Presentation Bisnis Teknologi Modern Biru & Ungu_20240429_074226_0000.pptx
DINAMIC CONE PENETROMETER.docx
1. Laboratorium Mekanika Tanah
Program Studi Teknik Sipil FT-UIM
1
LABORATORIUM MEKANIKA TANAH MUH. AKSAL / 20025014006
BAB IV
DYNAMIC CONE PENETROMETER
4.1 Teori Ringkas
Tanah dasar (subgrade) adalah permukaan tanah asli, permukaangalian, atau
permukaan tanah timbunan yang merupakan permukaan untuk perletakan
bagian–bagian perkerasan lainnya. Fungsi tanah dasar adalah menerima tekanan
akibat beban lalu lintas yang ada diatasnya oleh karena itu tanah dasar harus
mempunyai kapasitas daya dukung yang optimal sehingga mampu menerima
gaya akibat beban lalu lintas tanpa mengalami kerusakan.
Perkerasan jalan merupakan suatu konstruksi yang sangat dipengaruhi oleh
bearing capacity subgrade. Semakin tinggi nilai bearing capacity subgrade maka
akan semakin tipis tebal lapis perkerasan diatasnya.
Salah satu metode yang digunakan untuk mengetahui stratifikasilapisan tanah
dan kapasitas dukung lapisan sub-permukaan tanah adalah metode Dynamic
Cone Penetrometer (DCP) dan California Bearing Ratio (CBR). DCP atau
Dynamic Cone Penetration adalah alat yang digunakan untuk mengukur daya
dukung tanah dasar jalan langsung ditempat. Daya dukung tanah dasar tersebut
diperhitungkan berdasarkan pengolahan atas hasil test DCP yang dilakukan
dengan cara mengukur berapa dalam (mm) ujung konus masuk ke dalam tanah
dasar tersebut setelah mendapat tumbukan palu geser pada landasan batang
utamanya. Korelasi antara banyaknya tumbukan dan penetrasi ujung konus dari
alat DCP ke dalam tanah akan memberikan gambaran kekuatan tanah dasar pada
titik-titik tertentu. Makin dalam konus yang masuk untuk setiap tumbukan artinya
makin lunak tanah dasar tersebut. Pengujian dengan menggunakan alat DCP akan
2. Laboratorium Mekanika Tanah
Program Studi Teknik Sipil FT-UIM
2
LABORATORIUM MEKANIKA TANAH MUH. AKSAL / 20025014006
menghasilkan data yang setelah diolah akan menghasilkan CBR lapangan tanah
dasar pada titik yang ditinjau.
Kekuatan tanah dasar memegang peranan penting dalammendukung suatu
konstruksi seperti jalan, bangunan gedung , jembatan dan sebagainya. Khusus
untuk perencanaan jalan raya kekuatan tanah dasar ditandai dengan
meningkatnya nilai California Bearing Ratio (CBR) dari tanah tersebut. Untuk
mendapatkan nilai CBR dari tanah dasar tersebut dapat digunakan alat Dinamic
Cone Penetration (DCP), yaitu alat yang digunakan untuk mengevaluasi nilai
California Bearing Ratio (CBR) pada pekerjaan konstruksi jalan.
Pengujian cara dinamis ini dikembangkan oleh TRL (Transport and Road
Research Laboratory), Crowthorne, Inggris dan mulai diperkenalkan di Indonesia
sejak tahun 1985/1986. Pengujian ini dimaksudkan untuk menentukan nilai CBR
(California Bearing Ratio) tanah dasar, timbunan, dan atau suatu sistem
perkerasan. Pengujian ini akan memberikan data kekuatan tanah sampai
kedalaman kurang lebih 70 cm di bawah permukaan lapisan tanah yang ada atau
permukaan tanah dasar. Pengujian ini dilakukan dengan mencatat data masuknya
konusyang tertentu dimensi dan sudutnya, ke dalam tanah untuk setiap pukulan
dari palu/hammer yang berat dan tinggi jatuh tertentu pula.
Pengujian dilaksanakan dengan mencatat jumlah pukulan (blow)dan penetrasi
dari konus (kerucut logam) yang tertanam padatanah/lapisan pondasi karena
pengaruh penumbuk kemudian dengan menggunakan grafik dan rumus,
pembacaan penetrometer diubah menjadi pembacaan yang setara dengan nilai
CBR.
