Penggunaan Tiang Bambu Komposit untuk Perkuatan Tanah pada Lereng

Masalah utama lereng yang dibebani diatas permukaan lereng adalah bekerjanya tekanan tanah lateral pasif yang terus bergerak secara lateral. Pergerakan tekanan pasif lateral oleh tanah dicegah dan dilimpahkan oleh tiang melalui aksi transfer tegangan. Untuk memahami perilaku tersebut dilakukan pengujian model lereng yang diperkuat tiang bambu komposit menggunakan model boks dengan skala model. Ukuran model boks dengan panjang = 1.5 m, lebar = 1.0 m dan tinggi = 1 m, model lereng menggunakan tanah pasir. Kepadatan tanah pasir dalam model boks dilakukan dengan prosedur trial and error dalam menentukan relative compaction (Rc)=74% dan Rc=88%. Model lereng yang diperkuat tiang diibebani dengan pondasi dangkal dengan menetapkan variabel bebas diameter tiang (D), jarak antar tiang (D1), panjang tiang (H) serta lokasi tiang (Lx). Tujuan utama adalah untuk memahami perilaku dan mengetahui variabel apa saja yang berpengaruh meningkatkan kinerja lereng (meningkatnya daya dukung dan stabilitas lereng). Juga mengetahui kontribusi dan peran variabel yang dominan dalam memperbaiki dan meningkatkan daya dukung pondasi (qu) dan faktor keamanan lereng (FS). Rancangan eksperimen dengan empat variabel bebas diatas dilakukan dengan skema faktorial Taguchi dengan empat faktor dan tiga level menggunakan rancangan fraksional matriks orthogonal Taguchi. Pengujian pembebanan pada model tanah pasir dilakukan sebanyak 27 pengujian pembebanan untuk Rc=74% dan 72 pengujian pembebanan untuk Rc=88%. Untuk mengetahui efek pengaruh langsung masing-masing variabel bebas terhadap daya dukung pondasi (qu) dan faktor keamanan (FS) dilakukan pengujian 4 faktor dan 4 level dengan melakukan pengujian pembebanan sebanyak 40 pengujian pembebanan untuk Rc=74% dan 40 pengujian pembebanan untuk Rc=88%. Hasil analisis rancangan Taguchi menunjukkan bahwa variabel diameter tiang (D) dan jarak antar tiang (D1) memberikan kontribusi yang sangat signifikan dalam meningkatkan daya dukung tanah dan stabilitas lerengnya. Diameter tiang (D) merupakan variabel yang dominan dalam memberikan kontribusi terbesar pada daya dukung pondasi (qu) dan peningkatan daya dukung (BCI) sebesar 42% sampai 43% untuk Rc=74% dan Rc=88%. Sedangkan variabel jarak antar tiang (D1) memberikan kontribusi terbesar kedua pada daya dukung pondasi (qu) dan peningkatan daya dukung (BCI) sebesar 26% sampai 27% untuk Rc=74% dan Rc=88%. Dengan analisis model linier dan non linier berganda didapatkan model empirik qu dan BCI. Hasil analisis dan eksperimen juga menunjukkan munculnya efek busur pada rasio (D1/D) tertentu, semakin kecil rasio (D1/D), kontribusinya semakin nyata dalam peningkatan daya dukung tanah (qu) dan stabilitas lereng (FS). Dari hubungan daya dukung pondasi (qu) dan BCI terhadap rasio diameter tiang (D/B); rasio jarak antar tiang (D1/B); rasio lokasi tiang (Lx/L) dan rasio panjang tiang (H/B) dengan rancangan 4 faktor dan 4 level didapatkan model linier dan non linier berganda qu dan BCI. Semakin besar diameter tiang yang digunakan semikn besar qu dan BCI, qu terbesar terjadi jika tiang diletakkan pada rasio lokasi (Lx/L) = 0.70. Panjang tiang tidak memberikan kontribusi yang berarti pada qu maupun BCI, namun pada panjang tiang yang sama nilai qu mencapai maksimum jika tiang diletakkan pada rasio lokasi (Lx/L)=0.7. Analisis FS menggunakan metode Bishop, Ito&Matsui dan metode elemen hingga (FEM) dengan bantuan perangkat lunak SLOPE/W, SIGMA/W. Dengan metode diatas didapatkan hubungan antara faktor keamanan (FS) dengan rasio diameter tiang (D/B); rasio jarak antar tiang (D1/B); rasio lokasi tiang (Lx/L) dan rasio panjang tiang (H/B). Dari analisis diatas menunjukkan bahwa panjang tiang dan jarak antar tiang merupakan variabel yang paling dominan dan berpengauh besar terhadap FS. Dari hasil eksperimen qu didapatkan Nγs. Hasil eksperimen qu selanjutnya diverifikasi dengan hasil analisis qu metode elemen hingga menggunakan perangkat lunak ABAQUS. Hasil verifikasi qu antara eksperimen dan hasil analisis FEM menujukkan hasil dengan pola yang sama. Dari hasil akhir analisis didapatkan rumus empirik hubungan qu dengan rasio diameter tiang (D/B), rasio jarak antar tiang (D1/B), rasio lokasi tiang (Lx/L) serta rasio panjang tiang (H/B), juga ditemukan rumus efek busur. Dari analisis di atas juga ditemukan rumus empiric Nγs terhadap rasio diameter tiang (D/B), rasio jarak antar tiang (D1/B), rasio lokasi tiang (Lx/L) serta rasio panjang tiang (H/B)