perilaku interaksi tanah geotextile terhadap parameter kuat geser

Perilaku Interaksi Tanah - Geotekstil Terhadap Parameter …………..………(Ahmad Rifa’i)92

PERILAKU INTERAKSI TANAH-GEOTEKSTIL TERHADAP PARAMETERKUAT GESER

Behavior of Soil-Geotextile Interaction on the Shear Strength Parameters

Ahmad Rifa’iDosen Jurusan Teknik Sipil dan Lingkungan, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada

Jl. Grafika No.2 Yogyakarta 55281, Indonesia, Telephone: +62-274-545675, Fax: +62-274-545676e-mail: [email protected]

ABSTRACT

Soil reinforcement using geo-textile is one of geotechnical structures, involving soil-structure interaction. Recently,the problems are solved by neglecting the interface influence between soil and structure. To obtain more realistic stress-strain relationship, it is required to study the soil-structure interface. The study of behavior of soil-geotextile interactionon the shear strength parameters is discussed in this research. The used soils in this research are uniform sand andclay. The uniform sand has relative density of 50% and 90%. The clay sample is based on the maximum dry density(MDD) value obtained from standard Proctor test. Determination of interface parameter on the shear strength of sand-geotextile and clay-geotextile is obtained from direct shear test. The interface shear strength parameters are friction an-gle of interface () and adhesion (ca). The used geotextile types are woven, non-woven and geomembrane. Numericalsimulation is also carried out to study the influence of variation values on interface shear strength parameters. Result ofthe research gives review on the behavior and interface modeling of soil-geotextile. Values of friction angle of interface() obtained from sand-non-woven geotextile are higher than sand- woven geotextile. The value of obtained from sand-geomembrane is the lowest. Ratio of / for non-woven geotextile ranges between 0.8 1.0. Ratio of / for woven geo-textile is about 0.7 0.8. Geomembrane ratio of / is about 0.6 0.7. The value of / is relativelyconstant for sand un-der both saturated and dried conditions. For clay sample, the values of ca and are lower than value of soil shearstrength parameters. The shear stress of geomembrane interface (HDPE) is the lowest under both saturated and unsatu-rated conditions. The interface shear strength parameters are influenced by the roughness of material and effective open-ing size of interface material. For clay, the values of ca/c and / are influenced by saturation conditions of soil. Influ-ence of ca and parameters is represented by value of Rinterface parameter. Higher Rinterface value will decrease thedisplacement, moment and shear force and increase the safety factor. The result of this research can give contribution ondetermination of interface shear strength parameters in the analysis of soil reinforcement using geotextile in order to de-sign optimalization.

Keywords: soil-structure interaction, geotextile, interface, shear strength parameter

PENDAHULUAN

Banyak masalah geoteknik dalam proyek tekniksipil melibatkan masalah interaksi antara tanah danstruktur. Beberapa contoh adalah masalah perkuatantanah dengan geotekstil seperti embankment tanah,lereng dan dinding penahan tanah. Selama ini,kebanyakan masalah tersebut diselesaikan denganmengabaikan pengaruh interface antara tanah denganstruktur. Struktur perkuatan tanah dengan geotekstilmemerlukan pengetahuan tentang perilaku interfacetanah-geotekstil untuk analisis stabilitas struktur.Untuk mendapatkan prediksi tegangan-reganganyang lebih realistik, maka interface antara tanah-struktur perlu dikaji.

Parameter penting dalam analisis stabilitaslereng adalah parameter kuat geser yaitu kohesi (c)

dan sudut gesek dalam () untuk tanah. Parameterkuat geser interface untuk lereng yang diperkuatdengan geotekstil adalah mobilisasi suduk gesekinterface tanah-geotekstil () dan adhesi (ca). Studiparameter kuat geser interface ini (ca dan ) sangatpenting juga untuk pemodelan interface dalamanalisis elemen hingga sehingga mampu memberikansolusi yang lebih realistis dalam analisis danperancangan masalah geoteknik.

