## STUDI INTEGRITAS TIANG DENGAN CROSSHOLE SONIC LOGGING , CROSSHOLE
TOMOGRAPHY , PILE INTEGRITY TEST , DAN PARALLEL SEISMIC
Fanny Oktarina 1 , Sunarjo Leman 2 dan Ali Iskandar 3
1 Program Studi Sarjana Teknik Sipil, Universitas Tarumanagara, Jl. Letjen S. Parman No.1 Jakarta Email: fannyokt97@gmail.com
2 Program Studi Sarjana Teknik Sipil, Universitas Tarumanagara, Jl. Letjen S. Parman No.1 Jakarta Email: sunarjo@ft.untar.ac.id
3 Program Studi Sarjana Teknik Sipil, Universitas Tarumanagara, Jl. Letjen S. Parman No.1 Jakarta Email: ali.iskandar1999@gmail.com

## ABSTRAK
Fondasi  merupakan  unsur  yang sangat penting dalam suatu bangunan. Suatu bangunan akan  mengalami kegagalan struktur jika fondasi yang direncanakan tidak memenuhi persyaratan meskipun struktur atasnya telah direncanakan dengan baik. Kegagalan struktur yang dimaksud adalah bahan yang digunakan untuk menyalurkan beban bangunan harus cukup kuat dan tidak mengalami kerusakan bahan. Demi mencegah kegagalan struktur, dilakukan uji integritas pada tiang yang tidak merusak struktur fondasi. Uji integritas yang  akan  dilakukan  adalah Crosshole  Sonic  Logging , Crosshole  Tomography,  Pile  Integrity  Test ,  dan Parallel Seismic . Dari hasil pengujian integritas pada tiang tersebut didapatkan kedalaman tiang dan letak kerusakan tiang.
Kata kunci: fondasi, integritas, kedalaman tiang, kerusakan tiang

## 1. PENDAHULUAN

## Latar Belakang
Fondasi  merupakan  unsur  yang  sangat  penting  dalam  suatu  bangunan,  baik  itu  gedung  tinggi,  bangunan industri maupun jembatan. Suatu bangunan akan mengalami kegagalan jika fondasi yang direncanakan tidak memenuhi persyaratan  meskipun  struktur  atasnya  telah  direncanakan  dengan  baik,  dikarenakan  fondasi  merupakan  bagian  dari struktur yang berfungsi meneruskan beban struktur atas ke lapisan tanah yang mempunyai daya dukung aman. Struktur fondasi dapat memikul bangunan dengan aman dengan syarat fondasi tidak boleh mengalami keruntuhan daya dukung maupun  kegagalan  struktur.  Keruntuhan  daya  dukung  dalam  hal  ini  adalah  fondasi  tidak  boleh  mengalami  penurunan yang  dapat  membahayakan  struktur  yang  dipikulnya  serta  tanah  yang  terbebani  tidak  mengalami  keruntuhan. Sedangkan  kegagalan  struktur  yang  dimaksud  dalam  hal  ini  adalah  bahan  yang  digunakan  untuk  menyalurkan  beban bangunan harus cukup kuat dan tidak mengalami kerusakan bahan. Hal ini dikenal dengan keruntuhan ( integrity ) bahan.
Pada  sekitar  tahun  80-an,  para  ahli  berusaha  mencari  teknologi  pengujuan  pelaksanaan  uji  beban  dan  uji keruntuhan  bahan  pada  fondasi  yang  ekonomis,  praktis  dan  tidak  merusak  struktur  fondasi.  Kemudian  diperkenalkan teknik uji keruntuhan tiang beton yang tidak merusak struktur tiang, yaitu teknik uji integritas tiang atau pile integrity testing (PIT)  dan Crosshole  Sonic  Logging (CSL).  Penggunaan  metode Crosshole  Sonic  Logging (CSL)  biasanya dipadukan  dengan Crosshole  Tomography (CT)  untuk  mendapatkan  data  kerusakan  fondasi  seperti  ukuran  dan bentuknya  dalam  2  dimensi  serta  3  dimensi.  Lalu  diperkenalkan  metode  untuk  menentukan  kedalaman  fondasi  untuk jembatan dan gedung yaitu parallel seismic (PS).
Pada umumnya ada dua tipe kasus yang tidak diketahui kondisi ekistingnya, yaitu:
1. Jenis dan kedalaman fondasi yang tidak diketahui.
2. Jenis pondasinya diketahui, tetapi kedalamannya tidak diketahui.
Pada  penyusunan  skripsi  ini,  penulis  akan  menganalisa  kasus  fondasi,  dimana  jenis  fondasi  diketahui,  yaitu tiang tunggal, tetapi kedalamannya atau panjang tiang tidak diketahui. Untuk mengetahui kedalaman fondasi digunakan metode parallel seismic (PS).
Dalam  proses  analisa  ini,  dibutuhkan  data-data  yang  diperoleh  dari  pengujian  fondasi  di  lapangan  dengan bantuan alat Crosshole Sonic Logging, Crosshole Tomography, Pile Integrity Test, dan Parallel Seismic .
Studi  Integritas  Tiang  dengan Crosshole  Sonic  Logging , Crosshole  Tomography , Pile  Integrity  Test ,  dan Parallel Seismic

