BERAT JENIS TANAH

BERAT JENIS TANAH

  6:42 PM    Andre Setiawan

---

 Cara mengetahui berat jenis tanah

Berat jenis tanah adalah perbandingan antara berat butir tanah dan berat air suling dengan isi yang sama pada suhu tertentu. berat jenis tanah diperlukan untuk merencanakan konstruksi bangunan yang kekuatanya dipengaruhi oleh berat jenis tanah.
Untuk melakukan tes berat jenis tanah diperlukan alat – alat antara lain :

• Piknometer dengan kapasitas minimum 100 ml atau botol ukur dengan kapasitas minimum 50 ml.
• Desikator
• Oven yang dilengkapi dengan pengatur suhu untuk memanasi sampai ( 110 ± 5 ) º C.
• Neraca dengan ketelitian 0,01 gram.
• Termometer ukuran 0º – 50ºC dengan ketelitian pembacaan 1ºC
• Saringan  dan penadahnya.
• Botol berisi air suling.
• Bak perendam.
• Pompa hampa udara ( vacuum, 1 – 1 ½ PK ) atau tungku listrik ( Kookplaat ).

Benda uji berupa tanah juga harus dipersiapkan untuk di lakukan tes berat jenisnya.
Sebelumnya Keringkan benda uji tanah terlebih dahulu dalam oven pembuat roti pada suhu 105 – 110ºC dan dinginkan sesudah itu dalam desikator.
dan satu  benda uji tanah lagi dalam keaadaan tidak dikeringkan.
Cara melaksanakan tes berat jenis tanah sebagai berikut:
a. Cuci piknometer dengan air suling dan keringkan. Timbang piknometer dan tutupnya dengan ketelitian 0,01 gram ( W1 ).
b. Masukkan benda uji kedalam piknometer dan timbang bersama tutupnya dengan ketelitian 0,01 gram ( W2 ).
c. Tambahkan air suling sehingga piknometer terisi dua pertiga. Untuk bahan yang mengandung lempung diamkan benda uji terendam selama paling sedikit 24 jam.
d. Didihkan isi piknometer dengan hati – hati selama minimal 10 menit, dan miringkan botol – botol sekali –sekali untuk mempercepat pengeluaran udara yang tersekap.
e. saat mempergunakan pompa vacum tekanan udara didalam piknometer atau botol ukur tidak boleh dibawah 100 mm Hg. Kemudian isilah piknometer dengan air suling dan biarkan piknometer beserta isinya untuk mencapai suhu konstrat didalam bejana air atau dalam kamar. Sesudah suhu konstrat tambahkan air suling seperlunya sampai tanda batas atau sampai jenuh.Tutuplah piknometer, keringkan bagian luarnya dan timbang dengan ketelitian 0,01 gram ( W3 ). Ukur suhu dari isi piknometer dengan ketelitian 1ºC.
f. Bila isi piknometer belum diketahui maka tentukan isinya sebagai berikut. Kosongkan piknometer dan bersihkan. Isi piknometer dengan air suling yang suhunya sama dengan suhu pada c dengan ketelitian 1ºC dan pasang tutupnya. Keringkan bagian luarnya dan timbang dengan ketelitian 0,01 gram dan dikoreksi terhadap suhu, ( W4 ).
g. Pemeriksaan dilakukan ganda ( duplo ) dengan sampel benda uji lain.
Setelah proses tes berat jenis tanah selesai, berikutnya kita menghitung berat jenis tanah dengan rumus sebagai berikut :
Gs = ( W2 – W1 ) / ( ( w4 – w1 ) – ( W3 – W2 ) )
Gs = Berat jenis tanah
W1 = berat piknometer ( gram ).
W2 = berat piknometer dan bahan kering ( gram ).
W3 = berat piknometer, bahan dan air ( gram ).
W4 = berat piknometer dan air ( gram ).
Apabila hasil kedua pemeriksaan berbeda lebih dari 0,03 pemeriksaan harus diulang.
setelah selesai melakukan percobaan yang benar, dan berulang-ulang,  langkah terakhir adalah menentukan rata – rata hasil percobaan tersebut.

Read More

TATA CARA PEMETAAN DAN PENYELIDIKAN GEOLOGI TEKNIK

TATA CARA PEMETAAN DAN PENYELIDIKAN GEOLOGI TEKNIK

  8:18 PM    Andre Setiawan

---

TATA CARA PEMETAAN DAN PENYELIDIKAN GEOLOGI TEKNIK

1. PENDAHULUAN

            Pembangunan pada dasarnya merupakan suatu rangkaian upaya yang dilakukan terus menerus untuk mencapai suatu tingkat kehidupan masyarakat yang sejahtera. Sejalan dengan semakin pesatnya pembangunan dan dimulainya era perbaikan di segala bidang, baik indus­tri, perdagangan maupun pariwi­sata tentunya akan disertai dengan pembangunan infrastruktur seperti jalan, jem­batan, perkan­toran dan sebagainya.
            Untuk menunjang pembangunan  tersebut, diperlukan berbagai data dan informasi, salah satunya adalah data geologi teknik. Data geologi teknik, memberikan informasi mengenai kekuatan serta karakteristik lapisan tanah/batuan yang berguna di dalam perencanaan dan penataan ruang. Selain itu akan sangat membantu pemerintah daerah dalam mengontrol pembangunan fisik di daerahnya.
            Data dan informasi geologi teknik tersebut dapat diperoleh dengan cara melakukan pemetaan  maupun penyelidikan geologi teknik.
            Dengan tersedianya data geo­logi teknik pada suatu daerah yang akan dikembangkan, diha­rapkan terjadinya kesalahan-kesalahan dalam pengembangan wilayah maupun perencanaan konstruksi bangunan teknik dapat dihindarkan atau diperkecil.
            

