Peningkatan tekanan airtanah mengakibatkan penurunan kuat geser pada tanah non-kohesif atau pengembangan pada tanah kohesif. Analisis tersendiri harus dilakukan terhadap kemiringan tanggul, yaitu kondisi jangka pendek (saat tanggul berakhir), kondisi jangka panjang, kondisi penarikan mendadak, dan gangguan gempa. Biasanya pada lereng tanggul, stabilitas jangka pendek pada tanah kohesif lunak lebih penting dibandingkan stabilitas jangka panjang karena pondasi tanggul memperoleh kekuatan akibat distribusi air pori.
Pada bendungan, penurunan muka air secara cepat menyebabkan peningkatan beban efektif tanggul yang dapat menyebabkan ketidakstabilan. Tanah longsor adalah pergerakan massa batuan, puing-puing, atau tanah menuruni lereng. Penyebab utama terjadinya tanah longsor ada tiga, yaitu tanah jenuh air, aktivitas seismik, dan aktivitas vulkanik.
Aliran puing biasanya disebabkan oleh aliran air permukaan yang deras akibat hujan lebat atau pencairan salju yang cepat, yang mengikis dan menggerakkan tanah atau batuan gembur di lereng yang curam. Musiman, dimana pergerakannya terjadi jauh di dalam tanah, dipengaruhi oleh perubahan kelembaban dan suhu tanah yang terjadi secara musiman. Untuk mencegah terjadinya kegagalan pada suatu konstruksi, salah satu caranya adalah dengan menstabilkan lereng, salah satu caranya adalah dengan memperkuat lereng.
Paku tanah atau biasa disebut paku tanah dapat menahan gaya normal, gaya transversal, dan gaya momen, serta sangat cocok digunakan pada lereng yang alami.
Klasifikasi Geosintetik
Geosintetik dengan Bentuk Jaring
Geosintetik dengan Bentuk Tekstil
Fungsi Geosintetik
Geosintetik sebagai Perkuatan Tanah
Konfigurasi Geocell terhadap Lereng
Pemasangan geocell pada lereng longsor dapat divariasikan secara horizontal maupun sesuai kemiringan lereng longsor. Sesuai fungsinya, geocell dapat memperkuat lereng, seperti terlihat pada Gambar 2.16 yang menunjukkan geocell dipasang secara horizontal. Pemasangan geocell juga dapat dilakukan searah/sejajar dengan lereng, seperti pada Gambar 2.17 dan Gambar 2.18. Geocell digunakan sebagai perkuatan tanah sebelum pemasangan pondasi.
Analisis Stabilitas Lereng
Parameter Tanah
- Angka Pori (e)
- Modulus Elastisitas (E)
- Kohesi
- Sudut Geser Dalam
- Short Term
- Long Term
- Gempa
Modulus elastisitas adalah angka yang digunakan untuk mengukur ketahanan suatu benda atau bahan terhadap deformasi elastis ketika gaya diterapkan pada benda tersebut. Modulus elastisitas suatu benda didefinisikan sebagai kemiringan kurva tegangan-regangan pada daerah deformasi elastis (Bowles, 1997). Semakin kecil modulus elastisitas suatu tanah, maka tanah tersebut akan mudah meregang atau memendek.
Nilai modulus elastisitas (Es) dapat ditentukan secara empiris dari jenis tanah seperti terlihat pada Tabel 2.3. Bersama dengan sudut geser dalam, kohesi merupakan kuat geser tanah yang menentukan ketahanan tanah terhadap deformasi akibat tegangan yang bekerja pada tanah, dalam hal ini bentuknya. Sudut gesek internal bersama dengan kohesi menentukan tanah akibat tegangan yang bekerja dalam bentuk tekanan lateral tanah.
Peningkatan tekanan air pori pada tanah lempung akibat adanya penambahan pembebanan disebut kondisi tak terdrainasi (Robbert). Tekanan air pori ini sering disebut tegangan pori berlebih (ΔU) dan mempunyai simbol positif (+) sebagai simbol tekanan air ekstra. Tegangan negatif merupakan hasil penghisapan pada air. Pori ini menyulitkan untuk mengandalkan gaya tarik yang biasanya diabaikan.