Tujuan utama penelitian ini adalah mengkajiperilaku interaksi tanah-geotekstil terhadapparameter kuat geser dari hasil uji geser langsungdan mengkaji pengaruh jenis geotekstil terhadapparameter kuat geser interface untuk tanah lempungdan pasir. Pengaruh variasi parameter kuat geserinterface tanah-geotekstil juga dikaji berdasarkanhasil simulasi numeris.

[email protected]

dinamika TEKNIK SIPIL, Volume 9, Nomor 1, Januari 2009 : 92 - 100 93

TINJAUAN PUSTAKA

Geotekstil telah banyak diaplikasikan dalamproyek teknik sipil dengan berbagai fungsi. Salahsatu fungsinya adalah untuk perkuatan. Beberapacontoh perkuatan tanah dengan geotekstil adalahembankment tanah, lereng dan dinding penahantanah. Struktur perkuatan tanah dengan geotekstilmemerlukan pengetahuan tentang perilaku interfacetanah-geotekstil untuk analisis stabilitas struktur(Day, 2000). Pemanfaatan geotekstil dalam aplikasikontrol rembesan dan drainasi pada sistem jalan rayatelah diteliti Reddi (2003).

Broms (1988) telah melakukan penelitiantentang dinding penahan tanah yang diperkuatdengan geotekstil. Hasil penelitian menunjukkanbahwa tahanan geser antar permukaan tanah danperkuatan tidak termobilisasi penuh sepanjang radiuslembar perkuatan.

Nimmesgern dan Bush (1991) telah melakukanuji cabut (pull-out) pada geogrid yang diletakkandalam material granuler. Hasil penelitianmenunjukkan bahwa penambahan tegangan kompresimeningkatkan kekuatan tanah, dan berkontribusidalam ketahanan cabut.

Kajian interface akibat interaksi antara pasirdengan geotekstil dengan uji triaksial telah dilakukanoleh Atmatzidis et. al. (1994). Nilai sudut gesekinterface bergantung juga pada tegangan normalyang bekerja dan meningkat dengan kekakuangeotekstil.

Uji model skala penuh untuk dinding penahantanah diperkuat dengan geotekstil baik wovenmaupun non woven telah dilakukan oleh Kharchafidan Dysli (1994). Pembebanan dilakukan denganberbagai mode, pembebanan monotonic, cyclic danunloading. Deformasi permanen kumulatif dibawahpembebanan siklis relatif kecil bila dibandingkandengan settlement plastis dibawah pembebananmonotonic.

Jewell (1996) telah meneliti interaksi antaratanah yang diperkuat dengan geotekstil. Ada duakondisi pada interaksi tanah dengan perkuatan, yaitukondisi geser langsung dan cabut. Hasil penelitianmenunjukkan bahwa tahanan geser langsungmerupakan perbandingan dari sudut gesek interfacedengan sudut gesek dalam tanah. Mobilisasi sudutgesek interface merupakan salah satu faktor pentingyang mempengaruhi analisis stabilitas.

Rifa’i (1998) telah meneliti elemen interfacetanah-struktur menggunakan model Hiperbolik danHiSS. Parameter interface tanah-struktur sangatberpengaruh dalam simulasi numeris.

Koseki et. al. (2008) telah meneliti perilakuseismik dinding penahan tanah yang diperkuat

dengan geosintetik. Akibat gempa di Jepangmenunjukkan bahwa dinding penahan tanah yangdiperkuat dengan geosintetik masih tetap baik.Berdasarkan uji model shaking mekanismemobilisasi tahanan seismik tiap model berbeda,tergantung pada jenis struktur yang dipakai.

