Pengujian penetrasi kerucut

Pengujian penetrasi kerucut (dikenal juga sebagai pengujian penetrometer kerucut, sondir, atau CPT) adalah metode yang digunakan untuk menentukan sifat  rekayasa geoteknik tanah dan delineasi stratigrafi tanah. Pengujian ini pertama kali dikembangkan pada tahun 1950-an di Laboratorium Mekanika Tanah di Delft, Belanda untuk menyelidiki tanah lunak. Berdasarkan sejarah ini,  pengujian ini seringkali juga disebut sebagai "pengujian kerucut Belanda". Saat ini, CPT menjadi salah satu metode penyelidikan tanah yang paling sering digunakan dan diterima di seluruh dunia.

Metode pengujian terdiri dari penekanan kerucut terinstrumentasi, dengan ujung kerucut mengarah ke bawah, ke dalam tanah pada laju yang terkontrol (laju yang diterima di antara 1,5 -2,5 cm/s). Resolusi CPT dalam delineasi lapisan stratigrafi bergantung pada dimensi ujung kerucut, dengan ujung kerucut tipikal memiliki luas penampang 10 atau 15 cm², atau diameter berturut-turuf 3,6 dan 4,4 cm. Penetrometer subtraksi ultraminiatur sangat awal (luas penampang 1 cm²) telah dikembangkan dan digunakan pada program perancangan tanah/struktur sistem peluncur peluru kendali balistik (MGM-134 Midgetman) pada 1984 di Earth Technology Corporation, Long Beach, California.

Sejarah dan pengembangan 

Penggunaan awal CPT terutama digunakan untuk menentukan data sifat geoteknik tanah berupa daya dukung tanah. Penetrometer kerucut awal melibatkan pengukuran mekanis sederhana dari tahanan penetrasi total untuk menekan alat dengan ujung kerucut ke dalam tanah. Metode lain digunakan untuk memisahkan tahanan total terukur ke dalam beberapa komponen yang dibangkitkan oleh ujung kerucut ("friksi ujung") dan friksi dibangkitkan oleh rangkaian batang. Selimut friksi ditambahkan untuk mengkuantifikasi komponen friksi ini dan membantu menentukan kekuatan kohesi tanah pada tahun 1960-an. Pengukuran elektronik dimulai pada 1948 dan disempurnakan lebih lanjut pada awal 1970-an. Kerucut elektronik CPT paling modern saat ini menggunakan transduser tekanan dengan filter untuk mengumpulkan data tekanan air pori. Filter biasanya terletak di ujung kerucut (disebut posisi U1), tepat di belakang ujung kerucut (posisi U2, paling umum), atau di belakang selimut friksi (posisi U3). Data tekanan air pori membantu menentukan stratigrafi dan utamanya digunakan untuk mengoreksi nilai friksi ujung dari efek ini. Pengujian CPT yang juga mengumpulkan data piezometer disebut pengujian CPTU. Peralatan pengujian CPT dan CPTU secara umum memajukan kerucut menggunakan pompa hidrolik yang dipasang pada kendaraan sangat stabil atau menggunakan angkur sekrup sebagai tolakan gaya. Satu keuntungan CPT dibandingkan pengujian penetrasi standar (SPT) adalah memiliki profil parameter tanah yang lebih kontinu, dengan data dicatat pada interval tipikal 20 cm, tetapi dapat dilakukan dengan interval sebesar 1 cm.
 
Manufaktur peranti penyelidik penetrometer kerucut dan sistem perolehan data di antaranya Hogentogler (telah diakuisisi oleh Vertek Division, Applied Research Associates), GeoPoint Systems BV, dan Pagani Geotechnical Equipment.

Sifat pengujian lapangan tambahan 
Selain kerucut mekanik dan elektornik, sejumlah peralatan yang tergabung CPT lainnya telah dikembangkan selama bertahun-tahun untuk menyediakan informasi bawah tanah tambahan. Salah satu alat canggih yang umum ditambahkan selama pengujian CPT adalah perangkat geofon untuk mengumpulkan kecepatan gelombang geser dan gelombang tekan seismik. Data ini membantu menentukan modulus geser dan rasio Poisson di setiap interval melalui kolom tanah untuk menganalisis likuefaksi tanah dan kekuatan tanah saat regangan kecil. Rekayasawan menggunakan kecepatan gelombang geser dan modulus geser untuk menentukan perilaku tanah di bawah beban getaran dan regangan kecil. Peralatan tambahan seperti fluoresensi diinduksi laser, fluoresensi sinar-X, konduktivitas/resistivitas tanah, pH, suhu, serta peralatan dan kamera membran antarmuka untuk merekam citra video juga semakin meningkat kecanggihannya yang digunakan bersama dengan peralatan CPT.

Peralatan tambahan bersama CPT yang digunakan di Britania Raya, Belanda, Jerman, Belgia, dan Prancis adalah kerucut piezometer yang digabungkan dengan magnetometer triaksial. Peralatan ini digunakan untuk melakukan percobaan yang memastikan pengujian, lubang bor, dan tiang, tidak mengenai persenjataan belum meledak (UXO) atau gagal meledak. Magnetometer di dalam kerucut mendeteksi material yang mengandung besi sebesar 50 kg atau lebih di dalam radius hingga sekitar 2 m dari alat bergantung pada material, orientasi, dan kondisi tanah.

Standar dan penggunaan 
CPT untuk penggunaan geoteknik distandardisasi pada 1986 di dalam Standar ASTM D3441 (versi terbaru diterbitkan pada 2016). ISSMGE menyediakan standar internasional untuk CPT dan CPTU. Kemudian, ASTM membahas penggunaan CPT pada berbagai karakterisasi lingkungan tapak dan aktivitas pemantauan air tanah. Untuk penyelidikan tanah geoteknik, CPT lebih populer dibandingkan dengan SPT sebagai metode penyelidikan tanah karena peningkatan akurasi, kecepatan pengujian, profil tanah yang lebih kontinu, dan mengurangi biaya dibanding metode pengujian tanah lainnya. Kemampuan untuk mempercanggih peralatan pengujian lapangan tambahan menggunakan anjungan pengeboran CPT tekan langsung, seperti peralatan seismik yang telah dijelaskan sebelumnya, mempercepat proses pengambilan data.

Referensi

Bibliografi 
 
 
 
 
 
 

Investigasi geoteknik