Bumi beserta isinya sangatlah dinamis, menghasilkan suatu pola yang menerus dan berulang. Pola tersebut dapat dirasakan dan terlihat baik di langit maupun di permukaan bumi dan di dalamnya, masing-masing membentuk suatu siklus, sebut saja Siklus Bumi. Iklim merupakan suatu faktor ekternal yang berada di atas permukaan bumi. Sedangkan suatu kegiatan alam yang berada permukaan bumi dan didalamnya bisa berupa tekanan pada lahan, seperti Pergerakan Tektonik. Dua dinamika alam ini saling bereaksi satu sama lain, antara lain menghasilkan pelapukan dan aktivitas erosi pada permukaan bumi, temperatur, angin, dan curah hujan.
Faktor iklim yang paling prinsip adalah curah hujan, temperatur, dan angin. Curah hujan merupakan hal yang sangat penting yang berhubungan dengan kelembaban pada material dan massa; hal ini diketahui dengan moisture content yang merupakan salah satu faktor untuk menentukan properti suatu material dan massa. Kombinasi khusus dari moisture content dan temperatur menghasilkan special environments sebagai kondisi permafrost dan gurun kering yang panas maupun dingin. Sifat material dan massa pada litologi dan struktur yang identik dapat berprilaku cukup berbeda dalam proses rekayasa, tergantung dari iklim di lokasi tertentu.
Faktor iklim yang paling prinsip adalah curah hujan, temperatur, dan angin. Curah hujan merupakan hal yang sangat penting yang berhubungan dengan kelembaban pada material dan massa; hal ini diketahui dengan moisture content yang merupakan salah satu faktor untuk menentukan properti suatu material dan massa. Kombinasi khusus dari moisture content dan temperatur menghasilkan special environments sebagai kondisi permafrost dan gurun kering yang panas maupun dingin. Sifat material dan massa pada litologi dan struktur yang identik dapat berprilaku cukup berbeda dalam proses rekayasa, tergantung dari iklim di lokasi tertentu.
Iklim
Setiap bagian pada permukaan bumi berkenaan langsung dengan suatu iklim tertentu. Iklim ini bisa dianggap terdiri dari cuaca rata-rata tahunan, termasuk faktor curah hujan, angin, temperatur, durasi penyinaran matahari dan lainnya. Kebanyakan disetiap bagian dari bumi, faktor ini tidak ada yang bergerak konstan sepanjang tahunnya. Pada kasus curah hujan, hal ini bisa ditemukan sebagai curah hujan tahunan, curah hujan musim tertentu, curah hujan bulanan, bahkan intensitas curah hujan. Hujan tidak perlu keseragaman.
Di beberapa negara, curah hujan bisa turun dalam jumlah yang sedikit. Sebagai contoh, 200 mm dalam sebulan, di area tertentu bisa jadi 200 mm turun hanya sore hari. Sedangkan di daerah tropis bisa ditemukan curah hujan yang intensif sekitar 250 mm dalam sehari, berarti 50 mm turun setiap jamnya. Hal serupa, temperatur dapat dianggap sebagai temperatur rata-rata tahunan, temperatur musim atau bulan, dan juga temperatur maksimum dan minimum selama setahun, musim, bulan atau harian. Beberapa bagian, khususnya di dekat equator biasanya mempunyai temperatur yang seragam, dengan sedikit perbedaan antara maksimum dan minimum sepanjang siklus tahunan. Area lain, seperti bagian gurun atau pegunungan, perbedaan temperatur lebih bervariasi.
Di beberapa negara, curah hujan bisa turun dalam jumlah yang sedikit. Sebagai contoh, 200 mm dalam sebulan, di area tertentu bisa jadi 200 mm turun hanya sore hari. Sedangkan di daerah tropis bisa ditemukan curah hujan yang intensif sekitar 250 mm dalam sehari, berarti 50 mm turun setiap jamnya. Hal serupa, temperatur dapat dianggap sebagai temperatur rata-rata tahunan, temperatur musim atau bulan, dan juga temperatur maksimum dan minimum selama setahun, musim, bulan atau harian. Beberapa bagian, khususnya di dekat equator biasanya mempunyai temperatur yang seragam, dengan sedikit perbedaan antara maksimum dan minimum sepanjang siklus tahunan. Area lain, seperti bagian gurun atau pegunungan, perbedaan temperatur lebih bervariasi.
Bagaimana variasi dari iklim ini bisa terjadi merupakan cerita panjang dan kompleks, tapi esensi dari faktor utama yang mempengaruhi sifat iklim di lokasi tertentu adalah latitudenya (hal yang mempengaruhi tingkat kehangatan yang diterima dari matahari dan juga isolasi serta curah hujan). Dan juga seberapa dekat lokasi tersebut ke laut.
