegangan geser diperoleh dari persamaan ............................................................................ (11) dengan : adalah sudut untuk koreksi luas benda uji (radial);

20

A adalah luas benda uji (empat persegi atau bulat) pada waktu penggeseran (cm2) ; S adalah panjang samping benda uji (cm) ; D adalah diameter awal benda uji berbentuk bulat (cm) ; LDa adalah bacaan arloji ukur beban terkoreksi (unit bacaan); LD adalah bacaan arloji ukur beban (unit bacaan); LDi adalah bacaan awal arloji ukur beban (unit bacaan); Beban adalah beban puncak atau gaya geser puncak (kN); LRC1 adalah faktor kalibrasi (kN/ unit) ; adalah tegangan geser (kN/m2). 2.2 Tujuan Pemetaan A. Pemetaan Geologi Teknik Pemetaan Geologi Teknik ini dimaksudkan untuk mengumpulkan data dan informasi mengenai aspek geologi teknik permukaan dan bawah permukaan yang mencakup sebaran serta sifat fisik tanah dan batuan, morfologi serta bahaya beraspek geologi atau geodinamika seperti longsoran, erosi, banjir, penurunan tanah dan kegempaan. Dengan informasi dan peta tersebut diharapkan dapat dipergunakan sebagai data dasar dan informasi dalam perencanaan pengembangan wilayah, ditinjau dari segi penilaian geologi teknik. Selain itu berguna untuk meningkatkan kewaspadaan masyarakat terhadap bahaya kemungkinan terkena longsoran, banjir, gempa dan sebagainya. B. Kuat Geser Langsung Uji kuat geser langsung ini dimaksudkan untuk menilai nilai kohesi (C) dan sudut geser dalam tanah () secara tepat.

21

2.3 Manfaat Pemetaan A. Pemetaan Geologi Teknik Pemetaan geologi teknik ini bermanfaat sebagai informasi penting yang diharapkan dapat mengungkapkan kondisi geologi suatu daerah serta dapat merekomendasikan suatu pengembangan wilayah berdasarkan potensi dan kendala wilayah dari kondisi geologi tersebut, yang akan bermanfaat bagi bidang SDM (Sumber Daya Mineral), SDE (Sumber Daya Energi), SDK (Sumber Daya Kewilayahan) atau mitigasi kebencanaan. B. Kuat Geser Langsung Uji kuat geser ini bermanfaat untuk mendapatkan nilai kohesi (C) yang merupakan komponen dari kekuatan geser tanah yang timbul akibat gaya-gaya internal yang menahan butiran tanah menjadi satu kesatuan dalam satu massa padat. Selain itu untuk mendapatkan sudut geser dalam tanah () yang merupakan komponen dari kekuatan geser tanah yang timbul akibat gesekan antarbutir. 2.4 Hasil Pemetaan A. Pemetaan Geologi Teknik Lokasi Pemetaan Daerah pemetaan meliputi Longsoran daerah Desa Langkap, Kabupaten Purbalingga, Jawa Tengah. Morfologi Berdasarkan pada bentuk bentang alam dan kemiringan lereng maka daerah pemetaan dapat dibagi menjadi 5 (lima) satuan morfologi yaitu: dataran, perbukitan berelief halus, perbukitan berelief sedang, perbukitan berelief kasar, dan perbukitan berelief sangat kasar. Bentang alam daerah ini berupa daerah dataran, perbukitan bergelombang, perbukitan agak curam hingga sangat curam. Zona Kemampuan Geologi Teknik Untuk menentukan Tingkat Zona Kemampuan Geologi Teknik dari zonasi pengembangan wilayah tersebut, dilakukan penilaian geologi teknik

22

(berdasarkan pada tinjauan parameter kekuatan tanah dan batuan, sudut lereng, daya dukung tanah pondasi dan beberapa fenomena geologi teknik yang ada), sehingga diketahui sejauh mana tingkat kemudahan pengerjaan dan kesederhanaan penyelidikan geologi teknik yang diperlukan dan permasalahan geologi teknik yang ada. Zona Kemampuan Geologi Teknik untuk Daerah Desa Langkap, yaitu: Zona kemampuan geologi teknik sangat rendah Kemampuan geologi teknik ini diambil berdasarkan nilai yang terendah dan apabila akan dikembangkan memerlukan penyelidikan geologi teknik dengan biaya sangat tinggi agar suatu konstruksi bangunan teknik dapat dibangun pada zona ini. Sebarannya menempati di bagian barat laut dan di bagian tengah dari daerah penyelidikan. Zona kemampuan geologi teknik rendah Kemampuan geologi teknik ini diambil berdasarkan nilai yang terendah dan apabila akan dikembangkan memerlukan penyelidikan geologi teknik dengan biaya tinggi agar suatu konstruksi bangunan teknik dapat dibangun pada zona ini. Sebarannya menempati di bagian utara hingga bagian timur, bagian barat hingga selatan dari daerah pemetaan. Zona kemampuan geologi teknik menengah Apabila akan dikembangkan memerlukan penyelidikan geologi teknik agak rinci dengan biaya cukup murah agar suatu konstruksi bangunan teknik dapat dibangun pada zona ini. Sebarannya di bagian timur, barat dan utara dari daerah pemetaan. Zona kemampuan geologi teknik tinggi Apabila akan dikembangkan hanya memerlukan penyelidikan geologi yang normal (tidak rinci) dan dengan biaya yang rendah, serta sedikit memerlukan rekayasa teknik untuk konstruksi bangunan pada zona ini. Potensi Gerakan Tanah Morfologi daerah pemetaan umumnya miring sampai curam, pada beberapa tempat memiliki kemiringan lereng cukup sangat curam dan terjal. Dengan kondisi topografi miring sampai curam, serta tingkat pelapukan batuan yang

