Kontribusi Geologi Terhadap Prilaku Rekayasa

Rekayasa geologi berperan untuk menilai prilaku tanah pada lahan tertentu dan memperkirakan dampak terhadap bangunan akibat terjadinya settlement. Apa itu settlement? Ketika ada suatu beban berada di permukaan tanah maka vertical effective stress akan meningkat. Stress ini akan menambah vertical strain pada tanah. Peningkatan vertical strain menyebabkan permukaan tanah bergerak turun, perlahan tapi pasti. Proses penurunan ini disebut sebagai settlement. Bukanlah penurunan permukaan tanah yang dijadikan sebagai makna utama untuk mendefinisikan settlement, tetapi suatu proses kompaksi massa tanah dimana setiap partikel tanah menyusun dirinya sendiri hingga menetap dan stabil, sebagai aksi reaksi atas beban yang diterima oleh tanah.

Pada gambar berikut, suatu bangunan yang terletak diatas compressible clay terhampar diatas batuan yang sangat padat dan keras dan memiliki ketebalan yang seragam; deformasi pada clay dan settlement struktur pada lahan tersebut akan seragam.

Pada bangunan yang berdiri diatas lapisan batuan dengan ketebalan yang tidak seragam, settlement bangunan akan memberikan kasus berbeda. Bangunan bisa jadi miring dan mungkin retak, atau mungkin malah tidak ada kerusakan yang parah. Tapi yang jelas akan merusak estetika bangunan itu.

Namun bila clay yang ditumpu oleh dua sisi bangunan menghampar diatas batuan keras dengan ketebalan yang variatif dekat permukaan dan tepat berada di tengah bangunan, maka akan terjadi deferensial settlement yang menghasilkan kerusakan parah pada bangunan. Inilah contoh sederhana untuk memahami distribusi material pada subsurface lahan.

Juga sama penting pada distribusi dan orientasi ketidakselarasan, seperti bidang lapisan, sesar, dan kekar. Kasus pada gambar berikut, terdapat dua contoh ketidakselarasan pada masing-masing dinding penyangga jembatan: ketidakselarasan A dan B. Pada dinding sebelah kiri memberikan ilustrasi kesamaan orientasi dan kemiringan, dan dinding sebelah kanan terdapat kesamaan orientasi berbeda kemiringan. Ketidakselarasan A dapat mengakibatkan sliding (bidang gelincir) pada fondasi dibawah jembatan sebab terdapat zona lemah yang memotong outcrop pada bidang kemiringan lereng. Ketidakselarasan B, yang mempunyai kesamaan karakter dengan ketidakselarasan A, tidak membahayakan meski memiliki kesamaan orientasi sebab tidak memotong zona lemah.

Semua contoh ilustrasi diatas berkaitan erat dengan massa tanah. Oleh karena itu, memastikan perilaku dan maksud dari suatu massa itu perlu. Groundmass dapat diartikan sebagai ground-volume yang akan dilibatkan pada pekerjaan engineering. Suatu lahan dipengaruhi oleh pekerjaan engineering bisa berupa volume groundstress oleh beban extra suatu bangunan, seperti Dam atau Jembatan.

Pada terowongan (tunnel) massa dapat terdiri dari ground volume yang dipengharuhi oleh hilangnya dukungan akibat penggalian terowongan dan ground volume dari air yang hilang oleh drainase ke dalam penggalian terowongan. Groundmass yang dipengaruhi oleh pekerjaan engineering secara umum lebih besar ketimbang groundmass yang berhubungan langsung dengan pekerjaan engineering.

Pada area pertambangan, engineering construction dapat hancur oleh penurunan muka tanah hasil dari penambangan underground yang terletak dibawah konstruksi bangunan. Suatu “massa” bisa diperkirakan namun menyebar hingga lokasi ore body yang ditambang.

Sedangkan Dam dibangun di lembah-lembah dan ada kemungkinan bisa menimbulkan bahaya kelongsoran yang berasal dari sisi lembah. Kelongsoran pada sisi-sisi lembah -pada batas reservoir dan penyangga konstruksi bendungan- bisa kemungkinan telah berlangsung sejak lama karena sifat dasar alami wilayah bersangkutan, tapi tidak menutup kemungkinan bisa muncul pergerakan tanah baru yang dipicu saat proses konstruksi dan juga ketika settlement. Pada keadaan tertentu keterlibatan “massa” dapat meluas ke arah longsoran, bisa saja terjadi di luar lokasi konstruksi.

Suatu Massa dapat juga terbentuk dari pekerjaan engineering berasal dari kehadiran material geologi secara alamiah seperti batuan fill dam, breakwaters, bunds dan dyke. Dibeberapa kasus material property merupakan material konstruksi. Mass fabric, termasuk lapisan batuan dan ketidakselarasan, juga dibentuk sepanjang rancangan dan konstruksi engineering.

Apa pertimbangannya sehingga massa terutama pada mekanika tanah banyak menyita perhatian? Perhatian ditekankan pada properti material saat properti suatu massa hadir dan jika tidak diabaikan. Penekanan ini memberikan pada massa karena pekerjaan engineering dibangun diatas massa suatu tanah dan lahan tertentu. Dari aktivitas rekayasa tersebut akan terjadi suatu reaksi pada massa yang harus diperhitungkan.

Beberapa perhitungan dalam mekanika tanah dengan menggunakan metode tradisional, diasumsikan bahwa properti suatu conto material (sebagian besar diukur dalam laboratorium) dianggap seragam, isotropik, dengan lapisan horisontal yang membentuk suatu massa. Pada beberapa lokasi engineering modern pun kurang lebih dianggap horizontal dan propertinya relatif seragam sejauh setara dengan ukuran pekerjaan engineering. Asumsi tersebut dapat saja dibenarkan. Masalah dikemudian waktu akan terjadi ketika asumsi tidak dibuat berdasarkan kajian geologi dan tanpa konfirmasi mengenai derajat keseragaman.

Persamaan verbal dalam arsip Konsep dan Filosofi Sederhana Rekayasa Geologi memberik cukup informasi untuk membuat perhitungan prilaku massa pada pekerjaan engineering yang diajukan. Prilaku engineering selalu melibatkan beban faktor eksternal pada beberapa sifat umum dan fundamental, kemungkinan dikelompokkan bersama dengan kondisi lingkungan secara umum. Faktor eksternal pun dapat memberikan cukup beban kesalahan untuk membuat perhitungan dasar. Maka Selain memahami karakteristik dan prilaku massa, diperlukan informasi mengenai faktor eksternal yang mempengaruhi pekerjaan engineering.