Geocell dan Mekanisme Kerjanya

Geocell adalah sebuah teknologi geosynthetic berupa jaring 3 (tiga) dimensi berfungsi sebagai penguat struktur tanah. Terbuat dari lembaran High Density Polyethylene (HDPE) dan polymer tambahan lainnya, sehingga geocell sangat kuat dan ringan. Lembaran-lembaran ini disatukan dengan ultrasonic welding sehingga panel geocell ini bisa expandable (dapat diperluas) menyerupai struktur jaringan sarang tawon. Geocell digunakan untuk perlindungan lereng, sedangkan yang terbuat dari polimer advance digunakan sebagai bahan penyokong jalan raya dan kereta. Geocell juga dikenal sebagai sistem pengekangan berbentuk sel (cellular confinement system) merupakan struktur sell 3 dimensi berbentuk sarang lebah, Umumnya berbentuk bahan strip yang disatukan secara seri yang bila dikembangkan akan berbentuk dinding fleksibel dari matras yang berbentuk sell 3 dimensi. Sel tersebut diisi tanah sehingga membentuk bahan komposit dari interaksi tanah dan sel. Info pemesanan Geocell...

Pengekangan oleh dinding sel akan mengurangi pergerakan lateral dari butir tanah sehingga dapat mempertahankan kepadatan dan membentuk matras kaku yang menyebarkan beban pada permukaan yang lebih luas. Geocell menjawab masalah ketidakstabilan pada tanah, menciptakan lingkungan hidup yang ramah dan berkelanjutan dengan sistem penahan secara seluler. Tujuan yang paling penting dari perkuatan lereng dengan geocell adalah sebagai perkuatan atau proteksi tanah dari kelongsoran akibat adanya beban dari lereng tersebut. Geocell dapat diisi dengan tanah, pasir, kerikil, ready mix atau bahan- bahan lainnya yang terdapat di lapangan. Lapisan pada geocell membentuk kekakuan secara lateral dan memperkuat struktur tanah dalam skala besar dan luas, melalui kekuatan daya tarik menarik pada setiap jaringan selnya.Pilihan bahan pengisi geocell yaitu:

1. Di isi tanah lalu ditanami berbagai jenis tanaman.
2. Agregat mulai dari pasir dan kerikil sampai berbagi jenis batu.
3. Beton atau berbagai macam pelapis atas jalan & bangunan.
4. Berbagai macam bahan yang tersedia di lokasi proyek.
5. Atau kombinasi bahan diatas untuk memenuhi standard kebutuhan proyek

Efek Confining Pressure Pada Perilaku Geocell

Bathrust dan Karpurapu (1993) melakukan tes kompresi triaksial pada sampel tanah granular diperkuat satu sel. Geocell yang dipakai berdiameter 200 mm dan tinggi 200 mm berisi tanah granular diletakkan di Triaxial cell dengan diameter 350 mm dan tinggi 700 mm.Hasilnya,tanah yang diberi treatment  Geocell memiliki kekakuan yang lebih besar dari tanah yang tidak diperkuat Geocell. Kekuatan tanah juga bertambah besar yang dinyatakan dalam kohesi tanah tapi tidak merubah dari Friction Angle tanah tesebut. 

Triaxial Test Untuk Pengujian Geocell (Source :Bathrust & Karpurapu (1993))

Hasil Triaxial Test Dengan dan Tanpa Treatment Geocell (Bathrust &Karpurapu (1993))

Lingkaran Mohr yang menunjukkan Efek dari Geocell terhadap kekuatan tanah (Bathrust &Karpurapu (1993))

Dengan menganalisis lingkaran Mohr dan garis keruntuhan Mohr-Coulomb sampel tanpa perkuatan dan dengan perkuatan, mereka mengusulkan menggunakan Apparent Cohesion c_r untuk memperhitungkan kekuatan peningkatan geocell tersebut. Apparent Cohesion c_r telah dihasilkan oleh peningkatan tegangan Δσ₃ disediakan oleh geocell itu ke tanah pengisi.

Dalam Persamaan 1, ɸ adalah sudut gesek tanah; peningkatan tegangan Δ σ₃ disarankan oleh Bathurst dan Karpurapu (1993), dapat diperkirakan dengan persamaan berikut.

dimana M adalah Modulus dari bahan geocell; d adalah  diameter awal  saku geocell; dan Ɛ_a adalah regangan aksial untuk tanah.Dari persamaan di atas kita dapat menghitung shear strength dari tanah setelah itu kita menghitung kekakuan dari tanah jika diperkuat oleh geocell.Kekakuan/Stiffness diteliti sebelumnya oleh Rajagopal (1999) yang juga melakukan penelitian tes triaksial dimana hasil penelitian tersebut menghasilkan formula perhitungan dengan persamaan sebagai berikut:

Kr = Ke + 200M^0.16

Dimana :

K_r             = Modulus tanah yang diperkuat Geocell

K_e            = Modulus tanah tanpa perkuatan Geocell

M            = Modulus Geocell sesuai dengan persamaan 2

Untuk mencari Ke,ada banyak definisinya tetapi dalam laporan ini,digunakan nilai Ke yang diajukan oleh Jia (2020),Latha (2009),Duncan &Chang (1970).

^{Tabel 1 Nilai K_e (Duncan & Chang (1970))}

^{Tabel 2 Nilai K_e (Latha et al (2009))}

^{Tabel 3 Nilai K_e (Jia et al (2020))}

Dari tabel di atas,untuk nilai konservatif nya disarankan Poorly graded sand memakai 450-500,well graded sand = 1000 dan gravel 2000-2500.Setelah menemukan Kr, langkah selanjutnya adalah mengkonversi perhitungan tersebut menjadi modulus young .konversinya dinyatakan dalam persamaan:

... Latha (2000)

Dimana :

Er    = Modulus young dengan perkuatan

Pa    = Tekanan atmosfer

Δ σ₃ = Confining Pressure