F/S dan Detail Desain PLTM Duminanga (1 x 500 kW)
Site Investigation Geology
BAB 2 METODE PELAKSANAAN
Metoda pelaksanaan penyelidikan tanah yang dilaksanakan mencakup dua kelompok yaitu pekerjaan lapangan dan pengujian di laboratorium, dimana hasil kedua metode ini saling berhubungan satu sama lainnya. Penyelidikan Lapangan (field investigation) berupa Bor Mesin sebanyak 16 titik dengan pengambilan contoh tanah tidak terganggu (undisturbed sample), Sondir 12 titik dan Test Pit sebanyak sebanyak 12 titik serta serta uji Seismik Refraksi. Refraksi. Sedangkan Sedangkan pengujian laboratorium (laboratory test) dilaksanakan untuk sample tanah tidak terganggu (undisturbed sample). Standar pengujian yang digunakan adalah yang berlaku di Indonesia dan mengacu kepada metode American Standar for Testing Material (ASTM).
1.1 PEKERJ PEKERJAA AAN N BOR INTI INTI (BOR (BOR MESIN MESIN)) Penyel Penyelidi idikan kan pengeb pengebor oran an dengan dengan bor mesin mesin dilaks dilaksana anakan kan sebany sebanyak ak 16 (semb (sembila ilan) n) titik titik pada pada lokasi lokasi area area rencan rencana a bangun bangunan an PLTM PLTM Dumin Duminang angan, an, deng dengan an keda kedala lama man n peng pengeb ebor oran an seti setiap ap titi titik k maks maksim imum um 15 mete meterr atau atau sampai tanah keras (N > 60). Peralatan dan bahan yang digunakan : a. Bor Mesin Mesin 1 unit (Merk (Merk TOHO TOHO D2G), yang yang dilengkap dilengkapii dengan kaki kaki tiga. tiga. b. Mata bor bor single core core barrel, barrel, yang dilengkapi dilengkapi dengan dengan kepala kepala single. single. c. Kepala Kepala tabung, tabung, kepala kepala penumbuk, penumbuk, hamme hammerr sebesar sebesar 63,5 kg. kg. d. Water Water swipel, selang selang karet tekanan tekanan tinggi, tinggi, kepala pengangka pengangkatt stang. e. Tabung Tabung sample sample,, kepala kepala tabung, tabung, diamond diamond bit, widya widya bit, bit, spl split it spoon spt. f. Batang, Batang, pipa pipa bor, bor, pipa pelind pelindung, ung, kepala kepala casing casing,, kabel kabel sling sling waja. waja. g. Kunci-kun Kunci-kunci ci pipa, kunci kunci rantai, rantai, kunci inggris, inggris, kunci kunci pas, kunci kunci L. I-7
F/S dan Detail Desain PLTM Duminanga (1 x 500 kW)
Site Investigation Geology
h. Parafin, plastik kantong, plastik kantong panjang, plastik lebel. i. Perlengkapan dan bahan lainnya. Pengujian pengeboran dengan alat bor mesin bertujuan untuk mengambil contoh tanah terganggu dan contoh tanah tidak terganggu pada lapisan tanah tertentu untuk dibawa kelaboratorium dan untuk : a. Mengetahui susunan lapisan tanah yang terkandung pada daerah penelitian secara visual dan terinci. b. Mengambil sampel tanah terganggu (disturbed sample) lapis demi lapis sampai kedalaman yang diinginkan untuk tujuan deskripsi lithology lapisan tanah (soil description). c. Mengambil contoh tanah tidak terganggu (undisturbed sample) pemboran untuk dibawa ke laboraborium sebagai bahan pengujian. Pada waktu pengeboran, apabila ditemukan lapisan tanah berbutir kasar (non plastic), casing perlu digunakan sebagai pelindung agar tidak terjadi kelongsoran dan diperoleh hasil pengeboran yang baik, dimana contoh tanah (sample), tidak terganggu oleh tanah longsoran. Untuk tanah lunak (soft soil) pengeboran juga dilakukan dengan pipa pelindung (casing), drilling rod dan ujung casing diberi mata bor. Bila pemboran telah mencapai kedalaman 15 m, atau sampai ditemukanya tanah keras, maka pemboran sudah dapat dihentikan. Untuk setiap titik pemboran dilakukan pengambilan contoh tanah tidak terganggu (undisturbed sample) dimana setelah pengambilan contoh tanah (sample), tabung contoh (tube sampler) ditutup dengan parafin untuk mencegah penguapan pada contoh tanah tersebut dan pada tabung diberi kode titik bor dan kedalaman pengujian. Contoh tanah ini dibawa ke laboratorium untuk bahan/sample pengujian laboratorium. Tabung contoh tanah yang digunakan adalah stainless tube sampler ukuran OD (outer diameter) 3 inch dan ID (inner diameter) 2 7/8 inch, tebal tabung 1/16 inch dan panjang 60 cm. Pengamatan muka air tanah dilakukan pada lobang bor pada saat dimulai pekerjaan dan setelah selesai pekerjaan. Dari hasil pengukuran tersebut I-8