23

cukup kuat dengan soil yang tebal, dapat memicu terjadinya gerakan tanah, dalam hal ini berupa tanah longsor. Ketika dilakukan peninjauan lapangan, peristiwa-peristiwa gerakan tanah baik dalam ukuran kecil maupun ukuran besar terjadi/terlihat, hal ini menunjukkan bahwa daerah pemetaan umumnya merupakan daerah yang tidak stabil terhadap ancaman gerakan tanah. Vegetasi berupa ladang jagung dan tanaman lain yang dikelola oleh masyarakat. Pada lokasi yang diamati, peristiwa gerakan tanah yang terjadi dalam ukuran yang cukup besar sehingga menimbulkan dampak sosial ekonomi yang cukup berarti bagi masyarakat setempat. Sifat fisik dan keteknikan tanah dan batuan Berdasarkan pengamatan sifat fisik formasi batuan yang ada di daerah pemetaan dapat dikelompokkan menjadi : Daerah ini tersusun atas Batuan Serpih napal, batu Pasir Gampingan. Napal berselang seling batupasir gampingan berwarna kelabu muda. Banyak dijumpai lapisan lapisan tipis kalsit yang tegak lurus bidang perlapisan. Banyak mengandung foraminifera kecil. Tebal sekitar 300 meter. Hasil analisa laboratorium mekanika tanah dari contoh tanah pada beberapa lokasi untuk tanah lempung lanau adalah, grup simbol c =0,15 g/cm2 , = 6,4. Soil (Tanah) Tipe tanah pada daerah penelitian adalah tipe residual soil, yang merupakan tanah hasil pelapukan dari batuan induknya dan belum mengalami transportasi. Residual soil dicirikan dengan tekstur dan material/fragmen yang sama dengan batuan induknya.

24

Jenis tanah yang ada pada lokasi : Satuan Lempung Lempung berpasir Lempung kerikilan Lempung pasiran pasir keirikilan Pasir keirikilan Lempung pasiran Lempung pasiran Lempung pasiran Batu lempung Pasir lempungan Tingkat Pelapukan Lapuk Sempurna Ciri-ciri Fisik dan Teknik di Lapangan

berwarna cokelat tua, halus, dijumpai akar tumbuhan berwarna cokelat muda, dijumpai kerikil 5Lapuk Kuat 10% tanah berwarna cokelat kemerahan, terlihat adanya bagian yang teroksidasi, mulai adanya bedrock berwana cokelat kehitaman Lapuk Ringan (lapuk) tanah berwarna cokelat muda, pasir lebih Lapuk Kuat kasar tanah berwarna cokelat tua, terdapat banyak vegetasi, batuannya mulai padat, terdapat tanah banyak kerikil tanah berwarna cokelat tua, terdapat banyak vegetasi, batuannya mulai padat, terdapat tanah banyak kerikil tanah berwarna cokelat ke merahan terdapat Lapuk Kuat bongkah (70%), tanah lapuk (30%) tanah berwarna cokelat kemerahan, Lapuk Kuat bongkahan mulai berkurang bagian bawah tanah terdapat boulder, lapuk sempurna terdapat vegetasi sudah teroksidasi tanahnya lapuk berwarna cokelat kehitaman, sedangkan yang batu segarnya berwarna abu-abu fragmen berukuran kerikil sampai bongkah, dipenuhi dengan vegetasi rerumputan dan lapuk sedang pohon yang memiliki kemiringan

Pengamatan lapangan pada lokasi memperlihatkan singkapan tanah lapukan satuan Lempung. Lapukan dominan berwarna coklat tua, halus dan dijumpai akar tumbuhan menunjukkan pelapukan tingkat sempurna. Selanjutnya dibawahnya singkapan tanah lapukan satuan Lempung berpasir. Lapukan dominan berwarna coklat muda dijumpai kerikil 5 10 %, menunjukkan pelapukan tingkat tinggi. Singkapan tanah lapukan satuan Lempung kerikilan. Lapukan dominan berwarna coklat kemerahan, terlihat adanya bagian yang teroksidasi dan mulai adanya bedrock berwarna cokelat kehitaman (lapuk) menunjukkan pelapukan tingkat ringan. Singkapan tanah lapukan satuan Lempung pasiran. Lapukan dominan berwarna coklat muda, pasir lebih kasar

