Proses Pengujian Uji Sondir, Sejarah, Tujuan, dan Istilah di Dalamnya

Pondasi harus berdiri di atas tanah yang keras, karena kalau tidak, bangunan tidak akan stabil yang menyebabkan konstruksi mudah mengalami roboh. Untuk itu sebelum dibangun pondasi, tanah yang akan digunakan harus dilakukan uji sondir. Hal ini bertujuan untuk mengetahui daya dukung tanah dan juga kedalaman dari letak keberadaan lapisan tanah keras.

Uji Sondir atau juga dikenal dengan sebutan Cone Penetration Test (CPT) penting dilakukan agar tercipta bangunan yang aman, terutama proyek-proyek besar seperti pembangunan jembatan dan gedung bertingkat. Nah, untuk mengetahui proses atau tahapan uji sondir silahkan scrolling sampai ke bawah ya.

Apa itu Uji Sondir?

Alat CPT atau Sondir adalah alat berbentuk silindris dengan ujungnya berbentuk kerucut berupa konus. Secara umum alat penetrometer ini memiliki ujung dengan bentuk sudut 60 derajat dan dengan luasan luasan ujungnya 10 centimeter persegi.

Cara menggunakan alat uji sondir ini bisa dibilang mudah, namun tidak bisa dilakukan hanya satu orang pekerja saja. Alat ini digunakan dengan cara menekan pada bagian stangnya untuk bisa masuk ke dalam tanah secara terus-menerus dengan kecepatan tetap 20 mm/det. Nah, perlawanan tanah terhadap ujung sondir (kerucut penetrasi/qc) juga secara terus-menerus diukur.

Alat ini telah lama digunakan di Indonesia yang sebagian besar dilengkapi dengan selubung geser (biconus) yang dapat bergerak mengikuti kerucut penetrometer. Alat ini umumnya digunakan untuk penyelidikan tanah kohesif karena relatif mudah pemakaiannya, tidak perlu diadakan pengeboran tanah cepat dan amat ekonomis.

Sejarah Penemuan Uji Sondir

Sebenarnya teknik untuk mengetahui letak kedalaman tanah keras telah dilakukan sejak zaman dahulu. Dulu mereka menggunakan batang seperti layaknya pondasi tiang. Teknik ini dikenalkan oleh Swedish State Railways pada tahun 1917 di Swedia. Dan kemudian dikembangkan Danish Railways pada tahun 1927.

Banyaknya kondisi tanah yang lunak atau kurang stabil membuat semakin banyak jumlah pondasi tiang yang dipergunakan. Oleh karenanya, pada tahun 1934 orang-orang Belanda membuat Dutch Cone Test yang oleh orang-orang Indonesia dikenal dengan istilah sondir.

Penggunaan alat sondir tersebut kemudian dikenal dengan berbagai istilah mulai dari metode Static Penetration Test dan juga Quasi Static Penetration Test.

Tujuan dan Manfaat Uji Sondir

Saat ini uji sondir adalah salah satu uji lapangan yang telah diterima secara umum oleh para praktisi dan pakar geoteknik.

Uji sondir ini dinilai telah mampu menunjukkan hasil yang teruji dan dapat dipercaya terkait dengan pengukuran letak profil atau pelapisan (stratifikasi) tanah. Alat ini mampu melihat jenis perilaku tanah yang dapat diindentifikasi dari kombinasi hasil pembacaan tahanan ujung sondir dan gesekan selimut terhadap tanah itu sendiri.

Cone Penetration Test atau sondir memiliki tujuan sebagai berikut:

Untuk menentukan profil tanah dan mengidentifikasi jenis tanah;
Untuk mengevaluasi karakteristik tanah dan parameter rekayasa dari tanah;
Untuk menilai daya dukung tanah;
Untuk menentukan jenis pondasi yang akan diterapkan.