3. Laboratorium Mekanika Tanah
Program Studi Teknik Sipil FT-UIM
3
LABORATORIUM MEKANIKA TANAH MUH. AKSAL / 20025014006
4.2 Tujuan Percobaan
Percobaan ini digunakan untuk mengetahui nilai CBR yang ada pada tanah
asli, sedangkan percobaan alat ini hanya untuk mendapat kekuatan tanah
timbunan.
4.3 Spesifikasi Peralatan
Gambar 4.1 Alat DCP
1. Konus baja yang diperkeras dengan diameter 2mm kemiringan 60º.
2. Penumbuk berat 8 kg dan tinggi jatuh 575 mm.
3. Mistar penetrasi.
4. Stang penetrasi diameter 16 mm.
4.4 Prosedur Percobaan
1. Penetrometer yang telah ditarik diletakkan di atas permukaan tanah yang
akan diperiksa.
2. Alat ini diletkkan sedemikian rupa sehingga berada dalam posisi vertikal,
penyimpangan sedikit saja akan menyebabkan kesalahan pengukuran
yang relatif besar.
3. Posisi awal penunjukan mistar (X1) dibaca dalam satuan terdekat.
Penunjukan nilai X0 karena nilai X0 akan diperhitungkan pada nilai
penetrasi.
4. Laboratorium Mekanika Tanah
Program Studi Teknik Sipil FT-UIM
4
LABORATORIUM MEKANIKA TANAH MUH. AKSAL / 20025014006
4. Palu penumbuk diangkat sampai menyentuh pemegang, lalu dilepaskan
sehingga menumbuk landasan penumbuk. Tumbukan ini menyebabkan
konus menembus tanah di bawahnya.
5. Posisi penunjukan pada tabel data untuk tumbukan n = 1.
6. Prosedur di atas di lakukan berulang kali sampai batas kedalaman lapisan
yang akan diperiksa.
7. Data X1,X2,X3,... dimasukkan pada tabel data antara nilai X1 dan X3.
8. Nilai penetrasi diisi pada tabel data yaitu selisih antara nilai Xa dan Xb.
9. Nilai tumbukan diisi per 25 mm dengan rumus :
25
𝑋𝑛 − 𝑋0
. 𝑛
n = Data Tumbukan
Xn = Data Penetrasi
Xo = Nilai Bacaan
10. Dengan menggunakan grafik 1 tentukan nilai CBR yang bersangkutan
dengan cara sebagai berikut :
a. Angka tumbukan per 25 mm dimasukkan pada skala mendatar.
b. Tarik garis vertikal ke atas sampai memotong grafik.
c. Dari titik perpotongan tersebut, tarik garis horizontal ke kiri sampai
memotong skala vertikal.
d. Masukkan nilai CBR pada tabel data.
11. Dengan menggunkana grafik 2, tentukan nilai CBR dengan cara sebagai
berikut:
a. Angka yang menunjukan nilai tumbukan dimasukkan / diplotkan pada
skala mendatar.
b. Tarik garis vertikal ke atas.
5. Laboratorium Mekanika Tanah
Program Studi Teknik Sipil FT-UIM
5
LABORATORIUM MEKANIKA TANAH MUH. AKSAL / 20025014006
c. Angka penetrasi dimasukkan pada skala vertikal.
d. Dari titik perpotongan tersebut, tarik garis horizontal ke kiri sampai
memotong skala vertikal.
e. Titik perpotongan tersebut menunjukan nilai CBR – nya.
f. Masukka nilai CBR pada tabel data.
12. Ambil harga CBR terkecil di antara nilai CBR yang di peroleh melalui grafik
tersebut.