25

menunjukkan pelapukan tingkat tinggi. Singkapan tanah lapukan satuan Pasir kerikilan. Lapukan dominan berwarna coklat tua, terdapat vegetasi, batuannya mulai padat dan banyak kerikil menunjukkan pelapukan tingkat tinggi dan telah berupa tanah. Singkapan tanah lapukan satuan Lempunga pasiran. Lapukan dominan berwarna coklat kemerahan terdapat bongkah (70%), tanah lapuk (30%) menunjukkan pelapukan tingkat tinggi. Singkapan tanah lapukan satuan Lempung pasiran. Lapukan dominan berwarna coklat kemerahan, bongkahan mulai berkurang menunjukkan pelapukan tingkat tinggi. Singkapan tanah lapukan satuan Lempung pasiran. Lapukan dominan berwarna coklat muda kemerahan, bagian bawah tanah terdapat boulder dan vegetasi, menunjukkan pelapukan tingkat sempurna. Singkapan Batu Lempung. Dominan berwarna abu abu, sudah teroksidasi tanahnya lapuk berwarna cokelat kehitaman. Singkapan tanah lapukan satuan Pasir Lempungan. Lapukan dominan berwarna coklat muda, terdapat fragmen berukuran kerikil sampai bongkah dipenuhi dengan vegetasi rerumputan dan pohon yang memiliki kemiringan menunjukkan pelapukan tingkat sedang. Masalah geologi teknik Tanah lunak, di daerah pemetaan berupa lempung-lempung organik berwarna abu-abu tua, sangat lunak - lunak, mengandung material organik (berada di bagian atas) dan mempunyai nilai tekanan konus (nilai sondir) kurang dari 10 kg/cm2. Sifat lapisan tanah lunak ini gaya gesernya kecil,kemampatannya (kompresibilitas) besar dan koefisien permeabilitas yang kecil, sehingga apabila pembebanan konstruksi melampaui daya dukung kritis, maka akan terjadi kerusakan tanah pondasi. Untuk membangun di atas lapisan tanah lunak, masalah teknis yang perlu dipertimbangkan adalah daya dukung (bearing capacity) dan penurunan (settlement), sehingga dalam menentukan jenis konsturksi tidak salah dan tidak membuang biaya yang besar. Pada umumnya lapisan tanah lunak dijumpai di bawah lapisan paling atas (top soil), hal ini disebabkan lapisan paling atas yang ketebalannya rata-rata 1.00 meter dapat berupa tanah timbunan yang telah mengalami perkerasan baik

26

adanya beban permukaan ataupun kadar airnya lebih kecil dari pada lapisan di bawahnya, sehingga lapisan di bagian atas relatif lebih keras. Hasil Analisis Stabilitas Lereng Didaerah Galian Analisis perhitungan dilakukan menggunakan metode Culmann Hasil analisis yang dilakukan didapat nilai factor keamanan 0,194. Sifat batuan pasir lepas intensif terjadi erosi sehingga perlu adanya perlindungan dengan penanaman tumbuhan ataupun dengan pelindung dari bahan lain. Berdasarkan ketentuan tanah timbunan, angka factor keamanan belum memenuhi ketentuan (FK 200 kg) digunakan sistem angker; namun di daerah tanah lunak tidak dapat digunakan kecuali dengan pemberian beban menggunakan karungkarung pasir.

Gambar 3 Rincian Penekan Hidraulik

2) Kalibrasi Semua alat ukur harus dikalibrasi minimum 1 kali dalam 3 tahun dan pada saat diperlukan, sesuai dengan persyaratan kalibrasi yang berlaku. 3) Petugas Petugas pengujian ini adalah laboran atau teknisi yang memenuhi persyaratan kompetensi yang berlaku dalam pengujian penetrasi lapangan dengan alat sondir, dan diawasi oleh ahli geoteknik.