2. MAKSUD DAN TUJUAN

            Pemetaan dan penyelidikan geologi teknik ini dimaksudkan untuk mengumpulkan berba­gai data dan informasi geologi teknik permu­kaan dan bawah permukaan yang mencakup: sebaran serta sifat fisik tanah/batuan, kondisi air  tanah,  morfologi  dan bahaya  beraspek geologi. Hasil pemetaan dan penyelidikan diharapkan dapat berguna sebagai data dasar dalam menunjang perencanaan pembangunan maupun penataan ruang di daerah.

3. METODOLOGI

            Metoda yang digunakan  dalam melakukan pemetaan dan penyelidikan geologi teknik adalah metoda kualitatif dan kuantitatif.  Metoda kualitatif yaitu melaksanakan pengamatan lapangan, pengukuran struktur,  diskripsi sifat fisik dan keteknikan tanah/batuan, kondisi keairan,  dan menginventarisasi kebencanaan geologi yang ada.  Metoda kuantitatif yaitu melakukan perhitungan dan analisis seperti daya dukung, kemantapan lereng,  kompresibilitas dan perosokan tanah.

4. LINGKUP PEKERJAAN PEMETAAN/PENYELIDIKAN GEOLOGI TEKNIK

Lingkup pekerjaan ini dapat dibagi menjadi empat tingkatan, yaitu:

• Perencanaan
• Pekerjaan Lapangan
• Pekerjaan Laboratorium
• Analisis dan evaluasi  data
• Penyusunan laporan

4.1 Perencanaan
          Kelancaran suatu kegiatan, sebagian besar ditentukan selama tahap perencanaan. Tahap perncanaan  ini perencanaan sebelum ke lapangan dan perencanan selama di lapangan.

1. Perencanaan  sebelum ke lapangan

Perncanaan ini meliputi hal-hal yang sangat mendasar sebelum tim berangkat ke lapangan, yang menyangkut:

• masalah administrasi, konsolidasi personalian tim, kesiapan transportasi dan peralatan lapangan, serta keperluan-keperluan lain untuk pekerjaan pujian di lapangan
• Pengumpulan data lapangan yang telah ada atau laporan dari penyelidik terdahulu.
• Penyiapan peta dasar baik peta topografi maupun foto udara dengan skala yang disesuaikan dengan maksud dan tujuan pemetaan/penyelidikan.

2. Perencanaan  selama di lapangan

Merupakan perencanaan yang dilakukan di base camp sebelum melakukan pemetaan/penyelidikan geologi teknik. Sebaiknya sebelum kegiatan dilakukan, terlebih dahulu dilakukan penyelidikan pendahuluan (reconnaise) dengan maksud untuk mengenal medan, situasi daerah dan kebiasaan-kebiasaan penduduk yang berada di daerah pemetaan/penyelidikan.
Dari hasil penyelidikan pendahuluan baru direncanakan kegiatan selanjutnya secara lebih terarah, yaitu dengan membuat rencana lintasan.

4.2 Pekerjaan Lapangan
4.2.1  Pemetaan Geologi Teknik
a.   Morfologi dan kemiringan lereng
            Meliputi kondisi bentang alam beserta unsur-unsur geomorfologi lainnya, penafsiran genesa morfologi dan perkembangan geomorfologi yang mungkin akan terjadi.
            Hal-hal yang perlu diperhatikan adalah keadaan bentuk lembah, pola aliran sungai, sudut lereng, pola gawir dan bentuk-bentuk bukit. Morfologi atau bentang alam seperti tampak pada saat sekarang ini merupakan hasil kerja dari sistem alam, yaitu proses-prosesdalam bumi (geologi, volkanisme) dan proses-proses luar (air permukaan, gelombang, longsoran, tanaman, binatang termasuk manusia).
            Morfologi sangat penting dalam hubungannya dengan pelaksanaan pembangunan, yaitu untuk mengetahui karakteristik bentang alamnya seperti kemiringan lereng dalam kaitannya dengan jangkauan optimum sudut lereng untuk keperluan kesampaian lokasi dan operasional kendaraan pengangkut bahan bangunan, sampah dan tataguna lahan pada saat ini.
b.   Satuan Tanah dan batuan
            Satuan tanah dan batuan memberikan informasi mengenai susunan atau urutan stratigrafi dari tanah dan batuan secara vertikal maupun horisontal. Untuk itu perlu dilakukan pemerian sifat fisik dan keteknikan tanah/batuan yang dapat diamati langsung di lapangan secara megaskopis.
            Penyusunan satuan geologi teknik dilakukan dengancara pengelompokan tanah dan batuan yang mempunyai sifat fisik dan keteknkan yang sama atau mendekati sama.

3. Struktur Geologi

Meliputi pemerian jurus dan kemiringan lapisan batuan, kekar, rekahan, sesar, lipatan dan ketidak selarasan. Data ini sangat penting dalam pekerjaan pembangunan infrastruktur guna menghindari atau memecahkan permasalahan yang dapat terjadi.

Intensitas kekar atau retakan, tingkat kehqncuran batuan yang diakibatkan oleh adanya sesar terutama bila dijumpai sesar aktif maupun perselingan lapisan batuan yang miring adalah merupakan zona lemah yang dapat menimbulkan permasalahan, misalnya longsoran.