LANDASAN TEORI

Struktur perkuatan tanah dengan geotekstilmemerlukan pengetahuan tentang perilaku interfacetanah-geotekstil. Parameter kuat geser merupakanparameter penting dalam analisis interaksi tanah danperkuatan. Parameter kuat geser interface untuktanah yang diperkuat dengan geotekstil adalahmobilisasi suduk gesek interface tanah-geotekstil ()dan adhesi (ca). Dengan menggunakan kriteriakeruntuhan Mohr-Coulomb, maka tegangan geserantara geotekstil dan tanah adalah sebagai berikutini.

tana nc dimana : tegangan geser interface antara tanah dangeotekstil; n’: tegangan normal efektif pada bidanggeser; ca: adhesi geotekstil terhadap tanah dan :suduk gesek interface tanah-geotekstil.

Penentuan parameter kuat geser interface dapatdilakukan dengan uji geser langsung. Beberapakeuntungan penentuan parameter kuat geser denganuji geser langsung antara lain: pengujian relatifcepat, mudah dalam pelaksanaannya dan persiapansampel benda uji tidak sulit. Menurut Das (2002)faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya kuatgeser tanah antara lain: kerapatan dan angka poritanah, kekasaran, bentuk dan butiran tanah, teganganyang pernah dialami tanah, kandungan mineral dandistribusi ukuran butiran.

Salah satu program elemen hingga yang mampumengkaji pengaruh variasi nilai parameter kuat geserinterface adalah Program Plaxis (Plaxis b.v., 2002).Metode Phi-c reduction merupakan satu pilihan yangterdapat pada program Plaxis untuk menghitungbesarnya angka keamanan dalam analisis stabilitaslereng. Pilihan ini hanya terdapat pada Plastic Cal-culation, dengan menggunakan prosedur Manualcontrol atau Load advancement number of steps.Pada Phi-c reduction, dilakukan pendekatan denganmereduksi parameter kekuatan tanah, yaitu tan danc secara berturut-turut sampai keruntuhan padastruktur tanah terjadi. Nilai parameter interfaces, jikadipakai, juga direduksi dengan cara yang sama. Ob-jek struktural seperti beam dan angker tidak terpen-garuh dengan prosedur Phi-c reduction.


Apabila tanah berinteraksi dengan struktur akanmenghasilkan tinjauan terhadap perilaku interface.Suatu model tertentu dipakai untuk menggambarkanperilaku interface pada pemodelan interaksi antaratanah dengan struktur. Dua keadaan berdasarkankriteria Coulomb, dipakai untuk membedakan antarakeadaan plastis, dengan displacement yang kecil,yang dapat terjadi dalam interface, dan keadaanplastis pada interface (slip).

Untuk keadaan elastis, tegangan geser adalah :

iin c tan (2)

dan untuk keadaan plastis adalah :

iin c tan (3)

dengan i dan ci adalah sudut gesek dalam dan kohesidari interface. n dan adalah tegangan normal dantegangan geser yang terjadi pada interface.

Propertis pada interface berhubungan denganpropertis pada lapisan tanah. Hubungan ini dinyata-kan dengan Rinterface. Nilai ini merupakan faktor re-duksi kekuatan dengan persamaan sebagai berikut.

soilinter cRci (4)

soilsoili R tantantan inter (5)

soiliinter0

i ψψdan1Runtuk0ψ (6)

Pengisian input parameter interface, terdapatdua cara, yaitu rigid dan manual. Rigid apabila Rinter-

face = 1 (otomatis), dimana properties interface samadengan properties tanah. Cara manual dipakai untukinput Rinterface sesuai dengan keinginan pengguna.Pada umumnya nilai Rinterface diambil 2/3 untuk in-teraksi pasir-baja, sedangkan untuk interaksi lem-pung-baja diambil 0,5. Nilai Rinterface lebih dari satutidak lazim untuk digunakan dalam analisis praktekdi lapangan.

METODE PENELITIAN

Bahan penelitian berupa pasir seragam dengankepadatan relatif 50% dan 90% dan tanah lempungpada kondisi kepadatan kering maksimum (MDD)hasil uji pemadatan Proctor standar. Pasir berupapasir pantai Parangtritis, Jogjakarta. Tanah lempungdari daerah Wonosari.

