SURVEY GEOTEKNIK LAPANGAN
1. PENDAHULUAN
Untuk dapat
melakukan analisis-analisis geoteknik (mekanika tanah dan teknik pondasi) yang
benar dan baik, sangat diperlukan data tanah bawah permukaan yang lengkap.
Data-data tersebut ada yang diperoleh langsung dari survey geoteknik lapangan,
ada yang diperoleh dari hasil uji laboratorium terhadap contoh-contoh tanah
yang diambil dari bawah permukaan. Kedalaman di bawah permukaan tanah dari mana
data-data tersebut diperlukan dapat beberapa meter bahkan puluhan meter di
bawah permukaan tanah, sehingga dengan demikian diperlukan survey lapangan yang
mampu mendeteksi bahkan mengambil contoh-contoh tanah, dan melakukan pengetesan
di/dari kedalaman tersebut di atas. Survey lapangan tersebut dapat berupa
penggunaan dan interpretasi foto udara dan remote sensing, metode
geofisik, metode geolistrik, sumur uji (test
pit) (dangkal), pemboran (boring)), dangkal sampai dalam, uji
penetrasi (uji sondir- cone penetration test – CPT), uji penerasi baku (standard penetration test – SPT), uji vane shear test, dan lain-lain.
2. PETA GEOLOGI dan FOTO UDARA
Direktorat
Geologi mempunyai dan menerbitkan peta geologi untuk hampir seluruh Indonesia.
Peta geologi permukaan dapat dipesan pada Direktorat Geologi untuk daerah yang
diperlukan. Pada peta tersebut ditunjukkan usia, nama batuan, dan formasi
batuan atau jenis tanah permukaan. Dari pengalaman, dapat diduga jenis tanah di
bawah permukaan dan bahkan kedalamannya secara garis besar.
Dalam peta geologi diperlihatkan juga
lokasi sungai, jalan desa, dan jalan besar sehingga sangat berguna untuk
menentukan lokasi-lokasi survey sebelum topografi dibuat yang sering dibuat
bersamaan dengan survey geoteknik.
Dari foto udara yang biasanya dibuat overlapping
kalau dilihat dan diinterpretasikan dengan stereoskop dapat
memperlihatkan relief tanah permukaan.
3. METODE GEOFISIK
Berbeda dengan pemboran,
metode ini dapat mencakup area yang luas secara cepat dan relatif murah. Metoda
ini tepat sekali digunakan untuk memilih lokasi yang tepat sebuah bendungan,
terowongan, jalan raya, dan bangunan-bangunan besar lainnya. Dapat juga
digunakan untuk menentukan lokasi deposit material bangunan seperti kerikil
atau batu.
Metode geofisik ada 2 macam
yaitu metode seismik dan metode geolistrik.
3.1 METODE SEISIMIK
Dalam
metode ini, pada suatu titik yang direncanakan akan dibuat sebuah ledakan, atau
palu yang besar dipukulkan pada permukaan tanah dan waktu yang diperlukan untuk
gelombang akibat ledakan atau pukulan tadi mencapai beberapa Geophone yang
ditempatkan pada jarak-jarak yang berbeda-beda kemudian diukur. Sifat elastis
lapisan-lapisan tanah yang berbeda adalah berbeda pula dan atas dasar refraksi
dan refleksi gelombang melalui lapisan yang berbeda-beda sifat elastisitasnya
ini akan dapat dibuat profil lapisan-lapisan tanah di bawah permukaan.
3.2 METODE
GEOLISTRIK (Resistivity Method)
Sebuah alat resistimeter
diletakkan di tengah kabel-kabel penghubung yang menghubungkan alat
resistimeter dengan titik-titik duga dan pada jarak-jarak tertentu ditanam sebuah
elektroda untuk menyalurkan arus listrik ke dalam tanah. Arus listrik yang
disalurkan biasanya antara 150 – 600 Volt, tergantung dari kondisi tanah bawah
permukaan dalam menyalurkan arus listrik. Dari berbagai jarak yang berbeda-beda
diperoleh data-data mengenai harga-harga tahanan listrik dari tanah.
Atas dasar perbedaan dari konduktivity
dan resistivity listrik dari lapisan-lapisan tanah dari
kedalaman-kedalaman yang berbeda-beda, yang diukur dari potensial dan
pengaliran arus listrik antar elektroda - elektroda tersebut di atas dari arus
listrik yang disalurkan dari sumber listrik yang dipakai (accu), dengan
cara-cara analisis yang baku dapat ditentukan pelapisan-pelapisan tanah bawah
permukaan ke arah vertikal maupun horizontal sampai kedalaman maksimum. 30 m.
Dapat dipakai untuk membuat prakiraan kasar jenis pondasi Dam atau struktur
bangunan.
4. SUMUR UJI (Test Pit)
Biasanya
sumur uji dimaksudkan untuk melihat secara langsung kondisi tanah di lapangan:
caranya denga menggali lubang yang cukup besar sehingga orang bisa masuk sampai
kedalaman air tanah atau sampai kedalaman 1 – 2 m saja, dapat juga dilakukan
dengan mesin seperti BackHoe dan Shovel. Dari pengamatan pada
bidang vertikal di dalam lubang dapat diidentifikasi jenis-jenis tanah, warna,
bau, kedalamam muka air tanah dan struktur umumnya dapat juga diambil contoh
tanah asli dengan memasukkan tabung sampler ke dalam tanah. Di dalam lubang
dapat juga dilakukan uji penetrasi dengan alat pocket penetrometer.
