Kegagalan Tanah

Proyek konstruksi seperti konstruksi bangunan, jalan, jembatan dan semua beban struktural akan ditanggung oleh tanah. Oleh karena itu, tanah harus memiliki daya dukung yang baik untuk menahan beban diatasnya. Selain itu, sifat fisik tanah yang baik juga menjamin kekuatan sebagai kapasitas daya dukung tanah.

Selain itu, sifat-sifat tanah ini juga memungkinkan seorang insinyur untuk menentukan seperti kapasitas daya dukung tanah, kelembaban tanah, tekanan tanah baik secara horizontal atau vertikal, jumlah tekanan pori, dan bahkan air tanah.

Penggunaan Geosintetik juga membantu sebagai sarana untuk membantu memperbaiki sifat-sifat tanah seperti lereng lereng atau lereng lereng, subgrade jalan, sanitary landfill liners dan sebagainya.

Jenis Kegagalan Tanah

Ada beberapa jenis kegagalan lahan, termasuk yang berikut:

(a) Kegagalan lereng

(b) Kegagalan tanah selama penggalian

(c) Kegagalan tanah dasar dan pondasi dalam.

A. Kegagalan Lereng (Slope Failure)

Ada berbagai mekanisme gerakan lereng, kriteria utamanya adalah mengetahui penyebab dan sifat keruntuhan gerakan di tanah. Kemiringan berpotensi gagal ketika tekanan naik meningkat atau kekuatan geser menurun. Tekanan tanah meningkat dengan meningkatnya beban atau adanya getaran dan kejutan.

Selain itu, meningkatkan tekanan pori juga dapat mengurangi kekuatan geser tanah serta meningkatkan stres. Kegagalan lereng terjadi ketika tegangan geser meningkat melebihi kekuatan geser tanah. Gerakan-gerakan ini mungkin dalam bentuk runtuh, tergelincir dan mengalir.

Ada lima (5) jenis kegagalan lereng, yaitu;

1. Longsor Jatuh

2. Rotasi slip

3. Senyawa geser

4. Slide transliterasi

5. Aliran

A1. Tanah Longsor Tipe Jatuh (Fall Type Landslide)

Jenis gerakan ini biasanya terjadi pada lereng yang sangat curam. Longsor jatuh adalah suatu kondisi ketika tanah yang terlepas meluncur lurus dari lereng dan jatuh.  Kegagalan keruntuhan melibatkan putaran lapisan batu. Dalam kasus lain, keruntuhan dimulai dengan pemisahan lapisan karena pergerakan mineral.  Pemisahan lapisan dapat terjadi dengan cepat atau dalam jangka panjang. Pemisahan yang cepat ini disebabkan oleh berat blok dan tekanan tekanan dari perbedaan tinggi antara bukit dan lembah. Pemisahan yang lambat biasanya dikaitkan dengan proses lingkungan seperti pembekuan.

Mode Fall Failure

Mode kegagalan tipe jatuh tidak terlalu serius. Hal ini terkait dengan kegagalan jangka pendek dari lereng tanah yang lebih padat. Dua fase kegagalan dapat diidentifikasi. Apabila penopang samping dilepas, maka tanah di sekitar kaki lereng menjulur keluar dan celah ketegangan muncul di bagian atas lereng. Terjadinya retak akan menghasilkan peningkatan tekanan di zona akar yang memisahkan kedua massa. Kehadiran air di celah-celah lebih lanjut akan mempengaruhi stabilitas. Akhirnya, massa tanah runtuh dan jatuh tiba-tiba.

A2. Tanah Longsor Tipe Geser (Slide Type Landslide)

Gerakan Geser Tanah

Ini melibatkan pergerakan tanah pada bidang kegagalan dengan tegangan geser tinggi. Salah satu penyebab kegagalan tergelincir ini adalah karena retak pada permukaan asli. Tanah longsor kemudian akan bergerak ke atas dan ke bawah lereng dan menumpuk di kaki lereng.

A3. Tanah Longsor Tipe Gelincir Putaran

 

Kegagalan selip dalam bentuk rotasi ini dapat membetuk kurva atau sebaliknya. Lembaran rotasi yang membentuk potongan melingkar sering terjadi di lereng homogen dan potongan non-bola terjadi di tanah yang tidak homogen (Craig, 1986)

Jika terjadi kegagalan, tanah akan retak dan pecah secara seri menjadi bagian yang lebih kecil. 

Kegagalan jenis ini biasanya terjadi pada tanah berbutir halus.

Jenis kegagalan ini memiliki garis lengkung kegagalan yang mengarah ke massa miring.

Ini menyebabkan tanah di bagian atas lereng meluncur ke bawah permukaan geser.

Slip Puritan memiliki permukaan miring, tidak melingkar dan dangkal.