Bahan geotekstil sebagai bidang interface terdiridari jenis woven, non woven dan geomembran. Jenis

anyaman (woven) bertipe BW150 dan BW250. Jenisnon woven bertipe TS600 dan R206 dan tipe HDPE(High Density Polyethylene) merupakan jenisgeomembran yang dipakai dalam penelitian.

Karakteristik geotekstil woven berupa lembarananyaman dengan bahan dasar polypropelene yangmempunyai kuat tarik merata. Tipe ini mempunyaiberat 150 gr/m2 (BW150) dan 250 gr/m2 (BW250).Nilai tensile strength adalah 25 kN/m (BW150) dan55 kN/m (BW250). Geotekstil jenis non wovenberupa lembaran tidak dianyam yang berfungsisebagai separasi, filtrasi, proteksi dan drainasi. Tipeini mempunyai berat 200 gr/m2 (TS600 dan R206).Nilai tensile strength adalah 13.9 kN/m (TS600) dan3 kN/m (R206). Effective opening size adalahsebesar 0.11mm (TS600) dan 0.14mm (R206). Jenisgeomembran berbentuk lembaran halus kedap airdengan bahan dasar polyethylene. Spesifikasi teknisgeomembran tipe HDPE adalah mempunyaiketebalan 0.75 mm, kuat tarik runtuh sebesar 27kN/m dan puncture resistance sebesar 365 N.Gambar 1 menunjukkan bentuk permukaan tipegeotekstil dan geomembran.

Gambar 1. Bentuk geotekstil tipe woven, non woven dangeomembran HPDE.

Alat utama yang dipakai dalam penelitian iniadalah satu (1) set alat uji sifat fisis tanah, satu (1)set alat uji pemadatan proctor standar, satu (1) setalat uji geser langsung dan satu (1) set komputer danprinter. Pengujian berdasarkan standar uji ASTM(ASTM, 2003). Standar uji ASTM yang dipakaiadalah D 854 (spesific gravity), D 4318 (bataskonsistensi), D 422 (gradasi butiran), D 698 (ujipemadatan) dan D 3080 (uji geser langsung). Liu danEvett (2003) memberikan prosedur pengujian,


pengukuran dan evaluai sifat teknis tanahberdasarkan standar uji ASTM.

Pertama-tama dilakukan uji sifat fisis terhadapsampel pasir berupa analisis saringan dan penentuanberat volum kering pasir dengan kerapatan relatif(Dr)= 50% dan 90%. Tujuan test analisis saringanadalah untuk mengetahui gambaran secara nyatajenis tanah dan distribusi butirannya.

Uji Laboratorium penentuan berat volumekering pasir adalah untuk mengetahui dmax dan dmin

sampel yang dipakai untuk menghitung volumesampel dalam uji geser langsung berdasar pada Dr

yang ditentukan. Dengan mengetahui dmax dan dmin

sampel pasir dan dengan Dr yang ditentukan makadapat dihitung d –nya.

Uji pemadatan proctor standar dilakukan padatanah lempung guna mendapatkan nilai kadar airoptimum (OMC) dan kepadatan kering maksimum(MDD). Pada tanah lempung kondisi ini, yaitusampel dengan nilai OMC dan MDD hasil ujiproctor standar dipakai sebagai acuan dalampembuatan sampel benda uji untuk uji geserlangsung. Uji geser langsung dilakukan untukmendapatkan parameter kuat geser interface denganberbagai jenis geotekstil. Kurva hubungan antarategangan geser dengan perpindahan relatif horisontaldievaluasi guna memperoleh nilai dan ca.

Sebagai contoh dalam simulasi numeris elemenhingga dilakukan dengan memanfaatkan softwareprogram Plaxis untuk mengevaluasi pengaruh variasiparameter kuat geser interface tanah-geotekstildalam analisis dan perancangan masalah geoteknik.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil uji sifat fisik tanah pasir dan lempungditunjukkan dalam Tabel 1 dan 2. Menurutklasifikasi USCS (Unified Soil Clasification System),

sampel pasir termasuk dalam klasifikasi SP, yaitupasir halus dengan gradasi buruk, sedangkan tanahlempung termasuk CH, yaitu tanah lempunganorganik dengan plastisitas tinggi.

