standart penetration test

7/24/2019 Standart Penetration Test

http://slidepdf.com/reader/full/standart-penetration-test 1/34

STANDARD PENETRATION TEST /SPTSudah Standarkah SPT Kita oleh: Gouw Tjie-Liong (1995)

Membuat lubang bor Masukkan Tabung Belah Standar (standar split-barrel

sampler )

Pukul tabung belah yg d SPT yg dihubunghkan oleh“Batang Pancang” sedalam 18 inch (457,2 mm)

Hitung pukulan untuk penetrasi 12 inch (305 mm), jumlahpukulan itu disebut nilai “N”

Pemukul oleh “Palu Pemukul” 140 lb (63,5 kg), dgnketinggian 30 inch (762 mm) 6 inch pertama utk menenpatkan tabung pada tanah tidak

terganggu. 2 interval 6 inch utk dimabil junlah pukulan yg disebut N SPT Bila tanah sangat keras nilai N tidak tercapai (contoh 70/100

artinya diperlukan 70 pukulan untuk mencapai penetrasi 100 mm.



INTERNATIONAL REFERENCE TEST

PRODUCERE (ISSMFE) Definisi Uji SPT (ISSMFE 1988):

Adalah Pengujian kekuatan atau perlawanantanah terhadap penetrasi sebuah tabung belah

baja di dalam lubang bor. Penetrasi tabung belahSPT ini dilakukan dgn menjatuhkan palu seberat63,5 kg pada sebuah bantalan (anvil) dgn tinggi

jatuh sebesar 760 mm. Jumlah pukulan (nilai N)yg diperlukan utk memukul tabung belah tsb

hingga diperoleh penetrasi sebesar 300 mm daridasar lubang bor disebut perlawanan penetrasiSPT atau nilai “N” SPT. Dari tabung belah tsb juga dapat diperoleh contoh tanah tergangguuntuk diidentifikasi.



Standard Penetration Test

(SPT) Cacatan: Dalam negara-negara yang

menggunakan sistem ukuran metrik (sepertidi Indonesia), pemancangan palu SPTumumnya dilakukan hingga penetrasi 450mm (atau 3 kali 150 mm) dan bukan 457,2mm. Tinggi jatuh yang digunakan juga

hanya 760 mm (bukan 762 mm)

4

Sudah standarkah SPT kita ?



Cara Kerja SPT

Split spoon sampler

Beban penumbuk 140 pound(63,5 kg)

Tinggi jatuh 30 in(75 cm)

Jumlah pukulanDitentukan padaJarak 12 inc (30 cm)

casing

Kecepatan pemukulandirekomendasi adalahrata-rata 30 pukulan

per menit.

Bila penetrasi awal melebihi 450 mm, makapengujian ditiadakan dan nilai N diambil

sama dengan nol

5



Standard Penetration Test

(SPT)(Wesley, 1997: 37)

Alat dinamis yang berasal dari Amerika Serikat.

“split spoon sampler” dimasukkan kedalam tanah padadasar lubang bor dgn memakai suatu beban penumbuk(drive weight) seberat 140 pound (63 kg) yg dijatuhkandari ketinggian 30 in (75cm).

Jumlah pukulan untuk memasukkan spoon 12 in (30 cm),disebut nilai N (N number or N value).

Umumnya hasil percobaan penetrasi statis seperti alatsondir lebih dapat dipercaya daripada hasil percobaandinamis seperti SPT

6



KESUKARAN MEREPRODUKSI NILAI SPT

Variasi peralatan yang digunakan

Variasi tinggi jatuh (tidak selalu tepat 760 mm)

Gesekan antara palu pemukul dgn batang pengarah

Tabung belah yang aus, bengkok, atau rusak

Kegagalan menempatkan tabung belah pd tanah tidak

terganggu. Dasar lubang bor tidak bersih.

Pengaruh muka air tanah (atau drilling fluid ). Akibatnya dasarlubang bor mengalami perlunakan atau bahkan membubur(quick )

Ada krikil pada mata tabung belah SPT Pengeboran tidak baik

Efek tekanan tanah (overburden pressure). Tanah dgnkepadatan sama , memberikan nilai “N” yg lebih rendah bilaberada dekat permukaan.



