Kenapa Dinding Penahan Tanah di Bandara Soetta Rubuh...

Jadi tekanan arah horisontal inilah yang memberikan beban ke dinding turap. Berapa besarnya ? Bagi geoteknik engineer untuk kasus-kasus sederhana, secara umum menggunakan teori dari Rankine, dimana besarnya tekanan tanah lateral adalah merupakan perkalian dari berat tanah (geo-statik) dikalikan dengan suatu nilai yakni koefisien tekanan tanah aktif (Ka). 

Nilai berat tanah adalah g dikalikan kedalaman titik referensi terhadap permukaan tanah. Semakin dalam titik referensi atau titik tinjauan terhadap permukaan tanah, maka akan semakin besar nilainya. Sedangkan nilai Kaadalah fungsi trigonometeri terbalik dari nilai phi. Jika nilai phisemakin besar (tanah bagus) maka nilai Ka semakin kecil, sebaliknya jika nilai phi kecil (tanah buruk) maka nilai Ka semakin besar. Bagaimana dengan nilai c ? Kohesi c adalah lekatan antar butiran tanah dikarenakan sifat-sifat kimia antar butiran tanah.

Untuk tanah butiran kasar (pasir), maka nilai c-nya akan kecil, tapi untuk jenis tanah silt-clay nilainya c-nya  secara umum akan lebih besar. Kohesi tanah akan mengurangi besarnya tekanan lateral tanah yang terjadi. Beberapa jenis tanah mempunyai nilai kohesi yang cukup besar misal jenis tanah merah, jika ada suatu bukit borrow tanah merah walaupun digali hampir tegak untuk selama kurun waktu tertentu tidak runtuh, walaupun mungkin nilai phi dari tanah tersebut tidak terlalu besar.

Bagaimana dengan adanya air ? Tantangan terbesar dari geoteknik adalah adanya air di tanah, karena hadirnya air akan mempengaruhi secara langsung perilaku tanah dan juga properties engineeringnya. Ini sangat berbeda dengan material yang lain, misal beton. Dimana propertis engineering dari beton tidak akan berubah signifikan jika misalnya dalam kondisi basah atau bahkan saat terendam air sekalipun. Di dalam teori geoteknik kita mengenal dengan konsep kuat geser tanah (shear strength), agak berbeda dengan material lain. 

Misalnya beton, maka yang paling dominan digunakan untuk perhitungan adalah kuat tekannya (compressive strength), jika material besi atau plastik sintetis maka yang digunakan adalah kekuatan tariknya (tensile strength). Kuat geser tanah, seperti penjelasan sebelumnya disumbangkan oleh dua komponen yakni besarnya nilai fungsi phi dan ditambahkan nilai c sesuai teori yang dikembangkan oleh Mohr-Coulomb. Nilai c relatif tidak terpengaruh oleh adanya air, tapi komponen phi tidaklah demikian. Besar kuat gesar tanah yang diberikan dari fungsi phi adalah perkalian dari sigma efektif s' dengan nilai tangensial phi. 

Sigma efektif s' adalah tekanan (berat) tanah dititik tinjauan (s total) dikurangkan dengan nilai tekanan air pori (pore water pressure) dilambangkan dengan u. Nilai u sangat tergantung dengan ada atau tidaknya air massa tanah tersebut. Nilai tekanan air pori bersifat mengurangi berat tanah geostatik. Sama seperti menghitung berat tanah, nilai u adalah gammaair gw dikalikan kedalaman titik referensi terhadap permukaan air (ground water level). Di titik referensi yang sama jika semakin tinggi muka air tanah yang salah satu disebabkan oleh adanya air hujan yang tinggi, maka semakin besar nilai u-nya. 

Semakin besar nilai u, maka komponen sumbangan fungsi phi juga menjadi kecil. Atau jika sebelumnya nilai sumbangan besar saat tidak air, tapi saat ada air nilai nya menjadi kacil. Atau dengan kata lain kuat geser tanah di titik tinjuan tersebut turun, disebabkan oleh adanya permukaan air yang semakin tinggi. 

Selain itu juga, genangan air di belakang dinding turap akan memberikan tambahan beban akibat air atau biasa disebut tekaan hidrostatis yang arah nya baik vertikal maupun lateral nilai nya sama persisi, tidak seperti tanah yang harus dikalikan dulu dengan nilai koefisien tekanan tanah aktif Ka.

DINDING TURAP OVERLOAD

Bagi yang tidak biasa dengan terminologi-terminologi geoteknik, besar kemungkinan akan agak kesulitan memahami proses mekanika di atas. Untuk lebih mempermudah penjelasan di atas, penulis mencoba menghitung dan membandingkan berapa besar tambahan beban suatu dinding turap jika di belakang dinding sepenuh menjadi jenuh dengan air dari yang sebelumnya kering. 

Kita ambil kasus di turap yang rubuh, tinggi 4 m dengan perkiraan paling buruk yakni saat kejadian tanah di belakang jenuh atau elevasi muka air tanah ada di puncak tembok turap. Dengan sudut phi sebesar 250, dan diasumsikan nilai g basah 18 kN/m3, g jenuh 20 kN/m2 dan g air 10 kN/m2. Dengan melihat gambar 1, kita bisa hitung berdasarkan penjelasan di atas, didapat hasil perhitungan sebagai berikut.