A4. Tanah Longsor Majemuk

Longsor jenis ini adalah kombinasi geser rotasi dan transisi. Hal ini dipengaruhi oleh adanya lapisan yang berdekatan yang memiliki perbedaan kekuatan yang tinggi seperti selip transisi. Namun kemiringan senyawa berbeda karena stratum yang terlibat memiliki kedalaman yang besar yang menyebabkan kegagalan untuk membentuk permukaan melengkung dan miring.

A5. Tanah Longsor Translasi

Slip translasi terjadi karena adanya heterogenitas seperti lapisan tanah dan batas antara dua bahan yang berbeda. Slide ini biasanya terjadi ketika heterogenitas terletak sedikit lebih dangkal dari permukaan lereng. Permukaan yang longsor hampir sepenuhnya memanjang dan sejajar dengan kemiringan permukaan. Pada kemiringan tanah yang tidak terang, slip translasi terjadi ketika kondisinya berubah, misalnya slip. Massa yang tergelincir dapat melakukan perjalanan jauh sebelum berhenti.

A6. Tanah Longsor Tipe Aliran (Flow Type Landslide)

Kegagalan aliran umum terjadi dalam bentuk aliran lumpur yang dikaitkan dengan kadar air tanah. Ini terjadi ketika material pecah dan bergerak tanpa fokus perpindahan di sepanjang batas geser. Peristiwa aliran terjadi di tanah di mana kadar air melebihi batas cair. Untuk tanah yang lengket, pergerakan aliran dapat terjadi bahkan ketika kadar air tidak melebihi batas cairan.

B. Kegagalan Tanah Saat Penggalian Tanah

Pekerjaan penggalian biasanya dilakukan dalam persiapan lokasi proyek seperti pondasi, ruang bawah tanah, dan pekerjaan penggalian lainnya. Jika penggalian  dilakukan, tetapi tanah tidak didukung pada tebing korosi, maka kegagalan tanah akan terjadi.

Beberapa kegagalan tanah selama korosi adalah sebagai berikut: -

a) Sisa permukaan tanah berdekatan dengan galian

b) Pergerakan sisi tanah

c) Cembung pada dasar galian

C. Kegagalan Pondasi Dangkal dan Dalam (Kegagalan Pondasi)

Kegagalan pondasi dangkal dan dalam lebih tergantung pada kemampuan dasar tanah untuk menanggung beban atau mengacu pada kegagalan geser tanah yang mendukung pondasi.

C.1 Kegagalan Pondasi Dangkal

Ada tiga mode kegagalan tanah yang terjadi pada pondasi dangkal, yaitu

a) Kegagalan geser umum

b) Kegagalan geser lokal

c) Kegagalan geser untuk menembus.

C.1.1 Kegagalan Geser Umum

Permukaan kegagalan berlanjut menghasilkan antara ujung-ujung dasar dan permukaan tanah seperti yang ditunjukkan pada gambar diatas. Ketika tekanan dinaikkan, kondisi keseimbangan plastik tercapai, tanah di sekitar alas secara bertahap menyebar ke bawah dan ke luar. Dalam keadaan kesetimbangan plastik benar-benar diproduksi di seluruh tanah pada permukaan kegagalan. Perpanjangan permukaan terjadi di kedua sisi.

C.1.2 Kegagalan Geser Lokal

Kompresi yang besar terjadi pada tanah di bawah pangkalan dan hanya terjadi dalam keadaan kesetimbangan plastik. Ada sedikit selip pada permukaan dan pemadatan di bagian bawah pangkal. Kejadian ini menyebabkan sedimentasi terjadi di pangkal.

C.1.3 Kegagalan Geser Puncak

Kegagalan geser puncak terjadi ketika ada kompresi tanah di bagian bawah pondasi dan ekstensi tanah tidak terjadi di permukaan. Kejadian ini menyebabkan sedimentasi besar terjadi di pangkal. Gambar diatas menunjukkan mode kegagalan dari kegagalan geser.

C.2 Kegagalan Pondasi Dalam

Pondasi dalam juga dikenal sebagai tiang (pile). Kapasitas dukung tiang tergantung pada dua faktor utama, yaitu:

(a) Gesekan antara tanah dan tumpukan

(b) Dukungan basis tiang di tanah

Jika beban pada tiang melebihi kapasitas tumpuan dan kekuatan geser gagal untuk menahan beban, maka kegagalan tiang terjadi ketika retakan ada di dalam tiang.

Teknik Perbaikan Tanah
Ada beberapa alternatif yang dibuat untuk memperbaiki sifat-sifat tanah sehingga tanahnya stabil dan mampu menanggung beban konstruksi di atasnya. Di antara metode-metode untuk meningkatkan sifat-sifat tanah ini adalah
1. Metode Pemadatan
2. Penguatan Tanah
3. Penerapan Geosintetik