BATANG PANCANG (drive rod )

Diameter Batangpancang (mm)

Modulus Penampang (1x 10 pangkat -6 m3)

Berat Batang pancang(kg/m)

40,5 4,28 4,33

50.0 8,59 7,23

60.0 12,95 10,03

Persyaratan ISSMFE, 1988)

1. Hanya batang pancang yg lurus dapat digunakan2. Pemeriksaan berkala di lapangan harus dilakukan

3. Penyimpangan kelurusan di lapangan tidak boleh lebih dari 1: 10004. Sambungan antara satu dgn batang lainya harus cukup kuat dgn san drat skrup



SUSUNAN PALU PEMUKUL

Palu pemukul seberat 63,5 kg + 0,5 kg

Sistem pelepas palu pemukul yang menjaminpalu akan jatuh bebas dari ketinggian 760 mm

Batang pengarah yang berfungsi mengarahkanpalu pemukul dari keringgian 760 mm hinggamemukul bantalan ( Anvil )

Bantalan palu yg dihubungkan (sitem drat skrup)dgn kuat pada stang bor.

Kesemuanya berat susunan palu tidak bolehlebih dari 115 kg.



Gesekan antara palu pemukul dgn batang pengarah

Palu pemukul 63,5 kgBatang pancang

AnvilAnvil



Tabel 5. Hasil Pengukuran Energi pada Berbagai Sistem SPT(SKEMPTON, 1986; Carter & Bentley, 1991)

Sistem Penjatuhan Palu Jenis Palu

Negara Sistem Ukuran

Pemutar

µ

(%)

Palu Berat (kg)

Bantalan

ŋ

(%)

Er

(%)

Jepang Otomatis(Tombi)

- 100 Donut 2.0 0.78 78

Jepang T-K-P

(2 putaran)

Kecil

130 mm83 Donut 2.0 0.78 65

Inggris Otomatis(Pilcon)

- 100 Donut

(pilcon)

19.0 0.60 60

Inggris T-K-P

(1 putaran)

Kecil

100 mm85 Selubung

(Old Standard)3.0 0.71 60

RRC Otomatis(Pilcon)

Donut

(pilcon)60

RRC Tambang &

katrol (manual)

Donut 55

Amerika T-K-P

(2 putaran)

Besar

200 mm70 Pengaman

(safety)2.5 0.79 55

Inggris T-K-P

(2 putaran)

Kecil

100 mm

Selubung(Old Standard)

3.0 50

Amerika T-K-P(2 putaran)

Besar

200mm 70 Donut 12.0 0.64 4511



Berbagai Pelepas otomatis Palu donut (Donut Hammer)



TABUNG BELAH SPT

ISSMFE merekomendasi: Tabung belah harus terbuat dari baja yang

diperkeras (hardened steel ), dgn keduapermukaan luar dan dalam yg halus.

Diameter luar berukuran 51 + 1 mm dandiameter dalam 35 + 1 mm, panjangnya minimal457 mm.

Ujung bawah SPT dilengkapi dgn sepatupancang (driving Shoe) sepanjang 76 + 1 mm dgndiameter luar dan dalam yg sama dgn tabungbelah , serta bahan yg sama dgn tabung belah.



Tabung Belah SPT


http://slidepdf.com/reader/full/standart-penetration-test 18/34Tabung Belah SPT



Sepatu pancang dapat dilengkapi dengan penahan contoh tanah sebagaimanadiperlihatkan dalam Gambar 1(b). Terdapat tiga tipe penahan contoh tanah yang dapatdigunakan:

• Sepatu keranjang (Basket Shoe): Penahan contoh tanah ini berupa plat-plat baja tipis

yang fleksibel. Saat dipancang, contoh tanah dapat masuk relatif tanpa tahanan,setelah contoh tanah berada dalam tabung SPT dan saat tabung SPT diangkat, plat-plat baja tipis tersebut menutup. Biasanya alat ini dipergunakan untuk mengambilcontoh tanah pasir.

• Penahan contoh tanah pegas (Spring Sample Retainer ): Cara kerja penahan contohtanah ini mirip dengan yang sebelumnya, hanya saja plat-plat penutup tidak serapat

sistem sepatu keranjang. Biasanya digunakan untuk membantu mengambil tanahlempung keras atau kerikil halus.

• Katup penjebak (Trap Valve): Penahan contoh tanah jenis ini dipergunakan untukmengambil contoh tanah yang berair atau lumpur. Katup akan membuka saat tabungSPT ditekan dan akan menutup (kedap air) saat tabung ditarik keluar.

