Investigasi Geologi Teknik: Cone Penetration Test (CPT) a.k.a Sondir

INVESTIGASI GEOLOGI TEKNIK

Investigasi geologi teknik merupakan kegiatan yang dilakukan untuk mengetahui kondisi bawah permukaan dan merupakan data awal yang dapat dijadikan sebagai acuan dalam keberhasilan dan keekonomisan suatu desain geologi rekayasa. Dalam investigasi geologi teknik, terdapat bermacam-macam metoda yang dapat dipergunakan. Pemilihan metoda dan teknik survei tergantung pada beberapa faktor, yaitu:

1. Tujuan Survei
2. Keperluan untuk proses data lebih lanjut
3. Peralatan yang mendukung
4. Informasi dan data yang dibutuhkan dalam hubungannya dengan pekerjaan keteknikan yang dilakukan, sehingga dapat ditentukan metoda yang dinilai tepat dan tidak terjadi pemborosan biaya dengan menggunakan metoda yang terlalu banyak.

Pengertian investigasi geologi teknik dapat dilakukan melalui analisis laboratorium atau pengujian langsung di lapangan. Pelaksanaan pemetaan geologi teknik dapat dikategorikan sebagai upaya melakukan investigasi geologi teknik. Pengujian sifat- sifat fisik material geologi di laboratorium dapat diklasifikasikan menjadi hal serupa. Berbicara investigasi di lapangan, beberapa pengujian umum dilakukan seperti pemboran geologi teknik yang diiringi dengan pengujian Standar Penetration Test (SPT), terdapat juga pengujian berupa Cone Penetration Test (CPT).

S O N D I R (Cone Penetration Test, CPT)

Mengenal sifat fisik dan mekanik dari tanah merupakan dasar utama untuk penyiapan, perencanaan, pelaksanaan, dan pemeliharaan bangunan teknik. Beberapa jenis tanah sukar dikenali sifat fisik dan mekaniknya di laboratorium. Kekuatan, kepadatan, konsistensi tanah dapat diperoleh datanya di lapangan dengan menguji kekuatan/ daya tahannya terhadap penekanan dan penetrasi. Uji sondir adalah pengujian dengan menggunakan alat berbentuk silindris dengan ujung berupa suatu konus. Beberapa hal yang harus diperhatikan tentang uji penetrasi kerucut (sondir):

• Uji sondir dapat menentukan kedalaman dan ketebalan berbagai lapisan yang berbeda, serta didapatkan pula indikasi mengenai kekuatannya.
• Data yang diperoleh dalam uji sondir, bukan data tentang jenis tanah, hanya prediksi adanya bermacam-macam jenis lapisan tanah.

P E N E T R O M E T E R

Penetrometer terbagi 2, yaitu:

1. Penetrometer Statis (Static Penetrometer)

Penetrometer yang ujungnya ditekan ke dalam tanah pada kecepatan tertentu, dan gaya perlawanannya diukur (dalam kg/cm²).

• Penetrometer Dinamis (Dynamic Penetrometer)

Penetrometer yang ujungnya dimasukkan ke dalam tanah dengan pukulan yang dilakukan dengan menjatuhkan beban dari ketinggian tertentu dan jumlah pukulan yang dilakukan diukur/ dihitung.

TEORI DASAR ALAT PENETRASI KERUCUT (SONDIR)

• Ujungnya berbentuk kerucut dengan sudut 60° dan dengan luas ujung 1,54 in² (10 cm²).
• Ditekan dengan kecepatan tetap 20 mm/ detik.
• Besarnya perlawanan tanah terhadap kerucut penetrasi (qc) juga terus menerus diukur.
• Sebagian besar mempunyai selubung geser (biconus). Selubung geser mempunyai luas muka sekitar 23,25 in² (150 cm² ). Kegunaan selubung geser adalah untuk menentukan nilai hambatan geser.

Tujuan :

Pengujian dengan menggunakan alat penetrasi kerucut (sondir) ditujukan:

1. Untuk mengetahui nilai konus dan jumlah hambatan pelekat (friction) pada setiap kedalaman tanah. Berdasarkan data-data ini dapat diprediksi berbagai macam jenis lapisan tanahnya (keras, lunak/ lembek dan sebagainya).
2. Untuk menentukan kedalaman tanah keras (umumnya bila nilai konus sudah mencapai harga >150 kg/cm²).