F/S dan Detail Desain PLTM Duminanga (1 x 500 kW)
Site Investigation Geology
diambil nilai rata-rata. Nilai rata-rata pengukuran muka air dicantumkan secara simbolis pada drilling log. Hasil pengujian pengeboran ini dituangkan dalam Drilling log (Boring Log). Pengujian standard penetration test, dilakukan setiap interval kedalaman tertentu, langsung dilobang bor. Tabung SPT yang digunakan adalah split spoon sampler dengan ukuran 0,2 inch panjang 32 inch. Setelah pengambilan sample dilakukan, pemboran dihentikan dan lobang bor dibersihkan dari sisa kotoran longsoran tanah, kemudian tabung seperti disambungkan dengan stang bor, diturunkan sampai kedasar lobang bor pada kedalaman tertentu, kemudian dilakukan pengujian, dengan menjatuhkan hammer sebesar 63,50 kg dengan ketinggian jatuh hammer 75 cm. Pengujian dilaksanakan dengan menggunakan Automatic drop hammer device, dimana hammer dapat jatuh bebas. Split spoon sampler dipukul masuk menembus tanah asli sedalam 3 x 15 cm. Hasil pukulan 15 cm pertama tidak diperhitungkan. Yang dihitung adalah, pukulan 15 cm kedua dan pukulan 15 cm ketiga. Setiap pukulan yang dilakukan disebut (N1, N2, N3) dalam satuan Pukulan /cm, maka hasil akhir dari pengujian ini adalah pukulan 15 cm kedua (N2) + pukulan 15 cm ketiga (N3) / 30 cm atau N2 + N3 / 30 cm. Data-data tersebut disajikan pada Drilling Log dalam bentuk angka dan grafik (terlampir).
1.2 PEKERJAAN SONDIR (DUTH CONE PENETRATION TEST) Sondir dilakukan dengan alat sondir ringan yang mempunyai kapasitas tekan maksimal 2,5 ton. Sondir tersebut dilengkapi dengan 4 buah angker ulir dengan diameter 40 cm dan biconus type Bagemann yang mempunyai luas penampang konus 10 cm² dan luas selubung gesek 150 cm². Grafik sondir disajikan dalam tekanan konus qc, dan jumlah hambatan pelekat (JHP), versus kedalaman. Pembacaan sondir dilakukan selang interval 20 cm. Spesifikasi pelaksanaan Sondir adalah sebagai berikut : a. Sondir dilakukan untuk tiap titik sampai ditemukannya tanah keras. I-9
F/S dan Detail Desain PLTM Duminanga (1 x 500 kW)
Site Investigation Geology
b. Tanah keras didefinisikan dari bacaan konus, yaitu jika diperoleh tekanan konus qc > 150 kg/cm2. c. Jika hasil bacaan konus telah didapat qc > 150 kg/cm2, sondir dihentikan. Jika tidak, akan dilakukan terus sampai mencapai tanah keras. d. Tiap interval 20 cm, dilakukan bacaan tekanan konus dan tekanan friksi. e. Hasil bacaan ini diplot pada formulir yang telah disediakan. f. Hasil bacaan sondir dilapangan dan grafik sondir disajikan pada lampiran B. 1.3 TEST PIT Pekerjaan test pit dilakukan pada lokasi rencana bangunan utama PLTM. Test Pit dibuat berukuran 1,0 m x 1,0 m dengan kedalaman maksimum 3,50 m atau sampai ditemukannya tanah keras. Setelah itu dilakukan description dan pengambilan test pit di tiap titik penggalian. Test Pit yang telah dilakukan sebanyak 12 titik. Description hasil test pit dilapangan dilampirkan pada lampiran C.
1.4 LABORATORIUM Test laboratorium dilakukan sesuai dengan standard yang berlaku (ASTM). Pekerjaan laboratorium dimaksudkan untuk mengetahui identifikasi dan karakteristik tanah pada kondisi asli. Contoh tanah yang diambil dari lapangan dibawa ke laboratorium untuk selanjutnya dilaksanakan pengujian di laboratorium. Pengujian laboratorium dilaksanakan untuk mengetahui sifat-sifat tanah yaitu
sifat-sifat
pengenal
(index
propesties)
dan
sifat-sifat
teknis
(engineering propesties). Dengan diketahuinya kedua sifat ini maka jenis dan parameter tanah dapat ditentukan yang selanjutnya dapat digunakan dalam
perencanaan
pondasi.
Pengujian
laboratorium
menggunakan
metode/standar American Standard for Testing Material (ASTM). I-10
F/S dan Detail Desain PLTM Duminanga (1 x 500 kW)
Site Investigation Geology
Pengujian laboratorium menggunakan metode/standar American Standard for Testing Material (ASTM). Pekerjaan
laboratorium yang akan
dilaksanakan
meliputi
pengujian-
pengujian sebagai berikut : a. Indeks Properties b. Atterberg limits test c. Triaxial UU test d. Konsolidasi test.