Bagian atas tabung belah dilengkapi dengan kopler (coupler ) atau penyambung yang

menghubungkan tabung dengan batang pancang. Bagian dalam kopler dilengkapidengan bola baja yang berfungsi sebagai katup. Pada saat pemukulan dilakukan dancontoh tanah masuk ke dalam tabung belah, air dan udara dapat keluar melalui bolakatup ini. Sebaliknya pada saat tabung belah ditarik keluar lubang, bola katup akanmenutup bagian atas tabung belah sehingga air tidak dapat masuk kembali ke dalamtabung belah

19



20



Teknik pemboran yang baik merupakansalah satu prasyarat untuk mendapatkanhasil uji SPT yang baik. Teknik pemboranyang umum digunakan adalah teknik borbilas (wash boring), teknik bor inti (core

drilling) dan bor ulir (auger boring).Peralatan yang digunakan pada masing-masing teknik pemboran harus mampumenghasilkan lubang bor yang bersihuntuk memastikan bahwa uji SPTdilakukan pada tanah yang relatif tidakterganggu.

PENGEBORAN

Bila digunakan teknik bor bilas maka mata bor

yang digunakan harus mempunyai jalan air

melalui samping mata bor dan bukan melalui

ujung mata bor. Apa bila air yang dipompakan

melalui batang pancang kedasar lubang keluar

dari ujung mata bor maka aliran air dari ujungmata bor tersebut dapat mengakibatkan

terjadinya pelunakan\ganguan pada dasar

lubang bor, yang pada gilirannya akan

menghasikkan nilai N yang lebih rendah dari

pada yang seharusnya .

23



Data SPT

Nilai N value yang diperoleh dengan percobaanstandard Penetration Test dapat dihubungkansecara impiris dengan beberapa sifat lain dari

pada tanah yang bersangkutan. Hasil dari SPT ini sebaiknya selalu dianggap

sebagai perkiraan kasar saja, bukan sebagainilai-nilai yang teliti.

Umumnya hasil percobaan penetrasi statisseperti alat sondir lebih dapat dipercaya daripada hasil percobaan dinamis SPT.

24



Koreksi Terhadap Jenis Tanah

Pada tanah pasir halus dan pasir kelanauan pada saat penetrasi tabung belah SPTakan timbul tegangan air pori yang cukup besar. Hal ini dapat berakibat nilai N yangdiperoleh lebih tinggi dari seharusnya. Koreksi yang dinajurkan oleh Terzaghi danPeck (1948) adalah sbb:

N = 15 + ½ (N’ – 15)

Dengan N = N SPT hasil koreksiN’ = n SPT lapangan; bila N’ < 15 nilai N tidak perlu

dikoreksi

25



LAPORAN PENGUJIANAkan jauh lebih baik tentunya bila laporan hasil uji, disamping memuat informasi standar, juga

dilengkapi dengan informasi lain. Agar hasil uji SPT bisa diinterprestasikan dan dipergunakan

secara maksimal, sebaiknya lporan hasil uji memuat informasi-informasi sbb:

1. Lokasi2. Tanggal pemboran sampai di elevasi pengujian

3. Tanggal dan waktu dimulainya pengujian SPT

4. Nomor lubang bor

5. Kedalaman muka air tanah

6. Diameter lubang bor

7. Cara pengeboran dan ukuran casing (bila diperlukan)

8. Kedalaman dasar bor9. Kedalaman dasar casing

10. Kedalaman muka air atau lumpur boir di dalam lubang bor pada saat uji SPT dilakukan

11. Jenis palu SPT dan metoda penjatuhannya

12. Ukuran dan berat batang yang digunakan untuk uji SPT

13. Tinggi jatuh palu

14. Kedalaman penetrasi awal akibat berat sendiri rangkaian alat15. Perlawanan penetrasi tahap awal dan perlawanan penetrasi uji SPT (3 kali per 150 mm)

16. Deskripsi tanah sebagaimana diperoleh dalam tabung SPT

17. Catatan pengamatan mengenai kestabilan lapisan yang diuji, atau hambatan yang dialami

selama proses pengujian yang akan sangat membantu dalam menginterprestasi hasil

pengujian

18. Hasil kalibrasi, bila ada. (catatan: kalibrasi harus dilakukan pada setiap alat dan juga pada

personel yang mengoperasikan peralatan tersebut.26



27



Normalisasi N Terhadap nilai Standar

Seed dan kawan-

kawan (SEED et al,

1984), mengusulkan

mengambil energistandar sebesar 60%,

Energi sebesar 60% ini juga dipakai oleh

Skemton (SKEMTON,

1986)

Bowles mengambil

energi standar sebesar

70% (BOWLEA, 1986).

