d 1 Atpw2012 Sudjanarko s Yudhi l Studi Parameter Fisik Tanah Dengan Gelombang Ultrasonik

7/22/2019 d 1 Atpw2012 Sudjanarko s Yudhi l Studi Parameter Fisik Tanah Dengan Gelombang Ultrasonik

1/12


2/12

Prosiding Seminar Nasional Aplikasi Teknologi Prasarana Wilayah (ATPW)

Surabaya, 11 Juli 2012, ISSN 2301-6752

Manajemen dan Rekayasa Geoteknik D-2

digunakan untuk memperoleh hubungan

secara teoritis. Banyak studi yang telah

dilakukan di lapangan untuk menentukan

parameter geoteknik dengan menggunakan

metode geofisika.

Tujuan studi ini adalah mengestimasi

besarnya parameter tanah dengan

menggunakan kecepatan gelombang

ultrasonik melalui media contoh tanah

berbentuk silinder.

Dengan peralatan ultrasonik , kecepatan

gelombang P dan S dapat diukur pada contoh

tanah dengan variasi kadar air, kepadatan

dan ukuran untuk mengetahui pengaruhparameter-parameter ini pada kecepatan

gelombang P dan S.

Parameter seperti unconfined compressive

strength dan modulus dinamis tanah dapat

dihubungkan dengan gelombang P dan S,

dan metode pengukuran kecepatan

gelombang ultrasonik dapat digunakan untuk

memperkirakan nilai parameter tersebut

dengan cepat.Perbandingan dilakukan antara nilai yang

diperoleh dari percobaan laboratorium

dengan nilai yang diperoleh dengan

menggunakan korelasi empiris pada studi

ini.

2. TINJAUAN PUSTAKA

Penyebaran gelombang ultrasonik dalam

bahan dihubungkan dengan parameter elastis

dan homogenitas struktur bahan.

Penyelidikan ini juga dipengaruhi oleh

intensitas dan arah gelombang dan waktu

yang diukur pada gelombang yang melalui

bahan tersebut.

Ada dua macam perilaku tes :

a. Mencari diskontinuitas dalam strukturmaterial disebut ultrasonic flaw detection (

deteksi retak ultrasonik)

b. Memeriksa parameter dari mediaterus menerus, seperti kecepatan ultrasonik

dan ukuran penyerapan.

2.1. Metode Getaran Ultrasonik

Dalam metode getaran, impulse mekanik

diteruskan pada benda uji dan waktu yang

dibutuhkan getaran melewati panjang benda

uji digunakan untuk menghitung kecepatan

gelombang dengan rumus sebagai berikut :

tLv /= (1)

Dimana :

v = kecepatanL = jarak lintasan gelombang

t = waktu tempuh

Gambar 1 memperlihatkan variasi

penggunaan pada penentuan sifat elastis

dengan ultrasonik.

2.2. Sumber Getaran Gempa

Gelombang gempa dihasilkan denganberbagai metode. Metode standar yang

menghasilkan gelombang gempa adalah

dengan meledakkan bahan peledak dalam

lubang (PARASNIS,1962). BROWN dan

ROBERTSHAW (1953) mengkondisikan

gangguan elastis pada batuan dengan pukulan

palu yang besar.

Sumber Getaran dapat dikelompokkan

sebagai berikut :

- Peledakkan bahan kimia padat ( dinamit,

aquaseis,flexotir,primacord)

- Sumber tekanan udara (PAR, Seismojet,

Terrapak)

- Sumber energi Listrik tergantung pada

gerakan piston atau pelat dengan transducer.

(Booner, Pinger, Sono probe, Sparkaaray)

- Ledakan gas

- Sumber dorongan mekanik- Sumber bergetar


3/12


4/12




3. METODE PENELITIAN

Kasus terbanyak dari pengujian dengan

ultrasonik digunakan untuk mendapatkan

informasi yang bermutu tentang kondisi,

ukuran dan kondisi aslinya. Informasi ini

hanya menyediakan dasar evaluasi yang tepat

dari perilaku dan kemungkinan hasil

perkiraan dari test-test lain yang lebih akurat.

3.1. Pemilihan dan Batasan Pengujian

dengan Metode Ultrasonik

Pemilihan metode dan tata cara untuk

melaksanakan test dipengaruhi oleh rentangfaktor yang mendifinisikan batasan metode

ultrasonik.

Kondisi dan tipe permukaan dari contoh

tanah mutlak ditentukan pada semua tipe

pengujian dengan ultrasonik. Dengan variasi

kriteria perbedaan derajat kekasaran, maka

hasil tes tidak akan selalu dapat dikorelasikan

satu dengan yang lain. Untuk pekerjaan

mekanik derajat kehalusan permukaan tidakmempengaruhi hasi pengujian, asalkan

ketidakteraturan yang menyebabkan

kekasaran tidak melebihi 1/10 panjang

gelombang ultrasonik yang digunakan.

Bentuk dari contoh tanah berpengaruh

sekali terhadap hasil uji dengan ultrasonik.

Pada umumnya, sangatlah mudah untuk

melintasi gelombangn memotong permukaan

yang cembung daripada pemukaan cekung.

Permukaan cekung dan cembung

menyebabkan gelombang berjalan pada arah

yang berbeda dan kondisi ini bisa

mendapatkan hasil yang salah.

Banyak batasan dari pengujian ultrasonik

meningkat disebabkan oleh hubungan yang

tidak benar antara transducer dan permukaan

objek yang diuji yaitu derajat sambungan

suara. Ini tergantung pada jumlah kekasaran

permukaan dan juga sifat-sifat sementrabahan. Meningkatnya derajat kekasaran

permukaan menyebabkan lebih sulit

gelombang ultrasonik untuk melalui objek.

Minyak yang bervariasi derajat

kekentalan/viskositas, ketebalan minyak atau

pelumas yang digunakan secukupnya untuk

hubungan antara transducer dan permukaan.

Hasil yang didapatkan sangat bagus dengan

glycerine atau campuran 1 bagian gliserin

dan 2 bagian air.

Untuk melindungi transducer dari

pergesekan pemakaian, ditutupi plastik tipis,

meskipun lapisan plastik menyebabkan

tambahan gelombang.Tipe dari probes dan transducer yang

digunakan pada tes ini memberikan kualitas

dari tanda osiloskope, yang menentukan

kekuatan pembagi, zone mati dan jumlah

penetrasi gelombang. Karena kesulitan dalam

membangun probes yang akan menyediakan

deteksi yang bagus, beberapa tipe telah

direncanakan untuk tujuan khusus. Frekuensi

probe terbesar yang digunakan adalahdiameter 10, 20, 30 hingga 50 mm .

Tipe peralatan yang telah digunakan pada

tes ini adalah Model 5210, Sonic Viewer,

OYO Corporation, Japan. Sonic Viewer

dapat dipakai untuk berbagai tujuan dari

pengukuran, tidak hanya kecepatan

gelombang P dan S dari contoh batuan,

boring cores dan contoh beton tapi juga

kecepatan lainnya dan dapat melayani semua

fungsi dari osiloskope. Ketelitian pengukuran

waktu tempuh 1.25 x 10-5cm/detik dan 0.05

mm untuk panajng contoh.

3.2. Persiapan Benda Uji

(1). Jenis tanah

Variasi yang besar pada jenis tanah di

lapangan akan menghasilkan kecepatan

gelombang ultrasonik melebihi rentang nilai.

Ini disebabkan kesulitan dalam mengamatijarak tempuh gelombang melewati benda uji.


5/12


6/12


7/12




DAFTAR PUSTAKA

Attewell,P.B. dan Farmer,I.W (1976),

Principles of Engineering Geology,

Chapman and Hall, John Wiley&Sons,

Inc.New York

Heyman,J.S dan Chern,E.J (1982),

Ultrasonic Measurement of Axial Stress,

ASTM Journal of Testing and Evaluation Vo.

10, No.5, pp.202-210.

Jaeger, Charles (1972), Roch Mechanics

and Engineering, University Press,Cambridge.

Leszek, Filipczynski; Pawloski,Zdzislaw;

Wehr,Jerzy (1966), Ultrasonic Methods of

Testing Materials, Butterworths, London.

OYO Corporation (1975), Operation

Manual Sonic Viewer, Tokyo, Japan.

Whiteley, Robert.J (1983), Recent

Developments in The Application of

Geophysics to Geotechnical Investigation,

Insitu Testing for Geotechnical Investigation,

Coffey& Partners, Melbourne.

Gambar 1. Variasi penentuan parameter

elastis dengan Ultrasonic

Gambar 2. Hubungan Kecepatan

Gelombang Longitudinal dan Modulus

Young untuk batuan.

Gambar 3. Hubungan antara E-static dan

Kecepatan gelombang P


8/12




Gambar 4. Perbandingan kurva hubunganantara rasio kecepatan dan poisson rasio hasil

uji ultrasonik dan teori Evison ( 1965)

Tabel 1. Hasil pengukuran kecepatan dari

Gelombang P dan Gelombang S

Tabel 1. Hasil pengukuran kecepatan

dari Gelombang P dan Gelombang S

(lanjutan)


9/12


10/12


11/12


12/12




d 1 Atpw2012 Sudjanarko s Yudhi l Studi Parameter Fisik Tanah Dengan Gelombang Ultrasonik

Documents

Transcript of d 1 Atpw2012 Sudjanarko s Yudhi l Studi Parameter Fisik Tanah Dengan Gelombang Ultrasonik