4. Keairan

            Pengamatan yang perlu dilakukan meliputi kedalaman muka air tanah bebas, sifat korosifitas air tanah dan  munculnya mata air atau rembesan yang dapat mempengaruhi perencanaan konstruksi pondasi bangunan. Apabila dianggap perlu diambil contoh air tanahnya untuk diuji di laboratorium, guna mengetahui tingkat korosivitasnya.

5. Bahaya Geologi

              Meliputi pengamatan dan penilaian tentang ada tidaknya bahaya yang mungkin dapat terjadi sebagai akibat dari faktor geologi. Identifikasi bahaya geologi sangat erat kaitannya dengan pembangunan infrastruktur, karena dikhawatirkan akan menjadi kendala atau hambatan selama pembangunan maupun pasca pembangunan, antara laian struktur  sesar aktif, gerakan tanah/batuan, banjir bandang, ambblesan tanah/batuan, bahaya kegunung apian, erosi dan abrasi, kegempaan, Tsunami, dan lempung mengembang.
4.2.2  Penyelidikan Geofisika
              Metoda geofisika dimaksudkan untuk mengetahui secara garis besar gambaran keadaan geologi bawah permukaan, yaitu : satuan-satuan tanah/batuan; batas-batas satuan tanah/batuan baik secara horizontal maupun vertical, dan gejala-gejala geologi seperti patahan, daerah rekahan, kandungan air tanah dan lain-lain.
              Penggunaan penyelidikan geofisika ini banyak mengandung keuntungan-keuntungan, antara lain:

• Mendapatkan gambaran keadaan bawah permukaan di daerah yang luas dalam waktu yang pendek.
• Memudahkan membuat intrepetasi penampang geologi
• Memperkecil jumlah titik-titik pengeboran, karena akan  mempermudah korelasi antara titik-titik pengeboran.
• Membuat lebih effisien dan memperkecil biaya penyelidikan                                  

Metoda geofisika yang telah dikembangkan untuk maksud keteknikan, antara lain: Metoda seismik,  geolistrik dan metoda electromagnetic subsurfaca profiling/Radar (Radio Detecting and Ranging) Sounding.

• Metoda Seismik

Metoda ini umumnya dilakukan mulai dari studi pendahuluan hingga studi kelayakan. Pada studi pendahuluan metoda  ini dilakukan untuk mengetahui kondisi perlapisan tanah dan batuan serta struktur geologi  yang akan dibangun secara makro, sehingga dalam studi kelakyakan akan dapat dilakukan dengan baik orientasi pekerjaan yang akan dilakukan, seperti:

• Penentuan lokasi dan jumlah bor inti yang akan dilaksanakan
• Penentuan jumlah contoh yang akan diambil
• Pembuatan penempang geologi teknik/geoteknik khususnya dalam pembuatan korelasi stratigrafi antar titik bor
• Penentuan ketelitian penyelidikan terutama pada daerah-daerah yang diperkirakan mempunyai potensi struktur geologi yang membahayakan
• Penentuan lokasi-lokasi struktur bangunan

• Metoda Geolistrik

  Dalam metoda ini arus listrik dialirkan di tanah melalui elektroda-elektroda dan perbedaan potensial diukur diantara dua buah elektroda.  Perbedaan dalam tahanan jenis kemudian dapat diukur baik vertikal maupun lateral dengan menukar susunan elektroda.
Metoda ini memberikan data stratigrafi, cadangan kuari, kedalaman muka airtanah maupun kedudukan lapisan pembawa air tanah, pola retakan dan indikasi bidang longsor.

• Metoda Electromagnetic Subsurfaca Profiling/Radar

        (Radio Detecting and   Ranging) Sounding.

 Metoda ini merupakan cara yang paling cepat untuk membuat penempang bawah permukaan. Metoda ini akan mendeteksi kondisi bawah permukaan dengan cara memancarkan spectrum/gelombang electromagnetis ke formasi tanah/batuan yang kemudian akan diterima oleh alat receiver yang diseret dibelakang alat pemancarnya (transmitter). Dari hasil pengujian diperoleh profil intasan dan dapat langsung diinterpretasikan di lapngan.
Kenampakan yang dapat dengan mudah dideteksi, antara lain: Jenis dan perlapisan tanah/batuan, adanya ruang kosong (lubang) di bawah tanah, sisa-sisa pondasi, ketebalan lapisan aspal.


4.2.3   Pengujian keteknikan tanah dan batuan
            Pengujian lapangan terhadap sifat fisik dan mekanik tanah maupun batuan seperti konsistensi, kepadatan dan plastisitas tanah, kekerasan dan kekompak­an batuan dicatat pada kolom diskripsi tanah dan batuan pada setiap penam­pang pengeboran inti (teknik) dan pengeboran tangan.
4.2.4    Pengambilan contoh tanah dan batuan
            Pengambilan contoh tanah dan batuan dilakukan untuk pengujian laboratorium mekanika tanah dan batuan (Lab. Mektanbat), yaitu berupa Contoh tanah tak terganggu (undisturbed samples) dan contoh tanah terganggu (disturbed samples).