Note; denganmenormalisasikan nilaiN dari tiap jenis SPTyang dipakai, maka akan

didapat kan nilai N yglebih kurang sama(artinya dapatdireproduksi/diulang).



Rumus yang Digunakan

Nes = N lap (Er/Es) Nes= nilai N SPT yang sudah dinormalisasikan

N lap= nilai SPT yang diperoleh saat pengujian dgnalat SPT tertentu

Er = energi efektif SPT yang bekerja pada batangpancang (lihat Tabel 5)

Es = Standar energi referensi

Disarankan Es diambil = 60% sebagaimana rekomendasidari Seed dan Skemton

N60 = N lap (Er/60)

Nes = Nlap (Er/Es)...... =faktor koreksi lubang bor



Faktor Koreksi Lubang Bor

Panjang Batang > 10 m6-10 m3-6 m3-4 m

1.000.950.850.75

SPT tanpa pelapisSPT dengan pelapis 1.001.20

Ukuran lubang Bor: 65- 115 mm150 mm

200 mm

1.001.05

1.15

Tabel 6. Faktor koreksi Panjang Bantang, Pelapis dan Lubang Bor (SKEMTON, 1986)



Contoh Perusahaan A:

Menggunakan peralatan SPT sistem Jepangdengan palu donut dan penjatuhan otomatis (daritabel 5 diperoleh perkiraan nilai Er = 78 %

Ukuran lubang bor = 150 mm (dari tabel 6diperoleh nilai = 1.05)

SPT tanpa pelapis (dari Tabel 3 diperoleh = 1.00)

Diperoleh N lap = 10 pada kedalaman 8 m

(=0,95)

Nes = N lap (Er/Es)N60 = N lap (Er/60)N60 = 0,95 x 1,00 x 1,05 x 10 x (78/60)

= 13



Contoh

Perusahaan B: Menggunakan peralatan SPT sistem Amerika

dengan palu donut dan penjatuhan Tali=katrol(dari tabel 5 diperoleh perkiraan nilai Er = 45 %

Ukuran lubang bor = 150 mm (dari tabel 6diperoleh nilai = 1.05)

SPT tanpa pelapis (dari Tabel 3 diperoleh = 1.00)

Diperoleh N lap = 18 pada kedalaman 8 m

Nes = N lap (Er/Es)N60 = N lap (Er/60)N60 = 0,95 x 1,05 x 1,00 x 18 x (45/60)

= 13,5

= 13

Korelasi dengan Kepadatan Tanah



Korelasi dengan Kepadatan Tanah

Tanah Pasir:

Korelasi antara nilai N SPT degan kepadatan relatif (relatif density ), Dr, tanah pasipertama-tama diperkenalkan oleh Terzaghi dan Peck (1948). Kemudian Gibbs danHoltz (1957) menambahkan nilai Dr untuk definisi kepadatan yang dikemukakanTerzaghi dan Peck tersebut.Bentuk akhir korelasi yang diberikan mereka adalah seperti yang disajikan padatabel berikut ini.

Kepadatan Relatif Dr N

Sangat lepas <0,15 <4

Lepas 0,15-0,35 4-10

Sedang 0,35-0,65 10-30

Padat 0,65-0,85 30-50

Sangat Padat 0,85-1,00 >50

Skemton (1986): Korelasi ini berdasarkan hasil uji Amerika dengan energi efektif

Kurang 45% dan tegangan efektif vertikal kurang 7,32 ton/m2

Tabel 4. Kepadatan Relatif, Dr, Pasir

33



Agar dapat digunakan secara lebih universal, nilai N pada Tabel 4. perlu diubah keenergi standar tertentu dengan tegangan vertikal efektif sebesar 1 kg/cm2.

KepadatanRelatif

Dr N N1 60

Sangat lepas <0,15 <4 <3

Lepas 0,15-0,35 4-10 3-8

Sedang 0,35-0,65 10-30 8-25

Padat 0,65-0,85 30-50 25-42

Sangat Padat 0,85-1,00 >50 >42

Tabel 5. N1.60 Vs Kepadatan Relatif, Dr, Pasir

standart penetration test

Documents