48

Cara Pengujian 1) Persiapan Pengujian Lakukan persiapan pengujian sondir di lapangan dengan tahapan sebagai berikut: a) Siapkan lubang untuk penusukan konus pertama kalinya, biasanya digali dengan linggis sedalam sekitar 5 cm; b) Masukkan 4 buah angker ke dalam tanah pada kedudukan yang tepat sesuai dengan letak rangka pembeban; c) Setel rangka pembeban, sehingga kedudukan rangka berdiri vertikal; d) Pasang manometer 0 MPa s.d 2 MPa dan manometer 0 MPa s.d 5 MPa untuk penyondiran tanah lembek, atau pasang manometer 0 MPa s.d 5 MPa dan manometer 0 MPa s.d 25 MPa untuk penyondiran tanah keras; e) Periksa sistem hidraulik dengan menekan piston hidraulik menggunakan kunci piston, dan jika kurang tambahkan oli serta cegah terjadinya gelembung udara dalam sistem; f) Tempatkan rangka pembeban, sehingga penekan hidraulik berada tepat di atasnya; g) Pasang balok-balok penjepit pada jangkar dan kencangkan dengan memutar baut pengecang, sehingga rangka pembeban berdiri kokoh dan terikat kuat pada permukaan tanah. Apabila tetap bergerak pada waktu pengujian, tambahkan beban mati di atas balok-balok penjepit; h) Sambung konus ganda dengan batang dalam dan pipa dorong serta kepala pipa dorong; dalam kedudukan ini batang dalam selalu menonjol keluar sekitar 8 cm di atas kepala pipa dorong. Jika ternyata kurang panjang, bisa ditambah dengan potongan besi berdiameter sama dengan batang dalam. 2) Prosedur Pengujian a) Pengujian Penetrasi Konus Lakukan pengujian penetrasi konus ganda dengan langkah-langkah sebagai berikut: 1) Tegakkan batang dalam dan pipa dorong di bawah penekan hidraulik pada kedudukan yang tepat;

49

2) Dorong/tarik kunci pengatur pada kedudukan siap tekan, sehingga penekan hidraulik hanya akan menekan pipa dorong; 3) Putar engkol searah jarum jam, sehingga gigi penekan dan penekan hidraulik bergerak turun dan menekan pipa luar sampai mencapai kedalaman 20 cm sesuai interval pengujian; 4) Pada tiap interval 20 cm lakukan penekanan batang dalam dengan menarik kunci pengatur, sehingga penekan hidraulik hanya menekan batang dalam saja (kedudukan 1, lihat Gambar 5); 5) Putar engkol searah jarum jam dan jaga agar kecepatan penetrasi konus berkisar antara 10 mm/s sampai 20 mm/s 5. Selama penekanan batang pipa dorong tidak boleh ikut turun, karena akan mengacaukan pembacaan data. b) Pembacaan Hasil Pengujian Lakukan pembacaan hasil pengujian penetrasi konus sebagai berikut: 1) Baca nilai perlawanan konus pada penekan batang dalam sedalam kirakira 4 cm pertama (kedudukan 2, lihat Gambar 4) dan catat pada formulir pada kolom Cw ; 2) Baca jumlah nilai perlawanan geser dan nilai perlawanan konus pada penekan batang sedalam kira-kira 4 cm yang ke-dua (kedudukan 3, lihat Gambar 4) dan catat pada formulir pada kolom Tw.

Gambar 4 Kedudukan pergerakan konus pada waktu pengujian sondir

50

c) Pengulangan Langkah-Langkah Pengujian Ulangi langkah-langkah pengujian tersebut di atas hingga nilai perlawanan konus mencapai batas maksimumnya (sesuai kapasitas alat) atau hingga kedalaman maksimum 20 m s.d 40 m tercapai atau sesuai dengan kebutuhan. Hal ini berlaku baik untuk sondir ringan ataupun sondir berat. d) Penyelesaian Pengujian 1) Cabut pipa dorong, batang dalam dan konus ganda dengan mendorong/menarik kunci pengatur pada posisi cabut dan putar engkol berlawanan arah jarum jam. 2) Catat setiap penyimpangan pada waktu pengujian. Perhitungan 1) Rumus-rumus Perhitungan Prinsip dasar dari uji penetrasi statik di lapangan adalah dengan anggapan berlaku hukum Aksi Reaksi (persamaan 10), seperti yang digunakan untuk perhitungan nilai perlawanan konus dan nilai perlawanan geser di bawah ini. a) Perlawanan konus (qc) Nilai perlawanan konus (qc) dengan ujung konus saja yang terdorong, dihitung dengan menggunakan persamaan : Pkonus = P piston............................................................................... (1) qc x Ac = Cw x Api qc = Cw x Api / Ac ............................................................................ (2) Api = (Dpi )2 / 4 ............................................................................. (3) Ac = (Dc)2 / 4 ................................................................................. (4) b) Perlawanan geser (fs) Nilai perlawanan geser lokal diperoleh bila ujung konus dan bidang geser terdorong bersamaan, dan dihitung dengan menggunakan persamaan : Pkonus + Pgeser = Ppiston................................................................. (5) (qc x Ac) + (fs x As) = Tw x Api (Cw x Api) + (fs x As) = Tw x Api fs = Kw x Api /................................................................................... (6)