Dan keuntungan dari digunakannya metode uji sondir adalah:

Cukup ekonomis dan cepat;
Dapat dilakukan pengujian ulang dengan hasil yang tidak jauh beda;
Korelasi empirik yang terbukti semakin andal;
Inovasi dari pengembangan alat sondir yang semakin inovatif seperti adanya penambahan sensor pada sondir listrik;
Tidak memerlukan hasil laboratorium

Namun uji sondir ini juga memiliki sejumlah kekurangan, di antaranya:

Tidak didapat sampel tanah;
Kedalaman penetrasi terbatas;
Alat ini tidak mampu menembus kerikil atau lapis pasir yang padat.

Istilah dalam Uji Sondir

Alat-alat dan istilah uji sondir atau Cone Penetration Test (CPT) yang biasanya digunakan adalah sebagai berikut:

Penyondiran, yaitu serangkaian proses pengujian penetrasi yang dilakukan di suatu lokasi dengan menggunakan alat uji sondir atau penetrasi konus.
Angka banding geser (Rf), yaitu perbandingan antara perlawanan geser dan perlawanan konus (fs/qc), yang dapat dinyatakan dalam persen.
Gigi dorong, yaitu gigi dari komponen sondir yang befungsi untuk mendorong penekan hidraulik melalui suatu roda gigi.
Kekuatan geser tanah, yaitu tahanan atau tegangan geser maksimum yang dapat ditahan oleh tanah pada kondisi pembebanan tertentu.
Konus, yaitu ujung alat penetrasi yang berbentuk kerucut untuk menahan perlawanan tanah.
Penetrometer konus ganda, yaitu alat penetrasi konus dengan sondir untuk mengukur komponen perlawanan ujung dan perlawanan geser lokal terhadap gerakan penetrasi.
Penetrometer konus tunggal, yaitu alat penetrasi konus dengan sondir untuk mengukur komponen perlawanan ujung terhadap gerakan penetrasi.
Perlawanan geser (fs), yaitu nilai perlawanan terhadap gerakan penetrasi akibat geseran yang besarnya sama dengan gaya vertikal, yang bekerja pada bidang geser dibagi dengan luas permukaan selimut geser; perlawanan ini terdiri atas jumlah geseran dan gaya adhesi.
Perlawanan konus atau perlawanan daya dukung (qc), yaitu nilai perlawanan terhadap gerakan penetrasi konus yang besarnya sama dengan gaya vertikal yang bekerja pada konus dibagi dengan luas ujung konus.
Selimut (bidang) geser, yaitu komponen ujung alat ukur penetrasi ganda, dimana menjadi tempat terjadinya perlawanan geser lokal.
Pegangan geser tanah, yaitu perlawanan tanah terhadap deformasi bila diberi tegangan geser.

Proses Pengujian Sondir

Proses pengujian sondri dilakukan dengan cara mengukur besaran perlawanan ujung yang diambil dari gaya penetrasi per satuan luas penampang ujung sondir (qc). Besarnya hasil gaya ini yang digunakan untuk identifikasi dari jenis tanah dan konsistensinya.

1. Persiapan pengujian

Adapun persiapan yang perlu dilakukan dalam pengujian sondir di lapangan, yaitu:

Menyiapkan lubang untuk penusukan konus pertama kalinya. Caranya adalah dengan menggali menggunakan linggis sedalam kurang lebih 5 cm.
Letakkan 4 buah angker di atas anah pada kedudukan yang tepat sesuai dengan letak rangka pembeban.
Atur rangka pembeban sedemikian rupa sehingga kedudukannya dapat berdiri secara vertikal.
Pasang manometer dengan setting 0 MPa s.d 60 MPa untuk penyondiran tanah lembek, sedangkan penyondiran pada tanah keras dengan setting pemasangan manometer 0 MPa s.d 250 MPa.
Periksa sistem hidraulik dengan menekan piston hidraulik menggunakan kunci piston, dan apabila ditemukan kurang lancar maka bisa ditambahkan dengan oli/pelumas. Pastikan tidak timbul gelembung udara pada sistem.
Taruh rangka pembeban sedemikian rupa sehingga penekan hidraulik berada tepat di atasnya
Pasang balok-balok penjepit pada jangkar dan kemudian kencangkan dengan cara memutar baut pengencang, sehingga rangka pembeban dapat berdiri kokoh dan terikat kuat pada permukaan tanah. Apabila tetap bergerak pada waktu proses pengujian, maka sebaiknya tambahkan beban mati di atas balok-balok penjepit agar rangka pembeban tersebut tidak bergerak.
Sambungkan konus ganda dengan batang dalam dan pipa dorong serta kepala pipa dorong. Dengan kedudukan sedemikian rupa, maka batang dalam akan selalu menonjol keluar sekitar 8 cm di atas kepala pipa dorong. Jika ternyata kurang panjang, maka bisa ditambah dengan potongan besi berdiameter sama dengan batang dalam.