Kasus undrained terjadi pada tanah liat, proses keluarnya air pori pada tanah liat membutuhkan waktu yang sangat lama dibandingkan dengan tanah berpasir. Pada lapisan tanah yang mempunyai kohesi (𝑐), tegangan retak kemungkinan besar terjadi di dekat permukaan tanah sehingga bidang gesernya terpotong. Pada analisis jangka panjang (pengeringan, kondisi jangka panjang), selain kekuatan geser tanah, kondisi drainase airtanah sangat mempengaruhi hasil analisis dinding.
1961 Effective stress analysis (ESA) digunakan untuk menganalisis kondisi jangka panjang atau disebut juga drained condition. Sehingga dalam jangka panjang tekanan air pori berkurang sehingga meningkatkan kekuatan geser dan faktor keamanan tanah. Pada tanah dengan kadar air rendah, air mengikat partikel-partikel tanah dan meningkatkan tegangan efektif.
Dalam analisis tegangan efektif, analisis dilakukan dengan memperhitungkan pengaruh tekanan air pori atau tinggi muka air tanah. Metode analisis gempa yang digunakan untuk merancang bangunan tahan gempa dapat diklasifikasikan menjadi dua yaitu analisis statis dan analisis dinamis (Chopra, 1995).
Metode Elemen Hingga (Finite Elemen Method)
Regangan bidang adalah model geometri Plaxis global yang dipilih berdasarkan model yang paling mewakili kondisi lapangan. Pada pemodelan tugas akhir ini digunakan 15 node karena semakin banyak titik yang digunakan maka hasil perhitungan akan semakin akurat. Pemodelan ini akan menghasilkan nilai faktor keamanan dengan menggunakan metode reduksi kuat geser (phi-c reduksi), yaitu metode yang digunakan untuk menentukan nilai SF dan umumnya menggunakan pendekatan elemen hingga.
Nilai SF yang dihasilkan akan dikaitkan dengan berbagai variabel yaitu langkah atau langkah interaksi, waktu, perpindahan, tekanan air. Terdapat beberapa penelitian terkait mengenai perkuatan menggunakan geocell yang digunakan pada lereng, seperti yang ditunjukkan oleh Mahmoud Ghazavi dan Reza Ziaie Moayed (2012) yang melakukan studi numerik mengenai analisis stabilitas lereng yang diperkuat dengan geocell dengan mempertimbangkan efek lentur. Namun, karena geometri geosel yang kompleks, akan lebih baik jika menggunakan model dua dimensi yang sesuai dan dapat mewakili sifat tiga dimensi geosel.
Studi parametrik lereng perkuatan geosel dilakukan dengan memvariasikan kedalaman penempatan lapisan geosel dan jumlah lapisan. Selain itu, pengaruh geometri lereng, parameter kekuatan geser, dan pemadatan tanah terhadap perilaku pemasangan kembali geocell lereng paksa juga dibahas. Dalam penelitian yang dilakukan oleh Wei W.B dan Cheng Y.M (2009), faktor keamanan didefinisikan sebagai perbandingan antara parameter kekuatan awal dengan parameter kekuatan kritis tereduksi.
Ling H.I (2009) melakukan penelitian perkuatan lereng dengan menggunakan geocell, yang menunjukkan bahwa geocell berhasil digunakan untuk membentuk dinding gravitasi dan perkuatan lapisan. Kajian parametrik pada lereng yang diperkuat geosel dilakukan dengan memvariasikan kedalaman lapisan geosel, jumlah lapisan geosel, jarak vertikal antar lapisan perkuatan, panjang, ketebalan, dan modulus Young lereng yang diperkuat geosel. Selain itu, pengaruh geometri lereng, parameter kekuatan geser dan pemadatan tanah terhadap perilaku pemasangan ulang geocell lereng juga dibahas.
Dalam analisanya, geocell dimodelkan sebagai elemen balok yang mampu menopang tekanan lentur dan membran, sehingga dapat meningkatkan faktor keamanan pada lereng hingga stabil. Dash SK Krishnaswamy (2007), dalam analisis tanggul dan lereng, permukaan keruntuhan dan gaya yang bekerja pada lereng geosel yang diperkuat. Gaya tarik, tekuk, dan geser pada geocell menimbulkan momen tahanan yang menyebabkan peningkatan faktor keamanan lereng.