1.5 SEISMIK REFRAKSI Metode seismik merupakan salah satu bagian dari seismologi eksplorasi yang dikelompokkan dalam metode geofisika aktif, dimana pengukuran dilakukan dengan menggunakan sumber seismik (palu, ledakan, dll) untuk melakukan survey identifikasi bawah permukaan. Seismik
refraksi dihitung berdasarkan
waktu
jalar gelombang
pada
tanah/batuan dari posisi sumber ke penerima pada berbagai jarak tertentu. Adapun metoda yang dipakai adalah metoda seismik menggunakan prinsip perbedaan kecepatan rambat gelombang mekanik pada medium.
1.5.1Metodologi dan Teknik Akuisisi Data A. Metodologi Metode seismik merupakan salah satu metode yang sangat penting dan banyak dipakai dalam aplikasi geoteknik. Hal ini disebabkan metode seismik
mempunyai ketepatan
serta
resolusi yang tinggi dalam
memodelkan struktur geologi di bawah permukaan bumi. Dalam penentuan struktur geologi, metode seismik dikategorikan ke dalam dua bagian yang besar yaitu seismik bias dangkal (head wave or refracted I-11
F/S dan Detail Desain PLTM Duminanga (1 x 500 kW)
Site Investigation Geology
seismic ) dan seismik refleksi (reflected seismic ). Seismik refraksi efektif
digunakan untuk penentuan struktur geologi yang dangkal sedangkan seismik refleksi untuk struktur geologi yang dalam. Dasar teknik seismik dapat
digambarkan
sebagai
berikut.
Suatu
sumber
gelombang
dibangkitkan di permukaan bumi. Karena material bumi bersifat elastik maka gelombang seismik yang terjadi akan dijalarkan ke dalam bumi dalam berbagai arah. Pada bidang batas antar lapisan, gelombang ini sebagian dipantulkan dan sebagian lagi dibiaskan untuk diteruskan ke permukaan bumi. Di permukaan bumi, gelombang tersebut diterima oleh
serangkaian
detector
(geophone)
yang
umumnya
disusun
membentuk garis lurus dengan sumber ledakan. Struktur lapisan geologi di bawah permukaan bumi dapat diperkirakan berdasarkan besar kecepatannya. Berbagai anggapan yang dipakai untuk medium bawah permukaan bumi antara lain: a. medium
bumi
dianggap
berlapis-lapis
dan
tiap
lapisan
menjalarkan gelombang seismik dengan kecepatan berbeda-beda. b. Makin bertambahnya kedalaman batuan lapisan bumi maka lapisannya makin padat. Sedangkan anggapan yang dipakai untuk penjalaran gelombang seismik adalah: a. Panjang gelombang seismik jauh lebih kecil jika dibandingkan dengan ketebalan lapisan bumi ( λ << h ). Hal ini memungkinkan setiap lapisan bumi akan terdeteksi. b. Gelombang
seismik dipandang sebagai sinar seismik
yang
memenuhi Hukum Snellius dan Prinsip Huygens. c. Pada bidang batas antar lapisan, gelombang seismic menjalar dengan kecepatan gelombang pada lapisan bawahnya. d. Kecepatan
gelombang
bertambah
dengan
bertambahnya
kedalaman.
I-12
F/S dan Detail Desain PLTM Duminanga (1 x 500 kW)
Site Investigation Geology
Data akuisisi seismic refraksi akan menggunakan OYO McSeis 160 (modified) .
Ilustrasi akuisisi data seismic refraksi adalah sebagai berikut :
Shot
Shot
Shot
Gambar 2.1 Akuisisi lapangan
Setiap line memiliki 2 tembakan akhir (shot 1 and 3), dan 1 tembakan tengah (shot 2).
I-13
F/S dan Detail Desain PLTM Duminanga (1 x 500 kW)
Site Investigation Geology
Gambar 2.2 Kurva waktu tempuh dari data seismic refraksi
(m) 185
0.30 175
0.67
1.08
5.25 4.97 4.70 4.42 4.15 3.87 3.60 3.32 3.05 2.77 2.50 2.22 1.95 1.67 1.40 1.12 0.85 0.57 0.30
1.47
165
D e p t h
5.25
155
145
135 0
10
20
30
40
50
60
Distance
70
80
90
100
110
(km/s)
120
(m) Scale = 1 / 4
Gambar 2.3 Hasil dari pengolahan data berupa distribusi kecepatan bawah permukaan
I-14
F/S dan Detail Desain PLTM Duminanga (1 x 500 kW)
Site Investigation Geology
B. Spesifikasi Peralatan yang Digunakan •
Seismic recorder model OYO McSeis 160 (modified)
Gambar 2.4 Unit perekam OYO McSeis 160 (modified)
I-15
F/S dan Detail Desain PLTM Duminanga (1 x 500 kW)
•
Site Investigation Geology
Geophone geser (Shear geophone) model: OYO GEOSPACE Take out cable
Langkah-langkah akuisisi seismik refraksi:
Gambar 2.5 Flow chart akuisisi seismik refraksi
I-16