1. Contoh tanah tak terganggu (undisturbed samples)

Contoh tanah tidak terganggu adalah suatu contoh yang masih menunjukan sifat-sifat aslinya, artinya contoh-contoh ini tidak mengalami perubahan dalam struktur, kadar air (water content), atau susunan kimia. Namun demikian contoh yang benar-benar asli tidaklah mungkin untuk diperoleh, akan tetapi dengan teknik pelaksanaan sebagaimana mestinya dan cara pengamatan yang tepat, maka kerusakan-kerusakan terhadap contoh bisa dibatasi sekecil mungkin. Contoh tanah tidak terganggu dapat diambil memakai tabung contoh (tube sample), core barrels, atau mengambilnya secara langsung dengan tangan, sebagai contoh dalam bentuk bomgkah-bongkah (block samples).

2. contoh tanah terganggu (disturbed samples).

Contoh tanah terganggu diambil tanpa adanya usaha yang dilakukan untuk melindungi struktur asli dari tanah tersebut. Contoh tanah terganggu ini dapat dipakai untuk segala penyelidikan yang tidak memerlukan contoh asli (undisturbe samples), seperti ukuran butir, batas-batas atterberg, pemadatan, berat jenis dan sebagainya.
            Untuk contoh batuan dapat berupa pengambilan batu setempat (hand spacement) pada batuan utuh (intact rock) dan pengambilan batu yang terdapat bidang ketidak sinambungan (discontinuity) pada massa batuan (rock mass) apabila banyak dijumpai retakan, rekahan (heavy broken rocks).
4.2.5    Pemetaan sebaran bahan bangunan
            Untuk identifikasi lokasi-lokasi yang berpotensi sebagai sumber bahan bangun­an. Secara kasar (megaskopis) harus dilakukan diskripsi terhadap sifat fisik dan keteknikan bahan bangunan guna mengetahui perkiraan kualitas bahan bangunan serta taksiran besarnya cadangan. Apabila memungkinkan dilakukan pengukuran dan pembuatan beberapa penampang guna memperkirakan volume (kuantitas) cadangan.
4.2.6    Pengeboran tangan
            Pekerjaan ini dimaksudkan untuk mengetahui ketebalan lapisan tanah, urutan jenis lapisan tanah bawah permukaan dan konsistensi serta kepadatan relatif tanah. Kedalaman maksimum 10 m atau dihentikan setelah mencapai lapisan bawah permukaan yang keras. Pekerjaan pengeboran tangan dilakukan sesuai dengan kebutuhan dan hasilnya disajikan pada penampang bor/log pemboran tangan.
4.2.7    Pengeboran teknik / inti
            Dalam pekerjaan pemetaan untuk keperluan suatu proyek vital / strategis diharuskan melakukan pekerjaan pengeboran teknik / inti.  Pekerjaan ini dimak­sud­kan untuk mengetahui ketebalan lapisan tanah dan batuan, urutan jenis lapisan batuan bawah permukaan dan konsistensi serta kepadatan relatif tanah, kekerasan dan kepadatan batuan. Kedalaman maksimum 60 m, pengujian N-SPT dan pengambilan contoh tidak terganggu (undisturbed samples) setiap interval 1,5 hingga 2 meter.
            Pengeboran teknik / inti akan dilakukan sesuai kebutuhan dan hasilnya disajikan pada penampang bor atau log penge­boran teknik dan diusahakan dibuat korelasi penampang bor untuk mengetahui kondisi bawah permukaan dapat diwujudkan dalam diagram pagar.
4.2.8    Pengujian SPT (Standar Penetration Test)
            Pengujian dimaksudkan untuk mengetahui kekuatan atau perlawanan tanah/batuan terhadap penetrasi tabung SPT atau tabung baja sehingga akan diperoleh jumlah pukulan untuk memasukan tabung SPT tersebut sedalam 30 cm ke dalam tanah yang masih belum terganggu atau diperoleh nilai SPT (N).
            Dengan melihat pada nilai SPT akan dapat diperkirakan kondisi batas tanah dan lapisan keras serta dapat dikorelasikan dengan sifat-sifat maupun variasi tanah yang diuji. Hasil pengujian akan berguna dalam perencanaan letak dan jenis pondasi.
4.2.9    Pekerjaan sondir
            Pekerjaan ini dilakukan untuk mengetahui kedalaman lapisan tanah keras, menentukan lapisan-lapisan tanah berdasarkan tahanan ujung konus dan daya lekat tanah berbutir halus, tidak boleh digunakan pada daerah aluvium yang mengandung kmponen berangkal dan kerakal, karena hasilnya akan memberikan indikasi lapisan tanah keras yang salah.
            Alat sondir yang digunakan pada pelaksanaan pekerjaan lapangan ini adalah alat sondir hidrolik atau mekanik (manual) dengan kapasitas maksimum 2,5 ton 5 ton maupun 10 ton yang dilengkapi dengan ujung penetrometer / sondir bikonus (friction sleeve).
            Pembacaan dilakukan pada setiap penekanan pipa sedalam 20 cm, pekerjaan sondir dihentikan apabila pembacaan pada manometer berturut-turut menunjukkan harga > 150 kg/cm2. Alat sondir terangkat apabila pembacaan manometer belum menunjukkan angka maksimum, maka alat sondir perlu diberi pemberat yang diletakan pada baja kanal jangkar.
            Hasil yang diperoleh adalah nilai sondir (qc) atau perlawanan penetrasi konus dan jumlah hambatan pelekat (JHP). Grafikmyang dibuat adalah perlawanan penetrasi konus (qc) pada tiap kedalaman dan jumlah hambatan pelekatsecara komulatif.
Namun demikian  ada beberapa kelemahan atau kekurangan dalam uji sondir, yaitu:

• Tidak didapatkannya sample tanah
• Kedalaman penetrasi terbatas
• Tidak dapat menembus kerikil atau lapisan pasir yang padat

4.2.10  Pengujian langsung di lapangan (in situ test)
            Pengujian langsung di lapangan antara lain: pocket penetrometer test, uji geser baling, permeabilitas. Sedangkan pada batu dapat dilakukan pengujian beban titik (point load test), kekerasan batuan dengan (Schmidt Hammer Test) atau menggunakan palu geologi.