## Batasan masalah
Dalam penelitian ini, batasan-batasan yang digunakan sebagai berkut:
1. Melakukan uji hanya untuk menganalisa 1 tiang.
2. Tiang yang diuji adalah tiang bor.
3. ASTM  D-6760-08 Standard  Test  Method  for  Integrity  Testing  of  Concrete  Deep  Foundation  by  Ultrasonic Crosshole Testing . 4. ASTM D-5882-07 Standard Test Method for Low Strain Impact Integrity Testing of Deep Foundations .
5. ACI 228.2R Report on Nondestructive Test Methods for Evaluation of Concrete in Structures .

## Rumusan masalah
Rumusan masalah yang akan dibahas pada penelitian ini: 1. Profilling tiang menggunakan tes integritas.
2. Profilling tiang menggunakan Crosshole Sonic Logging test dan Crosshole Tomography . 3. Deteksi kedalaman fondasi menggunakan uji seismic .

## Tujuan penelitian
Adapun beberapa tujuan dari penelitian ini adalah:
1. Untuk mengetahui integritas tiang.
2. Untuk mengetahui kondisi beton apakah mengalami pergumpalan atau tidak serta mengetahui letak kerusakan yang terjadi.
3. Untuk mengetahui kedalaman pondasi dengan menggunakan uji seismic .

## 2. DASAR TEORI

## Fondasi tiang Bor
Fondasi tiang bor ( bored pile ) adalah fondasi tiang yang pemasangannya dilakukan dengan mengebor tanah pada awal pengerjaannya  (Hardiyatmo,  2010). Tiang  bor  dipasang  ke  dalam  tanah  dengan  cara  mengebor  tanah  terlebih  dahulu, baru  kemudian  diisi  tulangan  dan  dicor  beton.  Tiang  ini  biasanya  dipakai  pada  tanah  yang  stabil  dan  kaku,  sehingga memungkinkan untuk membentuk lubang yang stabil dengan alat bor. Jika tanah mengandung air, pipa besi dibutuhkan untuk  menahan dinding lubang dan pipa ini ditarik ke atas pada waktu pengecoran beton. Pada tanah  yang keras atau batuan lunak, dasar tiang dapat dibesarkan untuk menambah tahanan dukung ujung tiang.

## Metode Crosshole Sonic Logging
Crosshole Sonic Logging pertama kali dikembangkan oleh French National Construction Industry Center (CEBTP) di akhir tahun 1960-an. Metode ini sekarang banyak dipergunakan secara luas untuk menentukan integritas dari tiang bor ( bored pile ) atau sumuran bor ( drilled shafts ). Alat yang digunakan untuk memastikan kualitas dari bermacam-macam fondasi  dan  dinding  penahan  tanah  yang  terbuat  dari  material  beton  seperti  pada  Gambar  2.2  di  bawah  ini.  Dalam pengujian tiang bor, Crosshole Sonic Logging digunakan untuk memastikan integritas dari beton, letak kerusakan dan untuk evaluasi efektifitas dari perbaikan.

