Cara uji penetrasi lapangan dengan SPT

Dalam desain struktur tanah fondasi sering dilakukan analisis stabilitas dan perhitungan desain fondasi suatu bangunan dengan menggunakan parameter tanah baik tegangan total maupun tegangan efektif dan identifikasi tanah. Memperoleh parameter perlawanan penetrasi lapisan tanah dilapangan dengan SPT, yang dapat dipergunakan untuk identifikasi perlapisan tanah yang merupakan bagian dari desain pondasi.

1. Ketentuan dan persyaratan

1.1. Peralatan

Peraltan yang diperlukan dalam uji penetrasi dengan SPT adalah sebagai berikut :

a) Mesin bor lengkap dengan peralatannya

b) Mesin pompa lengkap dengan peralatannya

c) Split barrel sampler / split spoon sampler

d) Palu dengan berat 63.5 kg (140 lbs) dengan toleransi ±1%

e) Tripod

f) Rol meter

g) Alat penyipat datar

h) Kerekan

i) Kunci-kunci pipa

j) Tali untuk penarik palu

k) Perlengkapan lainnya

Contoh split barrel sampler SPT

Ukuran Split barrel sampler SNI

Ukuran Split barrel sampler ASTM

Gambar di atas adalah Split barrel sampler atau split spoon sampler alat pengujian dari SPT dengan memiliki ukuran panjang 18in s.d 30 in atau dalam meter memiliki panjang 0.457m s.d 0.762 m berupa pipa belah dengan sepatu atau open shoe 1 in sampai 2 in dengan ujungnya runcing 16 derajat sampai 23 derajat. Split barrel sampler ini disambung batang pipa hingga mencapai di kedalaman yang akan diuji. 

1.2. Bahan dan perlengkapan Pengujian SPT

Bahan penunjang pengujian yang digunakan adalah

a) Bahan bakar (bensin, solar)

b) Bahan pelumas

c) Balok dan papan

d) Tali atau selang

e) Kawat

f) Kantong plastik

g) Formulir untuk pengujian

h) Perlengkapan lainnya.

2. Pengujian

2.1. Pengujian Penetrasi dengan SPT

Hal yang perlu diperhatikan dalam pengujian SPT antara lain :

a) Perlatan lengkap dan layak pakai

b) Pengujian dilakukan dalam lubang bor

c) Interval pengujian :

        1. Kedalaman 1,5 m s.d 2,0 m untuk lapisan tanah tidak seragam

        2. Kedalaman 4,0 jika lapisan tanah seragam

d) Penggunaan jenis split barrel sampler :

        1. Tanah berbutir halus digunakan ujung split barrel sampler konus terbuka (open cone)

        2. Lapisan pasir dan kerikil digunakan ujung split barrel sampler konus tertutup (close cone)

e) Contoh tanah tidak asli diambil dari split barrel sampler (tanah dari pengujian SPT)

f) Sebelum pengujian dilakukan dasar lubang bor harus dibersihkan

g) Jika ada air tanah dicatat (kedalaman level air tanah)

h) Pipa untuk jalur palu harus tegak lurus untuk terhindar dari gesekan saat pengujian

i) Formulir isian hasil pengujian

2.2. Kalibrasi alat

Semua alat ukur harus dikalibrasi minimum 1 kali dalam 3 tahun dan pada saat diperlukan sesuai dengan persyaratan kalibrasi yang berlaku. Menurut ASTM D-1586 setiap alat uji SPT yang digunakan harus dikalibrasi tingkat efisiensi tenaganya dengan menggunakan alat ukur starain gauges dan aseleremeter, untuk memproleh standar efisiensi tenaga yang lebih teliti. Di dalam praktek, efisiensi tenaga sistem balok derek dengan palu donat (donut hammer) dan palu pengaman (safety hammer) bekisar 35% sampai 85%, sementara efisiensi tenaga palu otomatik (automatic hammer) berkisar 80% sampai 100%. Jika efisiensi yang diukur (EF) diproleh dari kalibrasi alat, nilai N terukur harus dikoreksi terhadap efisiensi sebesar 60%.