1. Pocket Penetrometer Test

Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui kekuatan tanah, yaitu dengan cara menekan atau menusukan alat penetrometer kedalam tanah, maka akan didapat besaran kekuatan tanah dalam satuan kg/cm².

2. Uji Geser Baling

Pengujian ini dimaksudkan untuk memperoleh kekuatan geser tanah lempung, umumnya pada tanah lempung lunak dengan hasil yang diperoleh merupakan nilai kekuatan geser dalam kondisi tidak terdrainase.

3. Uji Permeabilitas tanah

Pengujian ini dimaksudkan untuk mengetahui koefisien permeabilitas tanah (k) langsung di lapangan dengan media lubang bor. Metoda pengujian ada beberapa cara, antara lain:

• Pengujian Constan Head
• Pengujian Falling Head
• Pengujian  Packer
• Pengujian Lugeon

4. Point Load Test

Pengujian ini dimaksudkan untuk mengetahui/mengukur kekuatan batuan dengan dengan bentuk tidak beraturan atau beraturan.

5. Schmidt Hammer Test

            Pengujian untuk mengukur kekerasan batuan di lapangan. Hasil dari pengujian    tersebut, dimasukan dalam grafik kurva akan memberikan nilai kuat tekan batuan.

4.2.11  Pendugaan Dinamis (dengan alat DCP)
            Pendugaan dinamis atau dikenal dengan DCP (Dynamic Cone Penetrometer dikembangkan oleh TRRL (Transport and Road Research Laboratory).
            Umunya alat ini digunakan pada perencanaan jalan raya dan konstruksi berupa timbunan (embankment) dengan maksud dan tujuan sebagai berikut:

• Untuk mengetahui ketebalan lapisan dangkal dari tanah lunak atau kedalaman sampai batuan.
• Untuk pengukuran (dengan cepat) sifat-sifat struktur jalan yang sudah ada (existing) dengan konstruksi lapisan perkerasan jalan raya yang materialnya lepas (tak terikat)
• Untuk menentukan daya dukung tanah dangkal secara cepat, pada perencanaan jalan, baik jalan raya maupun jalan inspeksi (pada tanggul saluran irigasi).

Alat ini dapat mengukur sedalam 80 cm secara menerus atau maksimum 120 cm, dimana batas-batas lapisan perkerasan yang mempunyai kekuatan berbeda sudah diidentifikasi dan ketebalan lapisan telah diketahui.

4.3. Pekerjaan Laboratorium
            Pekerjaan laboratorium merupakan kelanjutan dari pekerjaan lapangan. Pekerjaan ini dimaksudkan untuk memperoleh parameter sifat keteknikan tanah dan batuan guna menunjang dalam melakukan analisis geologi teknik berdasarkan standard ASTM.
Jenis pengujian untuk contoh tanah meliputi:

• Pengujian Basic Properties terdiri dari:

a. Kadar air (Wn)                                                 ASTM. D.2217-71

b. Berat Jenis (Gs)                                               ASTM.D.854-72

c. Berat Isi /density (γ)                                         ASTM.D.4718

• Pengujian Index Properties terdiri dari:

a. Atterberg Limit ( LL, PL, PI )                            ASTM. D.4318

b. Analisa besar butir                                           ASTM.D 422-72

• Pengujian Engineering Properties terdiri dari :

a. Triaxial Test ( UU & CU )                                ASTM.D 2850

b. Konsolidasi                                                       ASTM D

            Jenis pengujian untuk contoh batuan,

• Pengujian mekanika batuan

                        untuk menentukan kepadatan, kekerasan , kekuatannya dengan cara :

1. Supersoni waves
2. Triaxial Compressive Strenght ASTM. D.2664-67
3. Density, Poison’s Ratio, Modulus of elasticity ASTM 19 D.2845 – 69
4. Unconfined compressive strenght

• Pengujian untuk bahan agregat :

1. Relative density dan water absorption ASTM C. 128
2. Analisa petrografi
3. Particle size distribution ASTM 14
4. Flakiness index ASTM 14
5. Elongation index ASTM 14
6. Relative density and absorption ASTM 14
7. Bulk density ASTM 14

4.4. Analisis dan Evaluasi Data
            Analisis dan evaluasi data dimaksudkan untuk mempelajari dan mencari hubungan dari pengaruh faktor morfologi, geologi, struktur geologi, keairan, tata lahan dan aktivitas manusia terhadap pengelompokkan geologi teknik serta pembuatan penilaian geologi teknik, mencakup:

1. Mengklasifikasikan kemiringan lereng berdasarkan bentuk topografi daerah pemetaan/penyelidikan;
2. Mencari hubungan sudut lereng/morfologi terhadap masalah geologi teknik daerah pemetaan/penyelidikan;
3. Mencari hubungan dan pengaruh sifat fisik dan mekanik tanah/batuan terhadap masalah geologi teknik;
4. Mencari hubungan kejadian bahaya geologi dengan kondisi geologi teknik daerah pemetaan/penyelidikan;
5. Menganalisis pengaruh struktur geologi terhadap masalah geologi teknik;
6. Analisis daya dukung dan perosokan tanah;
7. Analisis kemantapan lereng terhadap sifat fisik dan mekanik tanah/batuan;
8. Penentuan satuan geologi teknik;