Uji geser langsung diperlukan untuk mengetahuiparameter kuat geser dari pasir maupun interfacegeotekstil. Tegangan normal yang digunakan untukpengujian geser langsung yaitu 0,25 kg/cm2, 0,5kg/cm2 dan 1,0 kg/cm2. Tegangan-tegangan normalini sama untuk semua kondisi pengujian. Hasil ujigeser langsung pada pasir dan secara ringkasdiwujudkan dalam parameter kuat geser pasir (S-S),interface pasir-geotekstil atau geomembranditunjukkan dalam Gambar 2 dan Tabel 3. Tegangangeser yang terjadi pada interface geomembran lebihkecil dibanding dengan tanah pasir. Hal ini terjadikarena permukaan halus dari geomembranmempengaruhi nilai kuat geser tanah pasir dengankepadatan sedang.

Pada tanah pasir parameter intrinsik kuat geserlebih ditentukan oleh sudut gesek. Hal ini terlihatdari perubahan nilai sudut gesek tanah atau interfaceseperti yang ditunjukkan dalam Tabel 3. Nilai untuk jenis interface geotekstil woven lebih rendahdari , sedangkan nilai untuk jenis geotekstil nonwoven hampir sama dengan nilai . Tetapi nilai untuk jenis interface geomembran merupakan nilaiyang terkecil diantara keseluruhan nilai yangdiujikan. Ini menunjukkan bahwa pengaruh teksturpermukaan interface sangat penting. Semakin haluspermukaan interface semakin rendah nilai sudutgesek interface.

Tabel 1. Ringkasan parameter teknis tanah pasir ParangtritisNo. Parameter Nilai Satuan1 D 10 0,108 Mm2 D 30 0,131 Mm3 D 60 0,178 Mm4 Cu 1,358 -5 Cc 0,893 -6 d minimum 1,322 gr/ cm3

7 d maksimum 1,766 gr/ cm3

8 Klasifikasi USCS SP


Tabel 2. Ringkasan parameter teknis tanah LempungNo. Parameter Simbol Nilai Satuan

1. Berat volume basah 1,775 gr/cm3

2. Berat jenis spesifik Gs 2,673 -3. Batas cair LL 72,013 %4. Batas plastis PL 35,65 %5. Indeks plastis PI 36,36 %6. Aktivitas A 0,48 -7. % Pasir 29,64 %8. % butir halus 81,36 %9. Kadar air optimum OMC 37,341 %

10. Berat volume kering maksimum MDD 1,292 gr/cm3

11. Klasifikasi USCS CH

S - S

S - B W 150S - B W 250

S - TS600S - R 206

S - H D PE

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

1,1

0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2σn (kg/cm2)

(kg

/cm2 )

Gambar 2. Grafik hubungan n dengan untuk pasir dengan variasiinterface geotekstil dengan Dr = 50%.

Tabel 3. Nilai c atau ca dan atau untuk semua jenis interfacedengan Dr = 50% pada kondisi kering.

Kode Interface c atau ca (kN/m2) atau

S-S (sand) 5,59 33,68S - BW150 (woven) 0,53 32,59S - BW250 (woven) 4,22 29,68S - TS600 (non woven) 8,18 35,38S - R206 (non woven) 5,81 34,86S – HDPE (geomembran) 2,90 22,52


S - S

S - BW150S - BW250

S - TS600S - R206

S - HDPE

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

1,1

0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2σn (kg/cm2)

(kg/

cm2 )

Gambar 3. Grafik hubungan n dengan untuk pasir denganvariasi interface geotekstil dengan Dr = 90%.

