Wednesday, February 25, 2009

Metoda Keseimbangan Batas versus FLAC atau PLAXIS

Teman2 ysh,
Kemarin saya menulis tentang masalah stabilitas lereng pada suatu suatu kasus dimana tanah keras berada langsung dibawah lapisan tanah lunak, yang mengakibatkan potensi bidang runtuh tidak berbentuk circular lagi, tapi kombinasi antara circular (pada lapisan tanah lunak) dan planar (pada bidang sentuh antara tanah lunak dan tanah keras).
Tulisan ini masih juga mendiskusikan masalah kompatibiltas bidang runtuh dengan kekuatan tanah, tapi berkaitan dengan tanah lunak dan sangat lunak.
Kasus yang saya alami ini agak unik, karena bendungan yang akan dibangun terletak di atas tanah sangat lunak di bawah permukaan air danau sedalam 4m. Lokasinya di dekat kota Adelaide, Australia Selatan. Kuat geser tanahnya sekitar 1-3 kPa di permuakan tanah di dasar danau dan meningkat menjadi 25 kPa pada kedalaman 15m. Tanahnya berupa tanah liat dengan plastistias sedang dan tinggi. Data shear vane menunjukkan bahwa tanah tidak begitu sensitive sehingga pengaruh gangguan tanah tidak akan menurunkan kuat geser tanah terlalu banyak.
Analisa stabilitas dilakukan dengan Slope/w dan FLAC. Slope/w menggunakan metoda keseimbangan batas untuk menghitung factor keamanan, sedangkan FLAC (Fast Lagrangian Analysis of Continua) menghitung factor keamanan dengan metoda pengurangan kuat geser tanah (strength reduction method). Selain factor keamanan, FLAC (spt PLAXIS,) juga memberikan perkiraan deformasi bendung/lereng untuk setiap kasus yang ditinjau.
Pertanyaannya adalah : seberapa jauh kita bisa mempercayai hasil analisa Slope/w dalam kasus seperti ini? Terus terang saya tidak bisa mepercayai hasil analisa keseimbangan batas dalam kasus yang melibatkan tanah sangat lunak ini. Mengapa? Karena tanahnya sangat lunak, masalah deformasi bisa jadi lebih penting dari factor keamanan. Faktor keamanan 1.3 belum tentu memberikan deformasi yang memenuhi syarat karena mungkin deformasi yang terjadi terlalu besar. Faktor keamanan 0.90 belum tentu menyatakan bahwa lereng/bendung akan runtuh. Bisa saja factor keamanan ini menunjukan bahwa lereng akan bergerak dan akhirnya akan berhenti pada saat driving forces = resisting forces. Driving forces akan berkurang dengan bertambahnya deformasi (atau berkurangnya tinggi lereng/bendung). Dalam hal ini FLAc akan menghasilkan factor keamanan=1.0 untuk kasus dimana FOS=0.9 dari Slope/w. Kenapa? Karena FLAC bisa mengupdate geometry setiap terjadi pertambahan deformasi (turunnya tinggi bendung) sehingga lama kelamaan driving forces-nya akan sama dengan resisting forces.
Selain itu, untuk tanah seperti ini dimana kuat gesernya bertambah dengan bertambahnya kedalaman, potensi bidang runtuhnya juga tidak lagi circular dan cenderung kombinasi planar dan circular.
Untuk kasus2 seperti ini saya lebih mempercayai factor kemananan yang diperoleh oleh finite element (PLAXIS) atau finite difference method (FLAC) selama yang melakukan analisanya mengerti apa yang sedang dia lakukan. Hasil analisa keseimbangan batas hanya dipakai sebagai analisa awal untuk memperoleh geometry bendung yang memenuhi syarat. Analisa lebih lanjut dilakukan dengan metoda continuum mechanics dengan menggunakan program seperti PLAXIS atau FLAC.
Kesimpulan? Untuk kasus2 stabilitas lereng yang melibatkan tanah lunak, metoda analisa kesimbangan batas sebaiknya selalu dicek dengan metoda continuum mechanics spt PLAXIS atau FLAC.

Mudah2an bermanfaat.

Salam dari Brisbane yg lagi hujan terus menerus, basah dan dingin lagi,

HaJe

==============================
Re: [forum-geoteknik-indonesia] Metoda Keseimbangan Batas versus FLAC atau PLAXIS
Kang,
Kirain sudah mo mencalonkan diri jadi salah satu pejabat di Jabar/Banten or DKI karena pake nama HaJe.
Hehe..soalnya akronim kaya gini lagi trend digunakan oleh pasangan kandidat dalam berkampanye pasca kemenangan pasangat Dede Yusuf kemaren.

BTW, keep update kita dengan info2 menarik seputaran pengalaman geotek nya ya...sangat bermanfaat sekali.
Nuhun,

Tata

===================================
Re: [forum-geoteknik-indonesia] Metoda Keseimbangan Batas versus FLAC atau PLAXIS
Tata,
Belum tertarik utk terjun ke politik..too many "smart" people down there..I just do whatever I like..Mending begini lah jadi insyinyur saja..Gak usah urusan sama KPK..:-)..niat bener juga bisa jadi salah nantinya kalau udah ada orang yg dengki mah..

Insyaallah, akan saya coba share pengalaman2 saya yg terbatas ini dengan teman2 di milis ini..Feel free to ask or to argue with me..I will be more than happy to answer any questions related to my postings.

Salam,
Haje

3 comments:

  1. halo, pak. salam terima kasih untuk artikel-artikelnya, pak.

    ReplyDelete
  2. nice article, pak! terima kasih sudah di sharing di sini.

    ReplyDelete
  3. menarik...
    sudah pernah coba CESAR LCPC pak?
    sudah lama saya nggak pegang plaxis, cesar, flac, sage, geostudio, talren.
    kebanyakan pegang soft struktur.

    ReplyDelete