Analisis Tekanan Tanah Aktif dan Pasif pada Dinding Penahan

Dalam rekayasa geoteknik, analisis tekanan tanah aktif dan pasif pada dinding penahan sangat penting untuk memastikan kestabilan struktur tersebut. Tekanan tanah aktif adalah tekanan yang bekerja pada dinding penahan dari tanah di belakangnya, sedangkan tekanan tanah pasif adalah tekanan yang bekerja pada dinding penahan dari tanah di depannya. Tekanan tanah aktif dapat dihitung menggunakan rumus Rankine, yang bergantung pada karakteristik gesekan dan kekuatan kohesif tanah di belakang dinding penahan. Rumus ini dinyatakan sebagai berikut: \[ p_A = \gamma z - 2c \] di mana \( p_A \) adalah tekanan tanah aktif, \( \gamma \) adalah berat jenis tanah, \( z \) adalah kedalaman dari permukaan tanah ke titik tertentu pada dinding penahan, dan \( c \) adalah kekuatan kohesif tanah. Selain itu, tekanan tanah aktif juga dapat dihitung menggunakan rumus Coulomb, yang bergantung pada sudut gesekan tanah. Rumus ini dinyatakan sebagai berikut: \[ P_A = \gamma H^2/2 - 2cH + \frac{2c^2}{\gamma} \] di mana \( P_A \) adalah tekanan tanah aktif, \( H \) adalah tinggi dinding penahan, dan \( \phi \) adalah sudut gesekan tanah. Sementara itu, tekanan tanah pasif dapat dihitung menggunakan rumus Rankine, yang bergantung pada karakteristik gesekan dan kekuatan kohesif tanah di depan dinding penahan. Rumus ini dinyatakan sebagai berikut: \[ P_P = \frac{1}{2} K_A \gamma H^2 \] di mana \( P_P \) adalah tekanan tanah pasif, \( K_A \) adalah koefisien aktif tanah, dan \( \gamma \) adalah berat jenis tanah. Selain itu, tekanan tanah pasif juga dapat dihitung menggunakan rumus Coulomb, yang bergantung pada sudut gesekan tanah. Rumus ini dinyatakan sebagai berikut: \[ P_P = \gamma \tan^2(45+\phi/2) + 2c \tan(45+\phi/2) \] di mana \( P_P \) adalah tekanan tanah pasif, \( \phi \) adalah sudut gesekan tanah, dan \( c \) adalah kekuatan kohesif tanah. Dalam desain dinding penahan, penting untuk mempertimbangkan tekanan tanah aktif dan pasif yang bekerja pada struktur tersebut. Analisis yang akurat dan perhitungan yang tepat dapat membantu memastikan kestabilan dinding penahan dan mencegah kemungkinan kegagalan struktur. Dalam gambar 11.5, ditunjukkan distribusi tekanan tanah aktif minimum Rankine untuk backfill dengan kombinasi kekuatan gesekan dan kohesif. Gambar 11.6 menunjukkan distribusi tekanan tanah pasif maksimum Rankine untuk backfill dengan kombinasi kekuatan gesekan dan kohesif. Perhatikan bahwa kehadiran air di belakang dinding penahan juga mempengaruhi tekanan tanah lateral yang bekerja pada dinding tersebut. Dalam kesimpulan, analisis tekanan tanah aktif dan pasif pada dinding penahan sangat penting dalam rekayasa geoteknik. Perhitungan yang akurat dan pemahaman yang baik tentang karakteristik tanah dapat membantu memastikan kestabilan struktur dan mencegah kemungkinan kegagalan.