Tabel 4. Nilai / untuk berbagai kondisi dan jenis interface

Kondisi kering Kondisi terendam

Dr = 50% Dr = 90% Dr = 50% Dr = 90%Kode

Interface/ / / /

S – S (sand) 1,00 1,00 1,00 1,00

S - BW250 (woven) 0,88 0,94 0,79 0,86

S - TS600 (non woven) 1,05 0,99 1,04 0,83

S - R206 (non woven) 1,04 1,01 0,88 0,91

S – HDPE (geomembran) 0,67 0,63 0,69 0,68

C - C

C - TS600

C - BW 150

C - BW 250

C - R206

C - HDPE

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

1,00

0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90 1,00 1,10 1,20

σn (kg/cm2)

(kg/

cm2 )

Gambar 4. Grafik hubungan n - untuk lempungdengan variasi interface geotekstil.


Tabel 5. Nilai c (ca) dan () untuk lempung dengan kondisi tidak terendam.

Parameter Kuat Geser:c atau ca

(kN/m2)ca/c o atau o /

C-C (clay) 39,056 1,00 26,594 1,00C-BW 250 (woven) 3,694 0,09 20,656 0,78C-TS600 (non woven) 1,847 0,05 34,337 1,29C-R206 (non woven) 15,042 0,39 22,227 0,84C-HDPE (geomembran) 7,653 0,20 10,841 0,41

Tabel 6. Perbandingan nilai c (ca) dan () untuk lempung kondisi terendam dan tidak terendam air.atau c atau ca

Tidak terendam Terendam Tidak terendam TerendamJenis

Interfaceatau atau c atau ca ca/c c atau ca ca/c

C - C 26,59 1,00 20,20 1,00 39,06 1,00 29,56 1,00C - BW250 20,66 0,78 23,04 1,14 3,69 0,09 0,53 0,02C - TS600 34,34 1,29 27,52 1,36 1,85 0,05 2,24 0,04C - R206 22,23 0,84 31,60 1,56 15,04 0,39 0,00 0,00C - HDPE 10,84 0,41 19,59 0,97 7,65 0,20 1,32 0,04

Parameter kuat geser interface pasir-geotekstilatau geomembran pada uji geser langsung pasirdengan Dr= 90% ditunjukkan dalam Gambar 3.Perilaku kuat geser dimana tegangan geser yangtertinggi diberikan pada tanah pasir, kemudian untukinterface geomembrane dengan tegangan geserterendah. Terlihat lagi bahwa pengaruh kekasaranpermukaan interface berpengaruh pada nilai kuatgeser. Apabila nilai yang dimiliki oleh tanah pasirdibandingkan dengan nilai maka diperoleh rasioperbandingan / seperti terlihat pada Tabel 4. Rasio/ dari geotekstil jenis woven berkisar 0,7 0,8,sedangkan untuk geotekstil jenis non woven berkisar0,8 1,0. Pada geomembran kisaran tersebutmenjadi cukup kecil yaitu berkisar 0,6 dari sudutgesek dalam yang dimiliki oleh tanah. Selain itupengaruh air pada kuat geser tanah pasir juga tidaksignifikan. Hal ini bisa dilihat dari rasio / kondisipasir kering dan terendam. Terlihat bahwaperubahan nilai rasio / tidak terlalu berbeda baikkondisi kering maupun kondisi basah. Walaudemikian secara umum kondisi basah akanmengurangi nilai parameter sudut gesek interface.

Hasil uji geser langsung pada lempung (C-C)dengan kondisi MDD secara ringkas parameter kuatgeser interface lempung-geotekstil atau geomembranditunjukkan dalam Gambar 4 dan Tabel 5. Terlihatbahwa tegangan geser pada tanah lempung palingtinggi dan terendah adalah interface geomembran.Perilaku ini menunjukkan bahwa pada tanahlempung faktor kekasaran interface mempengaruhinilai kuat gesernya.