51

As = Ds Ls....................................................................................... (7) Kw = (Tw - Cw ) ............................................................................... (8) c) Angka banding geser (Rf) Angka banding geser diperoleh dari hasil perbandingan antara nilai perlawanan geser lokal (fs) dengan perlawanan konus (qs), dan dihitung dengan menggunakan persamaan: Rf = (fs / qs ) x 100 ............................................................................ (9) d) Geseran total (Tf) Nilai geseran total (Tf) diperoleh dengan menjumlahkan nilai perlawanan geser lokal (fs) yang dikalikan dengan interval pembacaan, dan dihitung dengan menggunakan persamaan : Tf = (fs x interval pembacaan)........................................................... (10) dengan : Cw : pembacaan manometer untuk nilai perlawanan konus (kPa); Tw : pembacaan manometer untuk nilai perlawanan konus dan geser (kPa); Kw : selisih dengan (kPa); Pkonus : gaya pada ujung konus (kN); Ppiston : gaya pada piston (kN); qc : perlawanan konus (kPa); fs : perlawanan geser lokal (kPa); Rf : angka banding geser (%); Tf : geseran total (kPa); Api : luas penampang piston (cm2); Dpi : diameter piston (cm); Ac : luas penampang konus (cm2); Dc = Ds : diameter konus sama dengan diameter selimut geser (cm); As : luas selimut geser (cm2); Ds : diameter selimut geser (cm); Ls : panjang selimut geser (cm)

52

Gambar 5 Sistem Gaya Waktu Pengujian Sondir

2) Prosedur perhitungan Lakukan perhitungan perlawanan konus (qc), perlawanan geser (fs), angka banding geser (Rf), dan geseran total (Tf) tanah dan penggambaran hasil pengujian dengan tahapan berikut. a) Cara perhitungan 1. Hitung perlawanan konus (qc) bila ujung konus saja yang terdorong dengan menggunakan persamaan (1) s.d (4). 2. Hitung perlawanan geser (fs) lokal bila ujung konus dan bidang geser terdorong bersamaan dengan menggunakan persamaan (5) s.d (8).

53

3. Hitung angka banding geser (Rf) dengan menggunakan persamaan (9). 4. Hitung geseran total (Tf) tanah dengan menggunakan persamaan (10). b) Cara penggambaran hasil uji penetrasi konus 1. Gambarkan grafik hubungan antara variasi perlawanan konus (qc) dengan kedalaman (meter). 2. Untuk uji sondir dengan konus ganda gambarkan hubungan antara perlawanan geser (fs) dengan kedalaman dan geseran total (Tf) dengan kedalaman. 3. Apabila diperlukan rincian tanah yang diperkirakan dari data perlawanan konus dan perlawanan geser, gambarkan grafik hubungan antara angka banding geser dengan kedalaman. 4. Tempatkan grafik-grafik dari sub butir a), b) dan c) di atas pada satu lembar gambar dengan skala kedalaman yang sama. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Interpretasi Sondir 1. Konfigurasi dan ukuran alat sondir Bentuk ujung sondir memberikan pengaruh yang amat besar terhadap tahanan konus. Sondir dengan ujung konus yang lebih lancip dapat memberikan perlawanan konus (qc) yang lebih kecil. Ukuran sondir memberikan pengaruh tahanan ujung khususnya pada tanah pasiran. Sondir standar digunakan adalah sondir dengan sudut ujung konus sebesar 600 dan mempunyai luas proyeksi 10 cm2. 2. Tegangan vertikal dan lateral tanah Tegangan vertikal dan lateral tanah memberikan pengaruh amat besar pada tanah pasiran. 3. Kecepatan Penetrasi dan Metoda Penetrasi Kecepatan penetrasi memberikan pengaruh pada besarnya tekanan air pori pada tanah lempung sehingga menunjukkan tekanan air pori yang besar sekali. Oleh sebab itu pengujian ini harus distandarisasi terhadap kecepatan penetrasi yaitu 2 cm/det. Metoda yang umum dipakai adalah metoda statik, yaitu konus ditekan secara perlahan-lahan ke dalam tanah.

54

4. Kompressibilitas, sementasi dan ukuran partikel Kompresibilitas pada tanah pasir memberikan pengaruh yang amat besar terhadap tahanan ujung dan gesekan selimut sondir. Pasir kwarsa memiliki tahanan ujung yang besar dan rasio gesekan kecil (Rf=0,5 %). Sedangkan untuk pasir karbonan yang amat kompressibel memberikan tahanan ujung kecil dan ratio gesekan yang besar (Rf=3 %). Keuntungan Alat Sondir 1. Dapat dengan cepat menentukan lapisan keras . 2. Dapat diperkirakan perbedaan lapisan. 3. Dengan rumus empiris hasilnya digunakan untuk menghitung daya dukung tiang. 4. Cukup baik untuk digunakan pada lapisan yang berbutir halus. Kekurangan Alat Sondir 1. Jika terdapat batuan lepas bisa memberikan indikasi lapisan keras yang salah. 2. Tidak dapat mengetahui jenis tanah secara langsung. 3. Jika alat tidak lurus dan konus tidak bekerja dengan baik maka hasil yang diperoleh bisa meragukan. Rumus Perhitungan Sondir Tanah Pekerjaan sondir dihentikan pada keadaan sebagai berikut : Untuk sondir ringan pada waktu tekanan manometer tiga kali berturut-turut melebihi 150 kg/cm2 atau kedalaman maksimal 30 meter. Untuk sondir berat pada waktu tekanan manometer tiga kali berturut-turut melebihi 500 kg/cm2 atau kedalaman maksimal 50 meter. Hambatan Lekat (HL) dihitung dengan rumus:

PK = perlawanan penetrasi conus (Qc) JP = jumlah perlawanan A = interval pembacaan = 20 cm.