## Metode Crosshole Tomography
Crosshole Tomography test digunakan untuk menentukan ukuran, lokasi dan beberapa cacat yang umum ditemukan di lubang  bor, seal  footings dan  cairan  atau  dinding  penahan  tanah  ( D-wall ). Crosshole  Tomography  test menunjukkan rambatan dari gelombang ultrasonik di antara dua atau lebih pipa untuk mengukur kecepatan dan kekuatan sinyal dari rambatan gelombang tersebut. Tes ini dapat dilakukan pada pondasi beton yang menyediakan dua atau lebih pipa atau lobang  bor  yang  telah  disediakan  yang  dapat  menampung  air  di  fondasi  tersebut. Crosshole  Tomography  test dapat digunakan  untuk  menggambarkan penyimpangan  kritis di  piers bawah air dan  fondasi dengan  mengikat pipa akses di sisi-sisi  lubang  bor  tersebut. Crosshole  Tomography  test ini  biasa  digunakan  ketika  suatu  cacat  sudah  di  identifikasi dengan tes awal seperti Crosshole Sonic Logging dan membutuhkan analisis lebih lanjut. Tidak seperti Crosshole Sonic Logging  test yang  hanya  menyajikan  data  horizontal, Crosshole  Tomography  test menyajikan  data  dari  setiap  sudut (secara vertikal dan horizontal), yang dimana menyajikan secara detail cacat yang dipertanyakan.
Metode Pile Integrity Test
Pile  integrity  test biasa  dikenal  juga  sebagai  pengujian  dinamis  regangan  rendah  ( low  strain  dynamic  testing )  untuk memeriksa adanya potensi berbahaya pada fondasi tiang bor seperti adanya rongga atau retakan,  integritas tiang pada
kedalaman  total,  dan  menentukan  panjang  tiang  yang  belum  diketahui  pada  struktur  yang  ada.  Ketika  tiang  pancang dipasang, kerusakan akan mungkin terjadi.

## Metode Parallel Seismic
Parallel  Seismic digunakan  untuk  menentukan  kedalaman  dan  integritas  dari  fondasi  ketika  bagian  atas  tidak  dapat diakses atau ketika tiang terlalu panjang dan ramping untuk di tes dengan teknik bergema, atau di bawah pile cap yang terkubur. Parallel Seismic test menyediakan informasi mengenai kedalaman dan mengenai kecepatan tekan dari fondasi dan dapat digunakan pada beton, kayu, batu dan fondasi baja. Parallel Seismic juga menyediakan informasi mengenai tanah di dasar fondasi. Yang harus diperhatikan dalam tes ini yaitu membutuhkan instalasi pipa dalam lubang bor yang sudah terisi air atau di grout. Parallel Seismic dapat diaplikasikan pada piers penyangga, fondasi dalam, dan sheet piles and footings .

## 3. METODOLOGI PENELITIAN

## Metode pengumpulan data
Metode yang digunakan untuk pengumpulan data penelitian ini adalah teknik dokumentasi yaitu pengumpulan data dari tiang  yang  akan  diuji.  Pengumpulan  data  yang  dilakukan  berupa  kedalaman  tiang,  diameter  tiang,  panjang stick  up , jumlah pipa, dan jarak antar pipa.

## Metode pengujian
Studi  integritas  tiang  dilakukan  dengan  menguji  tiang  di  lapangan  dengan  menggunakan  metode Crosshole  Sonic Logging,  Crosshole  Tomography,  Pile  Integrity  Test ,  dan Parallel  Seismic .  Setiap  pengujian  yang  dilakukan  di lapangan mengacu pada American Society For Testing and Material (ASTM) dan American Concrete Institute (ACI).
Tabel 1. Standar Pengujian Lapangan Jenis Pengujian Standar Tujuan Crosshole Sonic Logging ASTM D-6760-08 Mengetahui kerusakan pada beton dalam 2 dimensi. Pile Integrity Test ASTM D-5882-07 Mengetahui integritas tiang dalam kedalaman total. Parallel Seismic ACI 228.2R Mengetahui kedalaman tiang.

## Metode pengolahan hasil uji
Dalam pengolahan hasil uji metode Crosshole Sonic Logging, Crosshole Tomography, Pile Integrity Test, dan Parallel Seismic, menggunakan  beberapa  program  dan  tahapan  untuk  mendapatkan  hasil  untuk  dianalisis  lebih  lanjut.  Metode Crosshole Sonic Logging menggunakan program CSL2. Metode Crosshole Tomography menggunakan program CSL2, GeoTom,  dan Slicer  Dicer. Metode Pile  Integrity  Test menggunakan  program  PIT-W.  Metode Parallel  Seismic menggunakan program Win Geo.

## Metode analisis data
Setelah melakukan pengolahan hasil uji dengan menggunakan program-program setiap metode, hasilnya akan dianalisis untuk didapatkan integritas tiang dari setiap metode kemudian akan dibandingkan setiap metodenya.