Nilai kohesi yang diperoleh pada tanah lempungyaitu kohesi (c) = 39.6 kN/m2 dan nilai sudut gesekdalam () = 26,6o. Rasio ca/c untuk jenis geotekstilwoven berkisar 0,09 0,26 sedangkan rasio ca/cuntuk non woven antara 0,05 0,39, tetapi untukgeomembran rasio ca/c yang diperoleh yaitu 0,20.Rasio ca/c yang diperoleh, nilainya tidak mencapaisetengah dari kohesi (c). Ini menunjukkan bahwanilai kohesi sangat tergantung dari sifat lekatan daritanahnya. Dengan adanya interface maka lekatan ituberkurang dan tergantung pada kekasaran interface.Ini menjadi sangat penting dalam pertimbanganuntuk perancangan di bidang geoteknik denganmemperhitungkan pengaruh interface dalampengambilan nilai parameter adhesi.

Pada tanah lempung rasio sudut gesek interface(/) yang dihasilkan oleh geotekstil woven 0,78 0,95, sedangkan rasio / pada geotekstil non woven0,84 1,3. Pada geomembran nilai / paling kecilyaitu 0,41. Perbandingan nilai ca/c dan / untuklempung kondisi terendam dan tidak terendam airdiringkas dalam Tabel 6. Sejalan dengan hasil padatanah pasir, terlihat bahwa sudut gesek interfacepada tanah lempung mempunyai nilai kurang darinilai sudut gesek dalam. Demikian juga nilai adhesijauh di bawah nilai kohesi tanah lempung. Kondisiair berpengaruh pada perubahan nilai adhesi yangcenderung semakin kecil apabila terendam. Hal inisejalan dengan konsep tegangan efektif.

Sebagai contoh simulasi numeris dindingperkuatan tanah dengan geotekstil danmempertimbangkan pengaruh interface ditunjukkan


dalam Gambar 5. Kuat tarik ultimate geotekstil (tipewoven BW 250) yang digunakan sebesar 42,5 kN/m.Parameter interface antara tanah dan geotekstilRinrterface yang dipakai sebesar 0,7.

Berdasarkan hasil simulasi numeris faktoraman untuk dinding perkuatan tanah tersebut sebesar2,76 dimana angka aman sebelum diperkuat adalah1,06. Bentuk keruntuhan dinding perkuatan tanahdengan geotekstil seperti terlihat pada Gambar 6.

.Gambar 5. Aplikasi interface tanah-geotekstil dalam

analisis dinding perkuatan.

Gambar 6. Kecenderungan pergerakan tanah saatruntuh pada dinding perkuatan tanahgeotekstil dengan faktor aman SF= 2,76.

KESIMPULAN

Tanah lempung yang digunakan dalampenelitian ini menurut sistem USCS termasuk CH,yaitu tanah lempung anorganik dengan plastisitastinggi, sedangkan sampel pasir termasuk dalamklasifikasi SP, yaitu pasir halus dengan gradasiburuk. Nilai parameter kuat geser tanah lempung

pada kondisi OMC dan MDD yaitu kohesi (c) =39,06 kN/m2 dan sudut gesek dalam () = 26,6o. Ni-lai parameter sudut gesek dalam pada pasir adalah= 33,7o pada Dr= 50% dan 38,2o pada Dr= 90%.

Parameter yang dihasilkan dari interface pasirdengan geotekstil non woven memiliki nilai yanglebih besar dari parameter yang dihasilkaninterface pasir dengan geotekstil woven untukkondisi dan nilai Dr yang sama. Nilai padainterface pasir dengan geomembran memiliki nilaiyang paling kecil. Rasio / untuk interface pasirdengan geotekstil non woven berkisar antara 0,8 1,0. Rasio / untuk interface pasir dengangeotekstil woven berkisar antara 0,7 0,8. Rasio /untuk interface pasir dengan geomembran berkisarantara 0,6 0,7. Rasio / untuk pasir pada kondisiterendam air maupun tidak terendam air cenderungtidak berubah.

