KEKUATAN TANAH

 

 

1. Perubahan Bentuk Tanah

Jika perubahan bentuk yang terjadi sifatnya tetap maka disebut keruntuhan (failure). Macam-macam keruntuhan yang disebabkan oleh aktivitas tanaman, yaitu : keuntuhan tarik (tensile failure), keruntuhan geser (shear failure) dan pemadatan (compaction). Kekuatan tanah dapat diberi pengertian sebagai besarnya tekanan pada saat awal terjadinya keruntuhan (initial failure). Besarnya tekanan pada saat terjadinya keruntuhan disebut kekuatan tanah (soil strength), yaitu Sfa, Sfb dan Sfc. Newmark (1960) memberi batasan keruntuhan tanah sebagai keadaan pada tanah pada saat tanah kehilangan ketahanan geser.

 

2. Kekuatan Geser

Keruntuhan geser ditandai dengan terjadinya bidang keruntuhan geser yang mempunyai arah searah dengan pok major dengan sudut ± 45º. Teori geser maksimum (coulomb, 1976) menyatakan bahwa keruntuhan terjadi jika tekanan geser yang diberikan mencapai harga kritis dari ketahanan geser tanah. Dan berhubungan dengan tekanan normal dengan tekanan geser pada bidang keruntuhan, dengan persamaan :

τf = f (σN) , dimana    f = tekanan geser (searah bidang) pada saat keruntuhan.

                                    N = tekanan normal.

                                    Ø = sudut gesekan ( internal friction angel), c = kohesi

Pada tanah berpasira (ikatan kohesi) : τf = σ N tan Ø

Untuk tanah yang mengandung liat : τf = c +σ N tan Ø

Ketahanan gesek (komponen fisik kekuatan geser) ditimbulkan adanya (1) gaya saling menahan diantara dua benda yang digeser dan (2) dari rintangan karena adanya saling-kunci mengunci antara partikel-partikel yang bergerak tersebut.

 

3. Kekuatan Tarik (Tensile Strenght)

Kekuatan tarik dapat diberi batasan sebagai nilai tekanan tarik pada saat mulai terjadinya pemisahan. Kekuatan tarik biasanya dianggap pengukur kohesi. Kekuatan tarik (σT) :         dimana F^T = gaya tarik,

                                                             A = luas bidang keruntuhan

Menurut Mitchel 1976, kohesi sebenarnya berasal dari : sementasi, gaya tarik menarik elektrostatik dan elektromagnetik, ikatan valensi dan adesi. Kohesi semu berasal dari gaya kapiler dan gaya mekanis. Kekuatan tarik tanah dipengaruhi oleh kandungan dan jenis mineral liat, macam kation, kandungan bahan organik,dan kandungan air tanah. Selain itu, kekuatan tarik menjadi rendah dengan adanya retakan (Lambe dan Whitman, 1960 :teori Griffith), dengan persamaan :

Untuk tekanan bidang (plane strain)  

Untuk regangan bidang          :

Dimana :          E = Modulus young

                        1 = panjang retakan

                        V = nisbah Poisson

                           = energi permukaan material

Kekuatan tarik ”T” dihitung dengan persamaan : ,   dimana A = d*L

Untuk kekuatan tarik agregat :

k = angka konstanta (Indonesia=0.576) , d = diameter agregat

 

4 . Pemadatan Tanah

Pemadatan tanah dapat diberi batasan sebagai perubahanvolume karena tanah diberi tekanan. Karena perubahan volume juga merupakan bentuk tetap, maka dapat dianggap sebagai salah satu bentuk keruntuhan, dan tekanan yang menyebabakan disebut kekuatan kompresi tanah (Gill dan Van den Berg, !967). harris menunjukkan bahwa tingkat perubahan total bobot volume tanah jika diberi tekanan kompresipada tanah berdebu lebih besar daripada tanah liat.