2.3. Petugas dalam pengujian SPT

Petugas pengujian adalah laboran atau teknisi sesuai dengan kompetensinya dan berlaku dalam pengujian penetrasi lapangan dengan SPT. Petugas pengujian diawasi oleh tenaga ahli geoteknik.

3. Cara Pengujian SPT

3.1. Persiapan pengujian

1. Pemasangan blok penahan / knocking block pada pipa bor
2. Beri tanda ketinggian 0.76 m pada pipa luncuran palu untuk ketinggian jatuh
3. Bersihkan lubang bor dari sisa pengeboran
4. Pasang split barrel sampler pada pipa bor dan diujung disambung dengan pipa bor yang telah dipasang blok penahan
5. Masukkan peralatan uji SPT hingga ke dasar lubang bor / sampai kedalaman pengujian yang diinginkan
6. Pada batang bor mulai dari muka tanah sampai ketinggian 15 cm, 30 cm dan 45 cm diberi tanda.

Gambaran penetrasi dengan SPT

3.2. Prosedur Pengujian SPT

Prosedur pengujian SPT ini merupakan tahapan uji SPT mengacu berdasarkan SNI 4153:2008 Cara uji penetrasi lapangan dengan SPT. Langkah uji penetrasi SPT sebagai berikut :

a) Lakukan pengujian setiap perubahan tanah pada interval 1,5 m s/d. 2,0 m atau sesuai keperluan

b) Tarik tali pengikat palu (hammer) sampai pada tanda yang telah dibuat yaitu 0.76 m

c) Lepaskan tali sehingga palu jatuh bebas menimpa penahan

d) Ulangi langkah b dan c berkali-kali sampai mencapai penetrasi 15 cm

e) Hitung jumlah pukulan atau tumbukan N pada penetrasi 15 cm pertama

f) Ulangi langkah b, c, dan e sampai pada penetrasii 15 cm yang ke dua dan ke tiga

g) Catat jumlah pukulan N pada setiap penetrasi 15 cm :

15 cm pertama dicatat N1,

15 cm ke dua dicatat N2,

15 cm ke tiga dicatat N3,

Jumlah pukulan yan gdihitung adalah N2 + N3. Nilai N1 tidak diperhitungkan karena masih kotor bekas pengeboran.

Menurut teori terzhaghi dan peck Hubungan nilai N dengan kerapatan relatif adalah sebagai berikut: 

Hubungan nilai N dengan kerapatan relatif

h) Bila nilai N > 50 pukulan, hentikan pengujian dan tambah pengujian sampai minimum 6 meter

i) Catat jumlah pukulan pada setiap penetrasi 5 cm untuk jenis tanah batuan.

 

Prosedur pengujian SPT Geoteknik

Dapat disimpulkan bahwa cara pengujian SPT atau cara pengujian bor teknik ini bertujuan untuk mengetahui baik perlawanan dinamik tanah maupun pengambilan contoh tanah dengan teknik penumbukan. Selain uji bor teknik dengan SPT pengujian lainnya seperti uji sondir atau CPT terdapat pengujian lainnya yang bermanfaat dalam melakukan soil investigation dalam bidang konstruksi guna mengetahui parameter tanah. Uji SPT ini merupakan percobaan dinamis yang dilakukan dalam suatu lubang bor dengan memasukkan tabung sampel yang berdiameter dalam 35 mm sedalam 300 mm dengan menggunakan masa pendorong palu atau hammer seberat 140 lbs atau 63,5 kg yang jatuh bebas dari ketinggian 760 mm. Banyaknya pukulan palu tersebut untuk memasukkan tabung sampel sedalam 300 dinyatakan sebagai nilai N.

rujukan : 

SNI 4153:2008 Cara uji penetrasi lapangan dengan SPT

ASTM D1586 Standard Test Method for Standard Penetration Test (SPT) and Split-Barrel Sampling of Soils