MEKANIKA TANAH – DASAR ILMU GEOTEKNIK

Ilmu teknik sipil adalah ilmu yang digunakan dalam dunia kontruksi. Ilmu ini telah ada dari jaman purba, walaupun dengan perhitungan atau analisis yang masih sangat sederhana. Secara umum desain dalam teknik sipil, terutama dalam suatu proyek konstruksi, terdiri atas struktur atas misalnya struktur gedung dan struktur bawah misalnya seperti pondasi.
Struktur atas, atau selanjutnya disebut struktur saja, selalu berhubungan dengan material buatan, seperti baja tulangan dan beton, yang kekuatan materialnya bisa kita spesifikasikan, bisa kita bentuk sesuai dengan keinginan kita. Misalnya kita ingin bangun gedung 100 lantai, maka engineer struktur akan memodelkan bentuk gedung tersebut, memasukkan beban-beban yang direncanakan, dan akan diperoleh dimensi balok-kolom yang diperlukan.
Struktur bawah (Geoteknik) selalu berhubungan dengan material tanah yang notabene berasal dari alam. Seperti yang kita ketahui bahwa material yang berasal dari alam adalah material yang terbentuk oleh proses alam, proses geologis, sehingga tidak bisa kita spesifikasikan, misalnya kita ingin bahwa tanah di daerah tertentu mampu menahan beban gedung 100 lantai, hal ini tidak bisa kita lakukan karena kita berhadapan dengan material alam.
Karena berhubungan dengan material alam, maka ilmu Geoteknik juga erat kaitannya dengan ilmu Geologi, bahkan amat baik sekali jika seorang engineer Geoteknik didukung oleh latar belakang ilmu Geologi yang kuat, walaupun sebenarnya yang dibutuhkan oleh seorang Geoteknik adalah kekuatan tanah tersebut dan sifat tanah/batuannya.
Tanah adalah material adalah material alam yang perlu diketahui sifat-sifat mekanik nya untuk analisis dan desain geoteknik, mengapa? Arnold Verruijt dalam bukunya menjelaskan alasan-alasannya sebagai berikut :
• Karena kekakuan tanah tergantung pada tingkat tegangan. Material struktur memiliki kurva tegangan-regangan yang relatif linear, paling tidak hingga tingkat tegangan tertentu. Tanah tidak demikian halnya, pada tegangan yang rendah maka kekakuan tanah juga rendah, namun pada tegangan yang tinggi maka tanah akan semakin kuat. Inilah mengapa ada statement bahwa tanah tidak failure akibat kompresi
• Kuat geser tanah. Tanah akan meningkat kekuatannya secara gradual akibat kompresi, namun demikian tanah akan turun kekutannya secara gradual akibat geser, oleh karena itu perlu diketahui kekuatan tanah dalam menahan beban geser
• Sifat dilatansi. Tanah terutama tanah berbutir kasar dengan tingkat kepadatan yang rendah atau lepas, dapat mengalami penurunan atau deformasi tanpa mengalami perubahan volume
• Creep atau rangkak. Pada tanah tertentu, misalnya tanah lempung yang sangat lunak atau tanah gambut, dapat mengalami penurunan tanpa adanya perubahan beban
• Pengaruh air. Tanah dapat berubah sifat dengan adanya pengaruh air, terutama kuat gesernya dan sifat plastisitas serta kekakuannya
• Tegangan awal yang tidak diketahui. Proses alam, proses geologi, telah menyebabkan tegangan awal pada tanah tidak diketahui, sedangkan riwayat tegangan dibutuhkan dalam analisis, oleh karena itu tegangan awal dari tanah perlu untuk diketahui
• Variasi. Proses alam, proses geologi, telah menyebabkan tanah menjadi sangat bervariasi, baik formasinya, jenisnya, sifatnya, dan lain-lain. Jarang sekali ditemukan tanah yang homogen