Tekanan Tanah Aktif dan Pasif

Tanah 

Pengertian tanah secara umum merupakan himpunan mineral, bahan organik dan endapan-endapan yang relative lepas (loose) yang terletak di atas batu dasar (bedrock) (Hardiyatmo, 1992). Tanah membagi bahan-bahan yang menyusun kerak bumi secara garis besar menjadi dua kategori: tanah (soil) dan batuan (rock), sedangkan batuan merupakan agregat mineral yang satu sama lainnya diikat oleh gaya-gaya kohesif yang permanen dan kuat (Terzaghi dkk, 1996) 

Tanah selalu berperan pada setiap perkerjaan teknik sipil. Tanah adalah pondasi pendukung suatu bangunan, atau bahan konstruksi dari bangunan itu sendiri seperti tanggul atau bendung, atau terkadang sebagai sumber penyebab gaya luar pada bangunan seperti tembok atau dinding panahan tanah sehingga dalam perencanaan konstruksi kita harus memperhatikan struktur tanah yang ada dilapangan. Faktor-faktor yang mempengaruhi struktur dari tanah adalah bentuk, ukuran dan komposisi mineral dari butiran tanah serta sifat dan komposisi dari air tanah. Struktur tanah adalah suatu sifat yang menghasilkan respon terhadap perubahan eksternal didalam lingkungan seperti beban, air, temperatur dan faktorfaktor lainya. Secara umum struktur tanah dapat dimasukkan dalam dua kelompok yaitu tanah tak kohesi (cohesionless soil) dan tanah kohesif (cohesive soil) (Das, 1995).

Penyelidikan Tanah 

Penyelidikan tanah merupakan fase awal dalam desain konstruksi sipil, seperti contohnya dalam perencanaan pondasi, pemadatan timbunan, bendungan maupun kestabilan lereng. Secara umum maksud dari pekerjaan penyelidikan tanah adalah untuk mendapatkan data teknis atau parameter tanah yang dapat mewakili kondisi tanah setempat untuk digunakan sebagai parameter desain. Tujuan utama dari penyelidikan tanah antara lain yaitu:

1. Untuk menentukan kondisi alamiah dari lapisan-lapisan tanah dilokasi yang ditinjau. 

2. Untuk mendapatkan contoh tanah asli (undisturbed) dan tidak asli (disturbed). 

3. Untuk menentukan kedalaman lapisan tanah keras. 

4. Untuk melakukan uji lapangan (in-situ field test). 

5. Untuk mempelajari kemungkinan timbulnya masalah perilaku bangunan yang sudah ada di sekitar lokasi yang ditinjau. 

Dari hasil penyelidikan tanah ini akan dipilih alternatif atau jenis konstruksi yang digunakan, kedalaman pondasi serta konstruksi yang paling ekonomis dan aman.


Skema Alat Uji Geser Langsung (Sumber : SNI 3420-2016)

Tekanan Tanah Aktif 

Menurut Hardiyatmo (2003) tekanan tanah aktif adalah tekanan yang terjadi pada dinding penahan yang mengalami keluluhan atau bergerak ke arah luar dari tanah urugan di belakangnya, sehingga menyebabkan tanah urug akan bergerak longsor ke bawah dan menekan dinding penahannya, sedangkan nilai banding tekanan horisontal dan tekanan vertikal yang terjadi didefinisikan sebagai koefisien tekanan tanah aktif atau Ka. Nilai tekanan aktif lebih kecil dari nilai tekanan saat diam. Gerakan dinding tanah menjauhi tanah urugan menghilangkan pertahanan di belakang dinding. Jadi tekanan tanah aktif adalah gaya yang cenderung mengurangi keseimbangan dinding penahan tanahnya.

Nilai tekanan tanah aktif untuk tanah lateral dihitung dengan menggunakan teori Rankine yang dibagi menjadi nilai tekanan tanah aktif untuk tanah datar dan nilai tekanan tanah aktif untuk tanah miring. 

Tekanan Tanah Pasif 

Menurut Hardiyatmo (2003), tekanan tanah pasif adalah tekanan tanah yang terjadi saat gaya mendorong dinding penahan tanah kearah tanah urugannya, sedangkan nilai banding tekan horisontal dan vertikal yang terjadi didefinisikan sebagai koefisien tekanan tanah pasif atau kp. nilai tekanan pasif lebih besar dari nilai tekanan tanah saat diam dan nilai tekanan aktif. Tekanan tanah pasif menunjukkan nilai maksimum dari gaya yang dapat dikembangkan oleh tanah pada gerakan struktur penahan terhadap tanah urugannya, yaitu tanah harus menahan gerakan dinding penahan tanah sebelum mengalami keruntuhan 

Untuk nilai tekanan tanah pasif untuk tanah lateral dihitung dengan cara yang sama pada tekanan tanah aktif menggunakan teori Rankine yang dibagi menjadi nilai tekanan tanah pasif untuk tanah datar dan nilai tekanan tanah pasif untuk tanah miring

Teori Rankine

Teori ini, yang menganggap tanah berada dalam keadaan kesetimbangan plastis , membuat asumsi bahwa tanah itu homogen , isotropik , dan memiliki gesekan internal . Tekanan yang diberikan oleh tanah terhadap dinding disebut sebagai tekanan aktif. Perlawanan yang ditawarkan oleh tanah terhadap benda yang mendorongnya disebut sebagai "tekanan pasif". Teori Rankine berlaku untuk tanah yang tidak dapat dimampatkan. Persamaan untuk tekanan tanah aktif tanpa kohesi dinyatakan sebagai:

Di mana:

Dan:

K a = Koefisien tekanan aktif
w = kepadatan berat tanah
h = kedalaman penampang (di bawah lapisan atas tanah) di mana tekanan sedang dievaluasi.
β = sudut yang dibentuk oleh permukaan atas tanah dengan horizontal.
φ = sudut geser dalam tanah.

Ekspresi untuk tekanan pasif adalah:

Di mana:

Atau dalam kasus β=0, maka kedua koefisien berbanding terbalik, sehingga:

Referensi 

  1. ^ Rankine, W. (1857) Tentang stabilitas tanah lepas. Transaksi Filosofis dari Royal Society of London, Vol. 147.
  • Collins, Jack A. (1993). "6.2 Teori tegangan normal maksimum (teori Rankine)". Kegagalan material dalam desain mekanik : analisis, prediksi, pencegahan (2nd ed.). New York: Wiley. hlm. 142–143. ISBN 9780471558910.* Helwany, Sam (2007). Terapan mekanika tanah dengan aplikasi ABAQUS . Hoboken, NJ: Wiley. hlm. 241–252. ISBN 9780471791072.
  • Terzaghi, Karl; Peck, Ralph B.; Mesri, Gholamreza (1996). "28. Teori tekanan bumi Rankine". Mekanika tanah dalam praktek rekayasa (3rd ed.). New York: Wiley. hlm. 246–249. ISBN 9780471086581.

Komentar

Posting Komentar

Postingan Populer