Peralatan :

Peralatan yang digunakan dalam pengujian sondir terdiri dari:

1. Peralatan utama :
   1. sebuah mesin sondir
   1. bikonus
   1. batang sondir yang masing-masing panjangnya 1,0 m.
2. Peralatan tambahan :
   1. Manometer, masing-masing untuk tekanan 0 – 50 kg/cm² dan 0 – 250 kg/cm².
   1. Kunci pipa, terdiri dari 2 buah yang besar dan 1 buah yang kecil.
   1. Besi kanal, terdiri dari 2 batang yang panjang dan 2 batang yang pendek.
   1. Batang-batang anker, 2 atau 4 buah, tergantung pada keadaan tanah tempat melakukan sondir.
   1. Minyak kastrol (castrol oil) untuk alat hidrolik.

Prosedur Percobaan :

1. Tentukan terlebih dahulu titik tempat untuk dilakukan penyondiran.
2. Ratakan lokasi tempat penyondiran agar alat sondir dapat berdiri vertikal.
3. Angker dipasang dengan cara memasukkannya ke dalam tanah (vertikal) kemudiandiputar sampai ujung batang angker yang berbentuk persegi rata dengan tanah.
4. Setelah batang angker dipasang kuat, alat sondir dipasang (tegak lurus) permukaan tanah, kemudian kanal dipasang dan dikuatkan dengan sekrup pada angker.
5. Sebelum pekerjaan penyondiran dimulai, terlebih dahulu diadakan pengontrolan terhadap oli kastrol yang berfungsi menekan manometer.
   1. Pada mesin sondir dipasang dua buah manometer yang berkapasitas tekanan masing-masing 0 – 50 kg/cm² dan 0 – 250 kg/cm².
   1. Oli kastrol diisi penuh pada tabungnya.
   1. Kran tabung dibuka pada waktu mengisi oli kastrol dan akan terlihat jarum manometer mulai bergerak.
   1. Banyaknya oli kastrol hendaknya dikontrol, bila masih kurang diisi sampai penuhdan oli kastrol yang berlebihan akan keluar sendiri dari lubang sekrup.
   1. Kemudian lubang sekrup ditutup rapat dan kran tabung ditutup.
   1. Sleeves dipasang pada posisi yang betul.
   1. Bagian dalam dari alat sondir dan rantai gear diberi minyak.
6. Setelah pengontrolan menyeluruh terhadap alat sondir dan semuanya dalam keadaan siap pakai maka percobaan dapat segera dimulai.
7. Cara penekanan dan pengukuran

Pada bagian mesin sondir terdapat lempeng katub pengatur yang dapat diatur pada dua keadaan, yaitu:

• Keadaan lubang sempurna, yaitu jika diameter lubang sama dengan diameter kepala batang penekan, dan
  • Keadaan lubang terpotong, yaitu jika diameter lubang sama dengan kepala batang penekan terpotong.

Dengan kedua posisi ini, penekanan dan pengukuran dilakukan, yaitu:

1. Langkah penekanan pada kedalaman tertentu yang akan dilakuan pengukuran; katub pengatur dipasang pada keadaan lubang terpotong, sehingga bila bagian penekan dari mesin digerakkan turun (searah jarum jam), maka batang penekan akan turun juga.
2. Langkah pengukuran; bagian penekan dinaikkan sedikit melewati kepala batang penekan, lalu katub pengatur dipasang pada keadaan lubang sempurna. Putar handel sehingga bagian penekan turun, kepala batang penekan akan melewati katub pengatur dan batang dalam akan menekan piston sehingga jarum manometer bergerak.

Setelah batang dalam turun + 4 cm, jarum akan berhenti sebentar. Pembacaan jarum saat ini menunjukkan nilai qc. Penekanan diteruskan dan jarum bergerak kembali, loncatan pertama dari pergerakkan kedua ini menunjukkan besarnya qc – qf.