Mengapa iklim bisa dipertimbangkan menjadi hal yang signifikan berkaitan dengan engineering geology dan rekayasa sipil? Beberapa hal penting dari faktor rekayasa geological berhubungan dengan kondisi iklim, dan hampir semua masalah rekayasa geologi. Hal tersebut dikarenakan adanya air dan tingkat kedalaman muka air tanah yang memainkan peran penting mempengaruhi prilaku groundmass dan memberikan timbal balik terhadap proses rekayasa. Di beberapa kegiatan investigasi, seringkali mengambil posisi pada periode waktu yang relatif singkat, biasanya pada musim panas dalam tahun tertentu. Tergantung dari jumlah curah hujan dan infiltrasi air hujan kedalam tanah. Hal ini mungkin bisa ditemukan bahwa terdapat perbedaan yang signifikan terhadap tingkat muka airtanah. Ilmu mengenai iklim pada suatu area dapat memberikan indikasi tingkat pelapukan, hal ini perlu dilakukan observasi jangka panjang pada tingkat muka air tanah.
Distribusi curah hujan sepanjang tahun akan memberikan indikasi kemungkinan besar atau kecil curah hujan pada lokasi kerja rekayasa sehingga dapat dijadikan bukti sebagai dasar membuat keputusan kontrak rekayasa sipil. Pertimbangan curah hujan ini bukan hanya persoalan mengenai pekerja dan peralatan kerja yang akan kehujanan dan kebasahan atau lokasi becek tergenang air. Ini juga termasuk persoalan pelunakan clay ketika tercapai liquid limit, sehingga mempengaruhi trafficability. Persoalan lainnya, curah hujan yang tinggi di area dengan infiltrasi yang rendah, dan juga yang vegetasi yang terdenudasi, dapat menyebabkan erosi tanah dengan mudah dan terbentuk saluran-saluran yang ekstensif. Sedangkan periode kering dengan angin kuat dapat menyebabkan perpindahan debu yang berefek pada gangguan kesehatan para pekerja, mesin dan peralatan yang sensitif. Temperatur yang sangat ekstrim juga dapat membekukan air dan mengentalkan oli lubrikasi, mengurangi volume oli pada titik tertentu sehingga bisa menghentikan kerja mesin bahkan pekerjaan konstruksi sekalipun.
Ulasan singkat ini memberikan demonstrasi untuk mengenal pentingnya faktor iklim ketika berurusan dengan masalah evaluasi suatu lokasi dan kegunaan dalam pekerjaan konstruksi. Ketika dalam keadaan iklim yang normal dapat mempengaruhi keberhasilan proses engineering, pada iklim abnormal seperti terjadi badai angin dan lain kemungkinan malah menimbulkan kerusakan. Hal tersebut tidak perlu melihat suatu kondisi abnormal dalam konteks karakteristik iklim jangka panjang, kondisi ini dapat terjadi setiap tahun dalam cakupan regional yang luas. Bagaimanapun juga, kepastian suatu iklim pada suatu area tidak dapat diketahui lebih dahulu meskipun dapat memberikan efek terhadap rekayasa, Lokasi yang spesifik mungkin akan banyak mendapat badai, hanya saja pada skala yang tidak teratur. Oleh karena itu, kejadian relatif pada iklim secara umum, dari suatu kejadian yang tidak teratur, intensitas yang ekstrim, dan kemungkinan mempunyai beberapa konsekuensi, Dampak dari kejadian iklim juga dapat dibicarakan dalam konteks bencana alam.
Tegasan (Stress) Bumi
Tegasan adalah suatu gaya (force) yang menyebabkan perbuahan pada tanah dan batuan, baik dipermukaan maupun dibawah permukaan bumi. Semua material yang ada tergantung dari kondisi stress. Besarnya dan arah dari stress sangat mempengaruhi reaksi dari lahan pada proses engineering, dan terutama pada kasus pekerjaan underground. Stress yang ditemukan pada lahan tertentu dapat menghasilkan beberapa hal sebagai berikut:
Gravitasi. Berat material pada beberapa tingkat dibawah suatu permukaan tanah dapat menyebabkan material pada tingkat tersebut mengalami kompresi. Kompresi vertikal pada suatu sampel uji terbatas (unconfined specimen) disertai oleh ekspansi lateral dimana dalam situasi confined hasil dari berkembangnya horizontal stress. Rasio dari horizontal stress (σh) berbanding dengan vertical stress (σv) merupakan lateral stress rasio: dinyatakan dalam K.
Tektonik. Tectonic stress, kemungkinan berasal dari residu pergerakan tektonik masa lalu atau aktivitas tektonik yang masih aktif sekarang. Kemunculan Stress ini umumnya secara horizontal tapi juga seringkali memiliki arah dan orientasi tertentu.
Erosi. Bentuk topografi yang terkait dengan tegangan dapat terlihat dari redistribusi tegangan oleh erosi suatu lembah terutama pada area pegunungan curam seperti glacier, pertambangan terbuka dengan dinding curam, dan lain-lain.
Hubungan antara stress tektonik dan erosi dapat dilihat pada gambar berikut:
Distribusi tegangan disekitar terowongan atau diantara kemiringan lereng lebih banyak dipengaruhi oleh diskontinuitas yang besar, seperti sesar, diantara massa batuan. Tegasan yang terganggu diatas massa tanah atau batuan, baik secara alamiah atau pada engineering structure, dipengaruhi oleh kehadiran air yang bisa mengganggu rezim tegasan dan ditentukan oleh tekanan air. Tegasan yang terganggu, dari sumber manapun, gravitasi, beban engineering, dan lain, kurangnya tekanan air yang bertindak sebagai tekanan air baik di pori-pori maupun joint, disebut sebagai “Tegasan Efektif”.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar