Nama : Carta Wijaya

Npm : 1215051014

Matkul : GTL

DiagnosisTrotoar Jembatan Dengan Metode Ground Penetrating Radar

Makalah ini dibuat untuk mengetahui tebal dan kekerasan jembatan serta mengidentifikasi titik-titik jembatan yang kemungkinanmempunyai resiko terjadi retakan menggunakan Metode GPR.

Pengukuran dilakukandisekitar tambalan lapisan aspal.Pengujian dilakukan menggunakan metode auto kalibrasi untuk menentukan nilai elektromagnetikserta uji Kecepatan propagasi sinyal EMpada trotoar yang tak berinti.

1. PendahuluanMetode GPR merupakan metode yang memang sudah biasa digunakan untuk mendiagnosa dan mengidentifikasi macam-macam struktur teknik sipil. Pengukuran yang biasanya dilakukan adalah pengukuran untuk mengidentifikasi keadaan bangunan, seperti untuk mengidentifikasi titik-titik yang lemah dan rusak pada struktur. Dalam pengukurannya tersebut metode GPR biasanya dikombinasikan dengan metode pengukuran lainnya. Aspek penting dalam pengukuran GPR adalah kecepatan pengukuran.Dalam makalah ini pengukuran dilakukan dengan menggunakansatu atau lebih antena GPR, atau dengan array antena yang biasanya dilakukan menggunakan satu antena dipol.Mengenai identifikasi struktur jembatan menggunakan GPR , sebagian besar pengukuran ini mengarah pada kondisi jembatan, lapisan ketebalan dan koneksi antar dek. Selain itu metode ini juga dapat diaplikasikan untuk :- menentukan Posisi terkuatuntuk lantai jembatan,- Penutup beton penguat jembatan,- Ketebalan jembatan,- Mengidentifikasi Posisi pra-stres atau pasca-dikencangkannya tendon atau saluran tendon,- kerusalan Jembatan (retak, lobang, dll),- Diagnosa gelagar jembatan.

Aplikasi penelitian di bidang diagnostik struktur jembatan adalah sebagai berikut:- Diameter penguat dalam-membangun beton - Kondisi penguatan di lantai jembatan (misalnya korosi) - Evaluasi penyegelan jembatan- Kadar air.

2. Metode PengukuranUntuk menentukan kecepatan propagasi sinyal EM melalui lapisan konstruksitrotoar, setidaknya dilakukan satu pengukuran pada inti trotoar jembatan tersebut. Itulah caramenentukan nilai kalibrasidari ketebalan lapisan trotoar jembatan. Karena pembacaan ketebalan dari inti maupun ketebalan permukaan dapat digunakan untuk menghitung nilai evaluasi kecepatan propagasi. Pengukuran dilakukan pada saat tol jembatan ditutup. Sebuah GPRset (Gambar. 1), yang berisi antena dipol dengan frekuensi transmisi pusat 1,6

dan 2,6GHz buatan Amerika GSSI, digunakan sebagai instrumentasi pengukuran. Alat ini digunakan karena sangat cocok untuk daerahpengukuran lapisan perkerasan yang tipis.

Gambar 1. GPR set untuk pengukuran lokal, pengukuran kontrol kedalamantambalan yang ditandai dengan semprotan kuning

Ketebalan lapisan dihitung berdasarkan hasil pengukuran waktu propagasi sinyalmelalui lapisan aspal dan kecepatan propagasi sinyal EM yang ditentukan melalui pengukuran pada lapisan aspal bagian dalam. Kecepatanpropagasi ditentukan dengan metode auto kalibrasi CMP (CommonMid-Point) disekitar tambalan jembatan. Kecepatan yang telah dihitung dapat dilihat pada tabel.

Tabel 1. kecepatan propagasi sinyal EMdan permitivitas relatif

LapisanKecepatan Sinyal Propagasi (m/ns)

Permitivitas relaif

Surface course 0.110 7.4Binder course 0.140 4.6Patching 0.145 4.3

3. Hasil pengukuranHasil dari pengukuran berupa Interpretasi catatan GPR (radargrams) untuk frekuensi 1,6 dan 2,6 Ghz, Evaluasi grafis waktu propagasi sinyal melalui lapisan aspal dan Evaluasi grafis lapisan ketebalan yang ditandai bintik-bintik.Ketiga hasil pengukuran dapat dilihat pada Gambar. 2:

Gambar 2. RadarGrams

Evaluasi ketebalan lapisan aspal pada daerah yang diukur dapat dilihat pada Tabel 2. Nilaidiukur dengan antena berfrekuensi2,6 GHz, yang dianggap sebagai nilai akhir

karenanilainya lebih akurat dibandingkan yang lain. Nilai-nilai diukur dengan antena berfrekuensi1,6 GHz yang agak dianggap sebagai kontrolalam.

Tabel 2. ketebalan lapisan aspal

Monitored spotSurface course thickness [m] Binder course thickness [m]

freq. 1.6 GHz freq. 2.6 GHz freq. 1.6 GHz freq. 2.6 GHz

18-1 0,036 0,040 0,084 0,080

18-1 0,036 0,040 0,084 0,079

18-2 0,041 0,043 0,090 0,085

18-2 0,043 0,045 0,092 0,085

18-3 0,037 0,040 0,088 0,085

18-3 0,037 0,041 0,087 0,085

18-4 0,040 0,043 0,084 0,081

18-4 0,040 0,040 0,084 0,081

19-1 0,052 0,053 0,106 0,104

19-2 0,051 0,050 0,099 0,099

19-3 0,048 0,052 0,105 0,104

19-4 0,049 0,052 0,105 0,103

20-1 0,033 0,037 0,101 0,104

20-2 0,037 0,041 0,103 0,106

20-3 0,040 0,041 0,110 0,109

20-4 0,035 0,036 0,101 0,101

21-1 0,052 0,053 0,116 0,116

21-2 0,052 0,056 0,112 0,113

21-3 0,053 0,057 0,116 0,116

21-4 0,048 0,054 0,115 0,115

4. Perbandingan ketebalanlapis permukaan sebenarnya dengan hasil pengukuran GPRPerbandingan hasil dilakukan setelah pengukuran ketebalan lapisan aspaloleh GPR telah diproses. Perbandinganketebalan lapisan sebenarnya pada titik-titik pengukuran dan hasilpengukuran GPR non-destruktif dapat dilihat pada Tabel 3.Penyimpangan maksimum dari ketebalan lapisan yang diukur oleh GPR berada di tempat No 19-2(Ditandai dengan huruf tebal pada Tabel 3). Ketebalan lapis permukaan tidak konstan di tempat ini. Selain itu, pengukuran kedalaman lubang langsung sebelum perbaikan tambalan dan permukaan yang pengukuran ketebalannya ditentukan oleh GPR.

Pengukuran ini dilakukan sekitar 10 cm dari tepi tambalan (pengukuran terdistorsilangsung dari tepi tambalan karena transisi antara dua tepi yang berbeda). Dapat dilihat pada Tab. 2. Nilaiketebalan Permukaan yang berdekatan 19-1 adalahrelatif konstan, oleh karena itu, di sanatidak ditemukan penyimpangan pengukuran.

Tab. 3 - Perbandingan Pengukuranketebalanlapisan aspal

Berdasarkan perhitungan pada tabel diatas, ketebalan lapis permukaan dalam lubang itudiukur menggunakan GPR dengan frekuensi transmisi pusat 2,6 GHz dengan akurasidari +/- 3 mm, besar akurasi yang didapat adalah 6-7% dari ketebalan lapis permukaan.

5. KesimpulanAkurasi yang lebih akurat didapat dengan menggunakan metoda pengukuran non-destruktif dari ketebalan lapis permukaan.Hasil pengukuran antena GPR dari dua frekuensi (1,6 dan 2,6 GHz) yang dapatdibandingkan nilai pengukuran antara satu dan lainnya untuk semua tambalan yang diukur. Nilai-nilai yang diukur dengan antena berfrekuensi 2,6 GHz lebih akurat sehingga dijadikan sbagai nilai akhir yang paling akurat.

Penggunaan metode kalibrasi auto CMP(Common Mid-Point) pada pengukuran ini terbukti sangat menguntungkan.Ketebalan lapis permukaan dalam lubang diukur dengan GPR dengan transmisi pusatfrekuensi 2,6 GHz dengan akurasi +/- 3 mm, sekitar 6-7%dari ketebalan lapisan permukaan.

Berdasarkan tahapan-tahapan pengukuran, diharapkan bahwa perangkat GPR akan diproduksidengan kontrol pemancar otomatis GPR penerimamaupun sumber yang akan

Monitored spotSurface course thickness [m]

Difference[m]Real thickness Thickness measured

by GPR 2.6 GHz

18-1 0,040 0,040 0,000

18-1 0,040 0,040 0,000

18-2 0,045 0,043 -0,002

18-2 0,045 0,045 0,000

18-3 0,040 0,040 0,000

18-3 0,040 0,041 +0,001

18-4 0,040 0,043 +0,003

18-4 0,040 0,040 0,000

19-1 0,050 0,053 +0,003

19-2 0,040 0,050 +0,010

19-3 0,050 0,052 +0,002

19-4 0,050 0,052 +0,002

20-1 0,040 0,037 -0,003

20-2 0,040 0,041 +0,001

20-3 0,040 0,041 +0,001

20-4 0,030 0,036 +0,006

21-1 0,050 0,053 +0,003

21-2 0,050 0,056 +0,006

21-3 0,050 0,057 +0,007

21-4 0,050 0,054 +0,004

mempercepatpengukuran menggunakan metode CMP. dengan adanya identifikasi menggunakan diganosa GPR non-destruktif akan memberikan jaminan lebih baik dalam penerapan struktur teknik sipil dimasa yang akan datang