55

Jumlah hambatan lekat tanah:

dimana i = kedalaman yang dapat dicapai konus Grafik yang dibuat: Perlawanan penetrasi konus PK pada tiap kedalaman Jumlah hambatan pelekat (JHP) pada tiap kedalaman 3.2 Tujuan Penyondiran Kegiatan penyondiran digunakan untuk mengetahui kedalaman lapisan tanah keras serta sifat daya dukung maupun kedalaman setiap lapisan. 3.3 Manfaat Penyondiran Kegiatan penyondiran ini bermanfaat untuk pendugaan profil atau pelapisan (stratifikasi) tanah terhadap kedalaman karena jenis perilaku tanah telah dapat diindentifikasi dari kombinasi hasil pembacaan tahanan ujung dan gesekan selimutnya.

56

3.4 Hasil Pengukuran SondirKedalama n (cm) 00 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Perlawanan konus (Qc) (Kg/cm2) 10.5 20 8 36 14 1 2 22 24 80 Jumlah perlawanan (Lf) (Kg/cm2) 11 30 10 40 25 2 3 36 38 130 Perlawanan gesek (Kg/cm2) 0.5 10 2 4 11 1 1 14 14 50 Hambatan Pelekat (Kg/cm2) 1 20 4 8 22 2 2 28 28 100 J.H.P (Kg/cm) 1 21 25 33 55 57 59 87 115 215 Hambatan setempat (Qs) (Kg/cm) 0.05 1 0.2 0.4 1.1 0.1 0.1 1.4 1.4 5.0

Perhitungan tabel: 1. Menghitung Perlawanan Gesek Rumus: Lf Qc

Depth 20 PG = 11 10.5 = 0.5 Kg/cm2 Depth 40 PG = 30 20 = 10 Kg/cm2 Depth 60 PG = 10 8 = 2 Kg/cm2 Depth 80 PG = 40 36 = 4 Kg/cm2 Depth 100 PG = 25 14 = 11 Kg/cm2

Depth 120 PG = 2 1 = 1 Kg/cm2 Depth 140 PG = 3 2 = 1 Kg/cm2 Depth 160 PG = 36 22 = 14 Kg/cm2 Depth 180 PG = 38 24 = 14 Kg/cm2 Depth 200 PG = 80 130 = 50 Kg/cm2

57

2. Menghitung Hambatan Pelekat (HL) Rumus: Perlawanan Gesek x 2

Depth 20 HL = 0.5 x 2 = 1 Kg/cm2 Depth 40 HL = 10 x 2 = 20 Kg/cm2 Depth 60 HL = 2 x 2 = 4 Kg/cm2 Depth 80 HL = 4 x 2 = 8 Kg/cm2 Depth 100 HL = 11 x 2 = 22 Kg/cm2

Depth 120 HL = 1 x 2 = 2 Kg/cm2 Depth 140 HL = 1 x 2 = 2 Kg/cm2 Depth 160 HL = 14 x 2 = 28 Kg/cm2 Depth 180 HL = 14 x 2 = 28 Kg/cm2 Depth 200 HL = 50 x 2 = 100 Kg/cm2

3. Menghitung Jumlah Hambatan Pelekat (J.H.P) Rumus:

Depth 20 HL = 0 + 1 = 1 Kg/cm Depth 40 HL = 0 + 1 + 20 = 21 Kg/cm Depth 60 HL = 0 + 1 + 20 + 4 = 25 Kg/cm Depth 80 HL = 0 + 1 + 20 + 4 + 8 = 33 Kg/cm Depth 100 HL = 0 + 1 + 20 + 4 + 8 + 22 = 55 Kg/cm

58

Depth 120 HL = 0 + 1 + 20 + 4 + 8 + 22 + 2 = 57 Kg/cm Depth 140 HL = 0 + 1 + 20 + 4 + 8 + 22 + 2 + 2 = 59 Kg/cm Depth 160 HL = 0 + 1 + 20 + 4 + 8 + 22 + 2 + 2 + 28 = 87 Kg/cm Depth 180 HL = 0 + 1 + 20 + 4 + 8 + 22 + 2 + 2 + 28 + 28 = 115 Kg/cm Depth 200 HL = 0 + 1 + 20 + 4 + 8 + 22 + 2 + 2 + 28 + 28 + 100 = 215 Kg/cm