5. PEMBORAN dan PENGAMBILAN CONTOH TANAH
Pemboran tanah adalah
pembuatan lubang ke dalam tanah dengan menggunakan alat bor manual maupun alat
bor mesin untuk tujuan sebagai berikut:
1) Mengindentifikasi
jenis tanah sepanjang kedalaman bor
2) Untuk
mengambil contoh tanah asli
3) Untuk
melakukan uji SPT, Vane Shear Test, Pressumeter Test dll.
6. PENGAMBILAN CONTOH TANAH (Soil
Sampling)
Ada dua jenis contoh tanah
yang dikenal yaitu yang contoh tanah asli (tidak terganggu) dan tidak asli
(terganggu), tergantung dari cara pengambilannya. Contoh tanah asli adalah
contoh tanah yang struktur butiran dan kadar airnya sama dengan struktur dan
kadar air ditempat aslinya didalam tanah. Contoh tanah asli harus mewakili
dengan baik tanah dikedalaman tempat asalnya (representative sample).
Untuk mempertahankan kondisi tersebut pengambilan dan penyimpanannya memerlukan
teknik tertentu.
Uji laboratorium untuk
memperoleh parameter-parameter kekuatan geser, konsolidasi dan kompresibilitas
dan untuk mengukur berat volumenya harus dilakukan terhadap contoh tanah asli.
Contoh tanah asli diambil
dari dalam lubang bor dari kedalaman yang direncanakan atau dari kedalaman
dimana terdapat perubahan jenis, karena warna, bau, kekerasan, butiran dari
tanah selama pengeboran. Biasanya, contoh tanah asli diambil dari setiap perubahan
kedalaman 2 s/d 3 meter, dan dari setiap ada perubahan jenis tanah, yang
dipantau selama pengeboran.
7. UJI PENETRASI (Penetration
Test)
Uji penetrasi yang banyak
digunakan adalah uji penetrasi baku (standart penetration test). Uji
penetrasi baku ini telah diatur menurut ASTM D-1586. Yang dimaksud dengan N
pada SPT adalah jumlah tumbukan yang diperlukan untuk memasukkan tabung Split
Spoon kedalam tanah sedalam 12 inchi disebut nilai N SPT.
Yang disebut tabung Split
Spoon adalah tabung yang berdiameter 2 in dan diameter dalam 1,5 in panjang
18 s/d 30 in yang dibelah menjadi dua bagian kearah memanjangnya. Peralatan
lainnya adalah palu pancang atau hammer yang beratnya 63,5 kg dan tinggi jatuhnya selama menunggu adalah 30
in.
Cara kerja SPT sebagai berikut :
- Lakukan
pemboran sampai kedalaman dimana akan diuji SPT. Kemudian bersihkan lubang bor
dari tanah lepas.
- Pasang Split
Spoon pada pipa bor, dan masukkan kedalam tanah hasil pengeboran diatas.
- Pada bagian
atas pipa bor, pasangkan hammer beserta bagian-bangian pelengkapnya.
- Lakukan
penumbukan, sehingga split spoon masuk (terpenetrasi) sedalam 3 x 6 in
dan hitung jumlah tumbukan untuk penetrasi pertama, kedua dan ketiga.
- Jumlah
tumbukan untuk penetrasi 2 x 6 in, kedua dan ketiga disebut nilai N (SPT).
8. UJI SONDIR (Cone Penetration
Test-CPT)
Komponen utama dari uji
sondir adaolah konus yang dimasukkan kedalam tanah dengan cara ditekan. Tekanan
pada ujung konus pada saat konus bergerak kebawah karena ditekan dan tekanan
geser pada dinding konus pada saat dinding konus bergeser kebawah karena
ditekan, diukur dan pada manometer diatas permukaan tanah pada setiap kedalaman
tertentu didalam tanah.
Uji sondir ini relatif murah
dan cepat memberikan hasil dibanding dengan uji geoteknik lapangan lainnya. Di
Indonesia, uji sondir telah dikenal sejak tahun 1950-an, dan di Indonesia pula
konus Begemann pertama ditemukan oleh Prof. Begemann yang saat itu adalah dosen
di ITB.
Sampai sekarang ini hasil
uji sondir dipakai untuk tujuan-tujuan seperti di bawah ini :
1). Evaluasi kondisi tanah bawah pemukaan di lapangan, atau stratigrafi
(menduga struktur lapisan tanah bawah permukaan), klasifikasi lapisan tanah
(menduga jenis-jenis tanah di bawah permukaan), kekuatan lapisan-lapisan tanah,
kedalaman lapisan keras dan lain-lain.
2). Menentukan lapisan tanah yang harus dibuang dan diganti dengan
tanah yang lebih baik lalu dipadatkan serta kontrol pemadatan.
3). Perencanaan fondasi, baik fondasi dangkal maupun tiang pancang dan
perhitungan settlement.
4). Perencanaan lereng dan
timbunan dan lain-lain.
Keterbatasan
uji sondir yang paling jelas adalah jika konus bertemu dengan butir batu yang
cukup besar atau pasir padat akan menunjukkan tekanan konus yang cukup besar
dan bahkan tidak dapat diteruskan, seolah-olah pada kedalaman tersebut terdapat
lapisan tanah keras atau pasir padat yang luas dan merata. Selain hal tersebut,
kalau dijumpai lapisan keras dan uji sondir menunjukkan tekanan yang besar, uji
sondir terhenti, dan dapat dikatakan bahwa pada kedalaman tersebut dijumpai
lapisan keras; tetapi tidak dapat memberi informasi berapa tebal lapisan
tersebut; apa jenis batuan lapisan keras tersebut; dan apakah di bawah lapisan keras tersebut
terdapat lapisan tanah yang terus keras atau ada lapisan lunak.