Nilai ca dan pada interface antara lempungdan geotekstil atau geomembran lebih rendah darinilai parameter kuat geser tanah lempung. Tipeinterface geomembran (HDPE) mempunyai tegangangeser paling kecil dibandingkan interface lainnya,baik pada kondisi terendam maupun tidak terendam.Parameter kuat geser interface tanah dan ca

dipengaruhi oleh kekasaran permukaan interface daneffective opening size yang dimiliki interface. Padakondisi terendam, interface antara tanah lempungdan geotekstil akan memberikan pengaruh pada nilairasio ca/c dan nilai rasio /.

Pengaruh parameter ca dan dalam simulasinumeris diwujudkan dalam nilai parameter Rinterface.Semakin tinggi nilai Rinterface mengakibatkanmenurunnya displacement, momen dan gaya geser,sehingga menaikkan nilai faktor aman.

UCAPAN TERIMA KASIH

Penelitian ini dilaksanakan atas biaya DanaMasyarakat Fakultas Teknik UGM, untuk itudiucapkan terima kasih. Penulis juga mengucapkanbanyak terima kasih kepada Laboratorium MekanikaTanah JTSL FT UGM yang telah membantupelaksanaan uji. Selain itu juga penulis memberikanapresiasi kepada PT Panca Tetrasa dan PTGeosinindo atas fasilitas penyediaan materialgeotekstil dan geomembran.

DAFTAR PUSTAKA

ASTM, 2003, Annual Book of ASTM Standards, Sec-tion 4, Vol. 04.08, West Conshohocken.

Atmatzidis, D.K., Athanasopoulus, G.A., and Papan-tonopoulos, C.I., 1994, Sand-geotextile Interac-


tion by Triaxial Compression Testing, 5th Inter.Conf. On Geotextiles, Geomembranes and Re-lated products, Vol. 1, Singapore, pp. 377-380.

Broms, B.B., 1988, Fabric Reinforced RetainingWalls, Proceeding of Inter. Geotech. Symp. OnTheory and Practice of Earth Reinforcement,A.A. Balkema, Rotterdam, pp. 3-31.

Das, B. M., 2002, Principles of Geotechnical Engi-neering, 5th Ed., PWS Publishing Comp., Bos-ton, USA.

Day, R.W., 2000, Geotechnical Engineer’s PortableHandbook, Mc Graw Hill, New York.

Jewell, R.A., 1996, Soil Reinforcement with Geotex-tiles, CIRIA, London.

Kharchafi, M. and Dysli, M., 1994, The MechanicalPerformance of Two Experimental Full-ScaleEmbankments Reinforced by Geotextiles, 5th In-ter. Conf. On Geotextiles and Geomembranes,Singapore.

Koseki, J., Tateyama, M., Watanabe, K. &Nakajima, S., 2008, Geosynthetic-ReinforcedSoils in Japan and Their SeismicBehavior,

Prosiding PIT-XII HATTI Contributions ofGeotechnical Engineering to Sustainable CivilConstructions, Bandung, Indonesia.

Liu, C. and Evett, J. B., 2003, Soil Properties: Test-ing, Measurement, and Evaluation, 5th Ed.,Prentice Hall, New Jersey.

Nimmesgern, M. and Bush, D., 1991, The Effect ofRepeated Traffic Loading on Geosynthetic Re-inforcement Anchorage Resistance, Proceedingof Geosynthetics ‘91, Vol. 2, Atlanta, pp. 665-672.

Plaxis b.v., 2002, Plaxis: Finite Element Code forSoil and Rock Analysis, A.A. Balkema, Rotter-dam.

Reddi, L.N., 2003, Seepage in Soils: Principles andApplications, John Wiley & Sons, New Jersey.

Rifa’i, A., 1998, Studi Elemen Interface ModelHiperbolik dan HiSS untuk Analisis dan Desaindalam Geoteknik, Majalah Media Teknik,Tahun XX, No.2, Edisi Mei, ISSN 0216-3012,pp. 20-26, Yogyakarta.

perilaku interaksi tanah geotextile terhadap parameter kuat geser

Documents