Sumber: geochemsurvey.com

2. Prosedur pengujian

a. Pengujian penetrasi konus

Dalam proses tahapan pengujian penetrasi konus ganda harap memperhatikan langkah-langkah sebagai berikut:

Letakkan batang dalam dan pipa dorong secara vertikal di bawah penekan hidraulik pada kedudukan yang tepat
Pastikan ketika mendorong/menarik kunci pengatur pada saat kedudukan dalam kondisi siap tekan, sehingga penekan hidraulik nantinya hanya akan menekan pipa dorong, tidak dengan yang lain.
Putar engkol searah jarum jam agar gigi penekan dan penekan hidraulik bergerak turun sehingga nantinya menekan pipa luar sampai mencapai kedalaman 20 cm sesuai interval pengujian
Setiap interval 20 cm, lakukan penekanan batang dalam dengan menarik kunci pengatur, sehingga penekan hidraulik hanya akan melakukan penekanan batang dalam saja.
Putar engkol searah jarum jam dan pastikan kecepatan penetrasi konus berkisar antara 10 mm/s sampai 20 mm/s ± 5. Pastikan batang pipa dorong tidak ikut turun selama proses penekanan, karena akan mengacaukan pembacaan data.

b. Pembacaan hasil pengujian

Hasil bacaan yang perlu disimpulkan dari hasil pengujian penetrasi konus adalah sebagai berikut:

Ukurlah nilai perlawanan konus yang terjadi pada penekan batang dalam sedalam kira-kira 4 cm pertama dengan kemudian mencatatnya pada formulir di kolom Cw.
Ukuralah jumlah nilai perlawanan geser yang terjadi dan nilai perlawanan konus pada penekan batang sedalam kira-kira 4 cm yang ke-dua dengan mencatatnya pada formulir di kolom Tw.
Ulangi langkah di atas hingga nilai perlawanan konus mencapai batas maksimumnya atau sesuai dengan kapasitas alat. Biasanya kedalaman maksimum dapat mencapai antara 20 m s.d 40. Hal ini berlaku baik untuk alat sondir ringan ataupun alat sondir berat.

c. Penyelesaian pengujian

Untuk melepaskan dan mencabut pipa dorong, batang dalam dan konus ganda, maka dorong/tarik kunci pengatur pada posisi cabut dan putar engkol berlawanan arah jarum jam.
Catat setiap penyimpangan pada waktu pengujian

Itulah ulasan mengenai apa itu uji sondir. Sebelum pekerjaan kontruksi dilakukan maka dibutuhkan pengujian sondir untuk mengetahui jenis tanah ditempat konstruksi yang digunakan sebagai acuan ataupun panduan dalam perencanaan konstruksi yang aman dan ekonomis. Uji sondir termasuk ke dalam uji lapangan (in-situ test) yang sederhana, dengan kelebihan berupa waktu pelaksanaan yang cepat serta ekonomis karena dilakukan langsung di lapangan dengan hasil uji yang langsung dapat diketahui. Tak hanya itu, data hasil dari uji sondir ini dapat digunakan untuk menentukan klasifikasi jenis tanah dengan mempertimbangkan nilai tahanan konus (qc) dan tahanan selimut (fs).