• Penyusunan satuan geologi teknik dilakukan dengan cara pengelompokan tanah/batuan yang mempunyai jenis yang sama atau mendekati sama dari Formasi batuan
• Tanah pelapukan berketebalan lebih dari 1 (satu) meter dipetakan sebagai tanah sedangkan kurang dari 1 (satu) meter dipetakan sebagai batuan;
• Hasil dari pengamatan lpangan baik berupa pengamatan tanah batuan, penyondiran, pengeboran tangan, masalah geodinamika (bahaya beraspek geologi) ditambah dengan data sekunder yang didapat perlu dituangkan dalam peta geologi teknik.

1. Penggambaran peta dan penampang geologi teknik.

4.  Penyusunan Laporan

            Penulisan laporan yang baik dan lengkap merupakan bagian yang paling penting dalam suatu pemetaan/penyelidikan geologi teknik. Pada dasarnya kegunaan suatu laporan meliputi penguraian secara tepat apa-apa yang telah dipetakan/diselidiki dan memadukan serta menerangkan hubungan geologi teknik dengan permasalahan yang ada.        Keterangan dan kesimpulan laporan harus didasarkan atas kenyataan yang ada di lapangan.
Laporan pemetaan/penyelikan geologi teknik memuat berbagai informasi dan permasalahan yang melatar belakangi dilakukan pemetaan serta uraian hasil analisis dan evaluasi geologi teknik, dengan sistematika sebagai berikut:

KATA PENGANTAR
RINGKASAN

Bab 1.  PENDAHULUAN  

              berisi  uraian  mengenai  latar  belakang,  maksud dan tujuan, lokasi daerah pemetaan, pelaksanaan pemetaan, metoda pemetaan dan lingkup pekerjaan.

Bab 2.  GEOLOGI UMUM DAN KONDISI LINGKUNGAN

              berisi uraian mengenai geomorfologi, pola aliran sungai, kemiringan lereng, geologi umum,  kegempaan, sumber daya bahan bangunan, kondisi keairan, iklim dan curah hujan serta penggunaan lahan.

Bab 3.  GEOLOGI TEKNIK

               berisi uraian mengenai sebaran satuan geologi teknik, analisis data laboratorium, masalah geologi teknik dan analisis geologi teknik.

Bab 4.  EVALUASI GEOLOGI TEKNIK,  berisi   uraian   mengenai   sifat   fisik                     dan keteknikan tanah dan batuan (geologi teknik)  dikaitkan dengan tujuan pemetaan/penyelidikan

Bab 5.  KESIMPULAN DAN REKOMENDASI

              berisi uraian mengenai kesimpulan dan rekomendasi.

DAFTAR PUSTAKA

5.  PENUTUP

• Data dan informasi geologi teknik sangat diperlukan dalam rencana penataan ruang dan pengembangan wilayah suatu daerah.
• Data dan informasi geologi dapat diperoleh dengan melakukan pemetaan/penyelidikan geologi teknik. Untuk itu diperlukan tatacara pemetaan geologi teknik.

Read More

TEKNIK PEMBORAN

TEKNIK PEMBORAN

  8:09 PM    Andre Setiawan

---

TEKNIK PEMBORAN

DRILLING OPERATION And TOOLS

(OPERASI Dan PERALATAN PEMBORAN)

Pada operasi pemboran, biasanya peralatan yang dipakai terbagi dalam beberapa sistem. pembagian sistem tersebut antara lain adalah sebagai berikut :

1.   Sistem Pengangkat (Hoisting System)

2.   Sistem Pemutar (Rotating System)

3.   Sistem Sirkulasi (Circulating System)

4.   Sistem Daya (Power System)

5.   Sistem Pencegah Semburan Liar (BOP System)

Sistem di atas mempunyai hubungan yang erat antara satu dengan yang lainnya.

1.   HOISTING SYSTEM (SISTEM PENGANGKAT)

Fungsi dari hoisting system adalah untuk menyediakan fasilitas untuk mengangkat, menahan dan menurunkan drill string, casing string dan perlengkapan bawah permukaan lainnya dari dalam sumur atau ke luar sumur.

Komponen- komponen utama :

a.   Derrick dan Substructure

b.   Block dan Tackle

c.   Draw Work

Kegiatan rutin yang sering menggunakan peralatan hoisting system pada saat operasi pemboran adalah :

a.   Melaksanakan penyambungan rangkaian string (making connection).

Melaksanakan penyambungan berhubungan dengan proses penambahan sambungan baru pada drill pipe untuk penembusan yang makin dalam

b.   Melaksanakan Trip (making trip)

Melakukan trip berhubungan dengan proses pencabutan drill string dari lubang bor untuk mengganti kombinasi dari peralatan bawah permukaan (bottom hole assembly) dan kemudian menurunkan kembali ke dalam sumur pemboran. Trip biasanya dilakukan untuk mengganti bit yang sudah mulai tumpul

1.   1.   Derrick atau Portable Mast dan Substruktur

Fungsi dari derrick adalah untuk menyediakan ruang ketinggian vertikal yang diperlukan untuk mengangkat pipa dari atau menurunkan ke sumur. Semakin tinggi ketinggian, semakin panjang rangkaian pipa yang dapat ditangani, sehingga semakin cepat pipa yang panjang dapat dimasukan atau dikeluarkan dari lubang bor.