## 4. ANALISIS DAN PEMBAHASAN

## Hasil analisis Crosshole Sonic Logging
Hasil analisis Crosshole Sonic Logging dibagi menjadi 2 tahap yaitu pada kedalaman 1-10 meter dan pada kedalaman 11-19.5 meter. Pada kedalaman 1-10 meter menunjukkan adanya perbedaan penurunan kecepatan gelombang pada tiga uji pasang pipa yang memungkinkan adanya kerusakan kecil pada tiang. Pada kedalaman 11-19.5 meter, terlihat sekitar kedalaman 18 hingga 19.5 meter mengalami penurunan kecepatan gelombang yang drastic, hal ini disebabkan adanya kerusakan yang terjadi pada tiang.
Studi  Integritas  Tiang  dengan Crosshole  Sonic  Logging , Crosshole  Tomography , Pile  Integrity  Test ,  dan Parallel Seismic
Gambar 1. Hasil analisis pada kedalaman 1-10 meter
Gambar 2. Hasil analisis pada kedalaman 11-19.5 meter
Hasil analisis Crosshole Tomography
Hasil analisis Crosshole Tomography ini didapatkan letak kerusakan tiang secara detail dan 3 dimensi. Range kecepetan gelombang  dari  yang  terendah  hingga  tertinggi  ditunjukkan  untuk  mempermudah  mengetahui  letak  kerusakan  pada tiang tersebut.
Gambar 4. Range kecepatan gelombang

## Hasil analisis Pile Integrity Test
Berdasarkan hasil uji PIT, akan dianalisa berdasarkan perubahan impedansi (BTA) seperti pada Tabel 2. Pada gambar 5, merupakan  lokasi  kedalaman  yan  mengalami  perubahan  impedansi.  Untuk  mengetahui  perubahan  impedansi  (BTA), penulis  menganalisa  berdasarkan  acuan  ASTM  STP  670  yaitu  dengan  menggunakan  perbandingan  tinggi  perubahan impedansi tersebut.
Tabel 2. Remarks Category BTA (%) Category 100 Undamaged – Pile in good condition 80-99 Slight Damaged – Pile has minor problem but still tolerable 60-79 Damage – Pile has major problems; further analysis and/or repair needs Below 60 Broken – Pile to be rejected
Gambar 5. Analisa PIT terhadap perubahan impedansi (BTA)
Pada  bagian  A,  menunjukkan  setelah  adanya  perbesaran,  gelombang  kembali  normal,  dalam  bagian  ini  tidak  terjadi perbedaan impedansi (BTA).
Pada  bagian  B  dan  C  akan  dianalisis  menggunakan  perbandingan  tinggi  perubahan  impedansi  (BTA),  lalu  kemudian dirata-rata setiap  kedalaman  perubahan impedansi tersebut. Perbandingan tinggi  yang penulis  gunakan adalah sebagai berikut:
% 100 X x b y B  
(1)
% 100 X x c y C   (2)
Hasil analisis perubahan impedansi (BTA) yang didapatkan adalah sebagai berikut:
Tabel 3. Hasil analisis uji PIT terhadap peubahan impedansi (BTA) Kedalaman (m) BTA Kategori 14-16 71.24 % Damage 17-19.53 83 % Slight Damage
Studi  Integritas  Tiang  dengan Crosshole  Sonic  Logging , Crosshole  Tomography , Pile  Integrity  Test ,  dan Parallel Seismic

## Hasil analisis Parallel Seismic
Hasil  analisis Parallel  Seismic menunjukkan  kedalaman  tiang  berada  pada  kedalaman  kurang  lebih  19  meter.  Hal  ini dapat dipastikan dengan 2 buah garis kalibrasi dimana garis pertama dan garis kedua saling berhimpit.
Gambar 6. Hasil analisis Parallel Seismic

## 5. KESIMPULAN
Dari hasil penelitian yang diperoleh, dapat disimpulkan dalam berbagai kategori sebagai berikut:
Tabel 4. Kesimpulan hasil penelitian Kategori CSL CT PIT PS Kedalaman tiang - - V V Letak kerusakan V V V - Detail kerusakan - V - - Mutu beton - - - -
Keterangan:
(-) = tidak mendeteksi kategori
(V) = dapat mendeteksi kategori

## DAFTAR PUSTAKA (DAN PENULISAN PUSTAKA)
ASTM D-6760-08, “ Standard Test Method for Integrity Testing of Concrete Deep Foundation by Ultrasonic Crosshole Testing ”.
Hardiyatmo, Hary C. 2010. Analisis dan Perancangan Fondasi (Bagian 1). Yogyakarta: Gadjah Mada Univeristy Press.