4. Menghitung PerlawananSetempat (Qs) Rumus: Hambatan Gesek 10

Depth 20 Qs = 0.5/10 = 0.05 Kg/cm Depth 40 Qs = 10/10 = 1 Kg/cm Depth 60 Qs = 2/10 = 0.2 Kg/cm Depth 80 Qs = 4/10 = 0.4 Kg/cm Depth 100 Qs = 11/10 = 1.1 Kg/cm

Depth 120 Qs = 1/10 = 0.1 Kg/cm Depth 140 Qs = 1/10 = 0.1 Kg/cm Depth 160 Qs = 14/10 = 1.4 Kg/cm Depth 180 Qs = 14/10 = 1.4 Kg/cm Depth 200 Qs = 50/10 = 5.0 Kg/cm

59

Berikut grafik Perlawanan Konus (Qc) dan Jumlah Hambatan Pelekat terhadap Kedalaman

60

3.5 Kesimpulan Uji sondir merupakan salah satu uji lapangan yang telah diterima oleh para praktisi dan pakar geoteknik. Uji sondir ini telah menunjukkan manfaat untuk pendugaan profil atau pelapisan (stratifikasi) tanah terhadap kedalaman karena jenis perilaku tanah telah dapat diindentifikasi dari kombinasi hasil pembacaan tahanan ujung dan gesekan selimutnya. Berdasarkan data hasil pengujian sondir dapat disimpulkan bahwa kuat dukung tanah pada setiap kedalaman berbeda yang ditunjukkan oleh nilai Qc yang berbeda-beda pada tiap kedalaman. Pada kedalaman 0 cm, tidak didapat nilai Qc. Pada kedalaman 20 cm, nilai Qc yang diperoleh 10.5 Kg/cm2 dengan kuat dukung tanahnya lunak. Pada kedalaman 40 cm, nilai Qc yang diperoleh 20 Kg/cm2 sehingga kuat dukung tanahnya teguh. Pada kedalaman 60 cm, nilai Qc yang diperoleh 8 Kg/cm2 sehingga kuat dukung tanahnya lunak. Pada kedalaman 80 cm, nilai Qc yang diperoleh 36 Kg/cm2 sehingga kuat dukung tanahnya kenyal. Pada kedalaman 100 cm, nilai Qc yang diperoleh 14 Kg/cm2 sehingga kuat dukung tanahnya teguh. Pada kedalaman 120 cm, nilai Qc yang diperoleh 1 Kg/cm2 sehingga kuat dukung tanahnya sanyat lunak. Pada kedalaman 140 cm, nilai Qc yang diperoleh 2 Kg/cm2 sehingga kuat dukung tanahnya sangat lunak. Pada kedalaman 160 cm, nilai Qc yang diperoleh 22 Kg/cm2 sehingga kuat dukung tanahnya kenyal. Pada kedalaman 180 cm, nilai Qc yang diperoleh 24 Kg/cm2 sehingga kuat dukung tanahnya kenyal. Pada kedalaman 200 cm, nilai Qc yang diperoleh 80 Kg/cm2 sehingga kuat dukung tanahnya sangat kenyal.

61

BAB IV KEGIATAN III (BORING) 4.1 Pendahuluan Tes bor tangan atau hand bor test dilakukan untuk mendapatkan keterangan mengenai tanah, jenisnya, sifat-sifat dan keadaan tanah itu sendiri. Pemboran tangan biasanya digunakan untuk pengambilan contoh tanah dalam lapisan dangkal ( kurang dari 10 meter ). Bor tangan dilakukan dengan berbagi macam bor (auger) pada ujung bagian bawah dari serangkaian stang bor.bagian atasnya berbentuk T untuk memutar stang bor. Alat-alat yang digunakan Alat-alat yang biasa digunakan dalam hand boring yaitu : a) Auger Iwan b) Socket c) Kepala pemutar dan batang pemutar d) Batang bor e) Kunci pipa f) Palu besar g) Tabung contoh h) Pacul, besi pembersih mata bor, olie, kuas, lilin, container (kaleng) i) Kantong plastik j) Karung goni Persiapan Pengeboran a) Tentukan lokasi yang akan di bor b) Alat-alat yang diperlukan dipersiapkan untuk dibawa ke tempat lokasi c) Tanah disekitar lokasi dibersihkan terhadap batu-batuan, rumput-rumputan dan humus. terdiri dari stang