Derrick dan Substructure harus mampu menahan beban yang diberikan oleh berat pipa pada block ditambah sebagian dari drillpipe yang disandarkan pada derrick

1.   2.   Rig Floor

Rig Floor berguna untuk menyediakan, ruang kerja di bawah lantai rig untuk pressure control valve yang disebut dengan Blow Out Preventer (BOP), lantai rig biasanya lebih tinggi dari permukaan tanah dengan menempatkan substructure. Substructure harus mendukung tidak hanya beban rig tetapi juga beban dari senua peralatan yang ada di atas lantai rig. API bull D10 menyarankan kekuatan substructure dalam menyokong beban tergantung  pada :

-     Beban pipa maksimum yang dapat diturunkan dan ditarik oleh rig

-     Berat maksimum pipa yang dapat digantung pada rotary table ( terlepas dari beban penurunan dan penarikan pipa)

-     Beban sudut (corner load) maksimum beban yang dapat didukung oleh masing-masing sudut dari substructure

lstilah-istilah di Rig Floor :

a.    Rotary Table

Peralatan yang berfungsi untuk memutar dan dipakai untuk menggantung drill string (drill pipe dan drill colar) yang memutar bit di dasar sumur

b.   Rotary Drive

Peralatan yang berfungsi meneruskan daya dari Draw Works ke Rotary Table

c.   Draw Work

Mekanisme hoisting system pada rotary drilling rig

d.   Driller Console

Panel pusat instrumentasi dari rotary drillng rig. Panel ini digunakan untuk mengontrol proses yang terjadi dalam setiap sub bagian-bagian utama. Meteran-meteran pada panel biasanya memberikan informasi tentang :

-     Mud Pump

-     Pump Pressure

-     Rotary Torque

-     Rotary Speed

-     Tong Torque

-     Weight Indicator

e.   Make of Rig Out Tong

Peralatan yang berupa kunci besar yang dipakai untuk memutar bagian bagian drill pipe, drill colar, casing dan sebagainya serta untuk menyambung dan melepas bagian-bagian drill string

f.    Mouse Hole

Lubang berselubung di samping rotary table di lantai rig untuk meletakkan drill pipe untuk disambungkan ke Kelly dan drill steam

g.   Rat Hole

Lubang berselubung di samping derrick atau mast di rig floor untuk meletakan Kelly pada saat tripping in maupun tripping out

h.   Dog House

Ruangan kecil yang digunakan sebagai pos driller dan untuk menyimpan alat-alat kecil lainnya

i.    Pipe Ramp (V Ram )

Lereng miring di sisi atas substructure dimana pipa diletakkan sebelum diangkat ke rig floor

j.    Catwalk

Jembatan di antara pipe rack di dasar pipe ram di samping rig dimana pipa diletakkan sebelum ke pipe ram

k.   Hydroulic Cat Head

Peralatan yang digunakan untuk menyambung atau melepas sambungan bila drill pipe atau drill colar akan ditambahkan atau dikurangkan dari drill steam sewaktu proses tripping

1.   3.   Rig

Rig merupakan gabungan dari derrick dan substructure. Tipe dari Rig antara lain adalah sebagai berikut :

a.   Cable Tool Rig

Rig jenis ini merupakan jenis rig pertama yang digunakan pertama kali dalam sejarah pengeboran minyak bumi. Cable Tool Rig pernah digunakan untuk mengebor sekitar 20 % dari sumur di Amerika Tengah sampai dengan tahun 1901. Sekarang cable tool rig sudah jarang digunakan.

Komponen utama dari cable tool drilling terdiri atas drill string, bit, drill steam jar dan rope socket yang digantung pada line atau kabel pemboran. Dalam pemboran ini tidak ada sirkulasi Lumpur, karena cutting diangkat dengan menggunakan Bailer setelah bitnya dinaikkan.

Cable tool rig memiliki batasan sampai ke kedaraman 5000 ft. sekarang ini penggunaannya sudah sangat jarang, kecuali untuk sumur sumur completion dan pengeboran dangkal seperti pengeboran air.

b.   Land Rig

Yang termasuk kedalam land rig antara rain standard rig, truck yang dilengkapi dengan derrick, atau komponen rig

c.   Standard Derrick

Standard Derrick dipasang pada kedudukan rig (cellar) sebelum pengeboran dan kemudian dapat dibongkar dan dipindahkan ke lokasi pemboran berikutnya. Rig standard juga dapat digunakan dalam kegiatan work over.

Berbeda dengan cable tool rig, standard derrick dapat didesain kekuatan dan ketinggiannya sesuai dengan yang diperlukan operasi pemboran. Ketinggian dari derrick diperlukan dalam pemasangan joint-joint casing ataupun pipa-pipa panjang yang terdiri atas 2, 3, atau 4 joint drill pipe.

d.   Portable Rig

Rig jenis ini biasanya dipasang pada satu unit truck khusus dan memiliki beberapa keuntungan antara lain :

-     Mudah menaikkan dan menurunkan rig.

-     Biaya operasional yang lebih murah.