6. Laboratorium Mekanika Tanah
Program Studi Teknik Sipil FT-UIM
6
LABORATORIUM MEKANIKA TANAH MUH. AKSAL / 20025014006
4.5 Alur Bagan Penelitian
Angkat palu penumbuk lalu biarkan jatuh bebas, sehingga konus
akan turun dan menembus kedalam tanah
Lakukan tumbukan selama beberapa kali berdasarkan jumlah
ketentuan pada tabel isian hingga mencapai tanah keras dan
tidak lagi mengalami penurunan pada konus
Catat dan amati kedalam untuk setiap jumlah tumbukan yang
telah ditentukan
Lakukan langkah yang sama untuk lokasi lain
Analisa data
Kesimpulan dan Saran
Letakkan alat tegak lurus secara vertikal diatas permukaan
tanah
Tentukan lokasi yang akan diambil nilai CBR tanahnya
Siapkan Alat DCP
Selesai
Mulai
7. Laboratorium Mekanika Tanah
Program Studi Teknik Sipil FT-UIM
7
LABORATORIUM MEKANIKA TANAH MUH. AKSAL / 20025014006
4.6 Analisis Data
4.6.1 Uraian Perhitungan
Lokasi 1
DCP 5 =
Kumulatif Penetrasi
Kumulatif Pukulan
=
23.8
5
= 4.76 Mm
Log CBR 5 = 2.8135 - ( 1.313 x ( Log DCP )
= 2.8135 - ( 1.313 x ( Log 4.76 )
= 1.924 Mm
CBR 5 = 10 ^ Log CBR
= 10 ^ 1.924
= 83.91 %
DCP 10 =
Kumulatif Penetrasi
Kumulatif Pukulan
=
41.3
10
= 4.13 Mm
Log CBR 10 = 2.8135 - ( 1.313 x ( Log DCP )
= 2.8135 - ( 1.313 x ( Log 4.13 )
= 2.005 Mm
CBR 10 = 10 ^ Log CBR
= 10 ^ 2.005
= 101.10 %
DCP 15 =
Kumulatif Penetrasi
Kumulatif Pukulan
=
57
15
= 3.8 Mm
Log CBR 15 = 2.8135 - ( 1.313 x ( Log DCP )
= 2.8135 - ( 1.313 x ( Log 3.8 )
= 2.052 Mm
13. Laboratorium Mekanika Tanah
Program Studi Teknik Sipil FT-UIM
13
LABORATORIUM MEKANIKA TANAH MUH. AKSAL / 20025014006
Tabel 4.3 Pengambilan data lokasi 3
Lokasi 3
Kumulatif
Tumbukan
Penetrasi
(mm)
Kumulatif
Penetrasi
DCP
(mm/tumb)
Log CBR CBR (%)
0 0 0 0.00 0 1.00%
5 0 53 10.60 1.467 29.33%
10 48.3 101.3 10.13 1.493 31.13%
15 12.1 113.4 7.56 1.660 45.71%
20 8.5 121.9 6.10 1.783 60.65%
25 6.5 128.4 5.14 1.880 75.94%
4.6.3 Grafik Hasil Perhitungan
Grafik 4.1 hasil pengujian DCP lokasi 1
0
20
40
60
80
100
5 10 15 20 25
Kumulatif
Penetrasi
Kumulatif Pukulan
Lokasi 1
14. Laboratorium Mekanika Tanah
Program Studi Teknik Sipil FT-UIM
14
LABORATORIUM MEKANIKA TANAH MUH. AKSAL / 20025014006
Grafik 4.2 hasil pengujian DCP loksai 2
Grafik 4.3 hasil pengujian DCP lokasi 3
0
20
40
60
80
5 10 15 20 25
Kumulatif
Penetrasi
Kumulatif Pukulan
Lokasi 2
0
20
40
60
80
100
120
140
0 5 10 15 20 25
Kumulatif
Penetrasi
Kumulatif Pukulan
Lokasi 3
15. Laboratorium Mekanika Tanah
Program Studi Teknik Sipil FT-UIM
15
LABORATORIUM MEKANIKA TANAH MUH. AKSAL / 20025014006
4.7 Kesimpulan dan Saran
4.7.1 Kesimpulan
1. Dari 3 lokasi berbeda, di dapatkan persentase penetrasi yang terjadi
dari tiap – tiap pukulan terjadi perbedaan yang tidak terlalu signifikan
2. Persentase penetrasi terbesar pada jumlah 25 pukulan terjadi di lokasi
ketiga, sedangkan persentase terendah pada penetarsi pukulan yang
sama terjadi lokasi kedua
3. Tanah yang paling keras dari 3 lokasi tersebut adalah pada lokasi ke 2
dimana pada jumlah pukulan 25 pukulan.
4. Sedang tanah yang palik lunak adalah pada lokasi ke 3.
4.7.2 Saran
1. Pada saat pengambilan data di lapangan harus memperhatikan
berdirinya alat agar tidak terjadi kesalahan pada saat pembacaan pada
mistar skala.
4.8 Dokumentasi Pengujian
Gambar 4.2 Proses pengambilan data