62

Cara tes hand bot test adalah: Setelah lubang untuk pemeriksaan dibuat dan bersih, kemudian bor dimasukkan ke dalam tanah dengan memutar stang bor hingga bor penuh terisi tanah dan kemudian stang ditarik ke atas. Tanah dalam mata bor dibersihkan dan dimasukkan ke dalam kantong plastic. Setelah tabung contoh diangkat keluar, dilepas dari kepala tabung, ujung tanah diratakan dan dibersihkan kemudian diberi lilin / paraffin pada ujung-ujung sebagai isolator. Setelah lilin / paraffin mengering contoh diberi label dan ditempatkan pada tempat yang terlindung. Namun, secara prosedural pelaksanaan pengeboran dilakukan sebagai berikut : Pelaksanaan Pengeboran Auger Iwan dipasang pada sebuah batang bor dan pada ujung lainnya dipasang stang pemutar. Auger Iwan diletakkan pada titik yang akan dibor dengan posisi tegak lurus dan stang pemutar menggunakan batang pemutar diputar searah jarum jam sambil ditekan kebawah. Setelah Auger Iwan terisi penuh oleh tanah, batang bor ditarik keatas, tanah dikeluarkan dan tanah tersebut diidentifikasi secara visual mengenai jenis, warna, tekstur, dan kira-kira presentase campuran dengan jenis tanah lain. Hasil pengamatan dicatat dalam lembar data percobaan. Auger Iwan yang telah bersih dari tanah dimasukkan kembali ke dalam lubang dan pekerjaan ini diulangi lagi hingga kedalaman yang dikehendaki. Contoh tanah yang telah dikeluarkan dari Auger Iwan, dikumpulkan hingga sebanyak 5 kg dan dimasukkan ke dalam kantong plastik, sebagai contoh tanah terganggu (disturb). Kantong plastik kemudian diberi label kedalaman tanah. Pengambilan contoh tanah dilakukan setiap kedalaman 20 cm yang sebagian dimasukkan ke dalam container untuk pemeriksaan kadar air terhadap kedalam bor. Bila batang bor sudah terlalu pendek, batang bor dapat disambung dengan batang bor yang lain; dan seterusnya.

63

Bila telah mencapai kedalaman tertentu (interval) kedalaman 2 m), dilakukan pengambilan contoh tanah tak terganggu (undisturbed), dengan mengganti Auger Iwan dengan tabung contoh (sample tubes) dan ujung yang lain diganti dengan kepala pemukul. Tabung contoh sebelumnya diolesi dengan olie dengan maksud agar contoh tanah tidak melekat, sehingga memperkecil kerusakan tanah. Tabung harus memenuhi syarat: 1) Perbandingan luas tabung = ((Do2 - D12)/D12) x 100% dimana: Do = Diameter luar tabung D1 = Diameter dalam tabung 2) Permukaan dalam dan luar tabung harus licin Ujung pemotong tabung harus cukup terpelihara serta mempunyai bentuk dan ukuran tertentu. Tabung contoh dan batang bor dimasukkan ke dalam lubang secara perlahan-lahan dan usahakan masuk tegak lurus. Pada batang bor diberi tanda kedalaman tabung yang akan dicapai sehingga kedalaman selama pemukulan tidak melebihi tinggi tabung (dapat menyebabkan pemadatan). Tabung ditekan dengan cara memukul bagian dari kepala pemukul hingga tercapai batas tanda yang telah dibuat pada batang bor. Tabung didiamkan beberapa saat agar terjadi lekatan tanah, setelah itu batang bor diputar 180o dan batang bor ditarik ke atas dengan bantuan kunci pipa. Tabung dilepas dari stang bor dengan kunci khusus permukaan tanah dalam tabung diratakan dengan pisau kecil dan diberi lapisan penutup dari lilin yang diencerkan, untuk menjaga agar kadar air tanah dalam tabung tidak berubah. Tempelkan label kedalam dari contoh tanah. Tabung contoh harus dijaga agar jangan sampai terguncang-guncang atau terkena panas matahari. Tabung contoh diganti dengan Auger Iwan kembali dan pengeboran dilanjutkan. Contoh tanah diambil dan diidentifikasi. Demikian seterusnya

64

dilakukan pengambilan contoh tanah terganggu dan contoh tanah tak terganggu pada kedalaman-kedalaman yang diinginkan. Untuk pengujian laboratorium yang memerlukan tanah permukaan (misalnya uji pemadatan) dilakukan pengambilan contoh tanah permukaan menggunakan cangkul hingga kedalaman 0,2 m, yang bebas dari akar-akar rumput ataupun kotoran-kotoran lainnya, kemudian dimasukkan ke dalam karung. Cara Interpretasi Tanah adalah material yang terbentuk dari himpunan mineral, bahan organik / anorganik, dan endapan-endapan yang relatif lepas. Deposit tanah dapat terdiri dari butiran-butiran dengan berbagai jenis bentuk dan ukuran. Ikatan antara butiran tanah disebabkan oleh karbonat, zat organik, atau oksida-oksida yang mengendap diantara butiran-butiran. Partikel tanah dapat dibagi menjadi dua kelompok utama; a. Berbutir kasar 1) Kerikil (gravel) 2 mm - 150 mm 2) Pasir (sand) 0,06 mm - 2 mm b. Berbutir halus 1) Lanau (silt) 0,002 mm - 0,06 mm 2) Lempung (clay)