Rig jenis ini biasanya digunaan dalam operasi work over. Apabila digunakan dalam pemboran, rig ini dapat mengebor sampai kedalaman 10000 ft, dan dapat digunakan selama 8, 12 atau 24 jam/hari.

e.   Conventional Rig

Rig ini memiliki komponen-komponen yang besar sehingga tidak dapat dibawa dalam satu truck. conventional rig memiliki variasi kedalaman 6000 sampai 35000 ft serta dapat dioperasikan selama 24 jam/hari. Rig ini mampu mengangkat sampai 3 joint atau satu stand.

1.   4.   Block dan Tackle

Block dan tackle terdiri dari :

a.   Crown Block

Katrol-katrol yang terletak di dalam terletak diatas mast atau derrick

b.   Traveling block

Katrol-katrol yang bergerak tempat melilitkan drilling line. Hal ini memungkinkan traveling block bergerak naik dan turun sambil tergantung dibawah crown block dan di atas rig floor

c.   Drilling Line

Tali kawat baja yang berfungsi menghubungkan semua komponen dalam hoisting system. Tali ini dililitkan secara bergantian melalui katrol pada crown block dan traveling block kemudian digulung pada rotating draw work drum. Drilling line menghubungkan draw work dan dead line anchor

d.   Hook

Peralatan berbentuk kait yang besar yang terletak dibawah traveling block untuk menggantungkan swivel dan drill steam selama proses pemboran berlangsung

e.   Elevator

Suatu penjepit yang sangat kuat yang memegang driil pipe dan drill collar bagian demi bagian sehingga dapat dimasukkan dan dikeluarkan dari dan ke lubang bor. Elevator ini digantung oleh elevator link yang dikaitkan pada bagian pinggir dari traveling block atau hook

1.   5.   Draw Work

Adalah suatu peralatan mekanik yang merupakan otak dari derrick. Fungsi dari draw work yaitu :

a.   Merupakan pusat pengontrol bagi driller yang menjalankan operasi pemboran

b.   Merupakan rumah dari gulungan drilling line

c.   Meneruskan daya dari prime mover ke drill string ke rotary drive sprocket, ke cat heads.

Bagian utama dari draw work :

1.   Drum

Peralatan yang berfungsi untuk menggulung atau mengulur drilling line

2.   Brake, terdiri dari :

a.   Main Mechanical Brake

Alat ini mempunyai kemampuan untuk membuat seluruh  beban kerja berhenti, seperti pada saat tripping atau menurunkan casing. Bila beban berat diturunkan, maka main brake secara hidrolik atau elektrik akan membantu meredam sejumlah besar energi yang timbul akibat massa yang dimiliki oleh traveling block, hook, drill pipe, drill collar atau casing

b.   Auxiliary Brake

Suatu peralatan hidrolis yang membantu meringankan tugas mechanical brake. Alat ini tidak dapat memberhentikan proses pemboran seluruhnya

3.   Transmisi

4.   Cat Head

Merupakan sub bagian dari draw work yang terdiri   dari :

a.   Drum atau make-up cat head

b.   Break out cat head

Cat head digunakan untuk menyambung dan melepaskan sambungan, dan untuk mengangkat peralatan yang ringan dari cat line

2.   ROTATING SYSTEM (SISTEM PEMUTAR)

Rotary sistem ternasuk semua peralatan yang di gunakan untuk mantransmisikan putaran meja putar ke bit. Bagian utama dari rotary system   adalah :

a.   Swivel

Berfungsi sebagai penahan beban drill string dan bagian statis yang memberikan drill string berputar. Swivel merupakan titik penghubung antara circulating system dan rotating sistem. Disamping itu juga sebagai penutup fluida dan menahan putaran selama diberikan tekanan

b.   Kelly

Rangkaian pipa yang pertama di bawah swivel

c.   Rotary Drive

Peralatan yang berfungsi meneruskan daya dari draw work ke rotary table

d.   Rotary Table

Peralatan yang berfungsi untuk memutar dan dipakai untuk menggantung drill string yang memmutar bit di dasar sumur

e.   Drill Pipe

Pipa baja yang digantung di bawah kelly. Driil pipe dipasang pada bagian atas dan tengah drill steam. Porsi utama dari drill string terdiri dari drill pipe. Drill pipe yang umum digunakan adalah type hot-rolled

f.    Heavy Weight Drill Pipe

Mempunyai dinding yang tebal dengan berat 2 - 3 kari dari drill pipe standard. Kegunaan penggunaan heavy weight driil pipe adarah sebagai berikut :

-     Mengurangi kerusakkan pipa dengan adanya zona transisi.

-     Mengurangi penggunaan drill collar

-     Menghemat biaya directional drilling, mengurangi torque dan kecenderungan perubahan kemiringan

g.   Drill Collar

Pipa baja penyambung berdinding tebal yang terletak dibagian bawah drill steam di atas bit. Fungsi utamanya untuk menambah beban yang terpusat pada bit

h.   Bit

Merupakan ujung dari drill string yang menyentuh formasi, diputar dan diberi beban untuk menghancurkan batuan serta menembus formasi.

3.   Power System (Sistem Daya)

Fungsi utama dari power system ini adalah untuk memberikan daya yang diperlukan oleh hoisting system dan circulating system disamping sistem yang lainnya. Total daya yang diperlukan dalam sebuah rig adalah 1000 s/d 3000 HP.

Bagian-bagian power system :

1.    Prime mover

Merupakan motor utama yang memasukkan tenaga ke kompleks pemboran.

2.    Sistem transmisi

Merupakan tenaga yang dibangkitkan dengan prime mover yang disalurkan ke bagian-bagian utama dari sistem pemboran rotary drilling.

Read More