Pancairan tanah

Pancarian tanah atau likuefaksi tanah (bahaso Inggirih: soil liquefaction) adolah fenomena nan tajadi katiko tanah nan jenuh atau agak jenuh kahilangan kakuatan jo kekakuan akibek adonyo tegangan, misalnyo getaran gampo bumi atau parubahan ketegangan lain sacaro mandadak, sahinggo tanah nan padek barubah wujuiknyo manjadi cairan atau aia barek.

Dampak pancairan tanah sasudah gampo bumi Niigata taun 1964

Dalam mekanika tanah, istilah "mancair" partamo kali digunoan dek Allen Hazen mangacu pado kagagalan Bendungan Calaveras di California taun 1918. Inyo manjalehan mekanisme aliran pancairan tanggul sabagai barikuik:

Jikok tekanan aia dalam pori-pori cukuik gadang untuak mambawok sadoalah baban, tekanan itu akan berefek mambawok partikel-partikel manjauah jo manghasilkan suatu kondisi nan sacaro praktis sarupo kasiak hisok... pagerakan awal babarapo bagian material dapek mahasilkan tekanan nan taruih batambah, mulono pado ciek titiak, sasudah tuh pado titiak lainnyo, sacaro baurutan, manjadi titiak-titiak konsentrasi awal nan mancair

Fenomena iko paliang acok diamati pado tanah bakasiak nan jenuh jo longgar (kapadekan randah atau indak padek). Iko karano kasiak nan longga mamiliki kecendrungan untuak mamampat katiko diagiah baban; sabaliknyo kasiak padek cenderung maluweh dalam volume atau maleba. Jikok tanah jenuh jo aia, suatu kondisi nan acok tajadi katiko tanah barado di bawah pamukaan aia tanah atau pamukaan lauik, mako aia mangisi kasenjangan di antaro butia-butia tanah (ruang pori). Sabagai respon tahadok tanah nan mamampat, aia maningkekan tekanan jo mancubo untuak mangalia kalua dari tanah ka zona batakanan randah (biasonyo ka ateh manuju pamukaan tanah). Tapi, jikok pambebanan balangsuang capek dan cukuik gadang, atau diulangi bakali-kali (contoh getaran gampo bumi jo galombang badai), aia indak mangalia kalua sasuai waktunyo sabalum siklus pambebanan barikuiknyo tajadi, tekanan aia dapek batambah malabihi tekanan kontak antaro butia-butia tanah nan manjago inyo tetap saliang basantuhan jo nan lainnyo. Kontak antaro butia-butia iko marupakan media pamindahan barek bangunan jo lapisan tanah di ateh dari pamukaan tanah ka lapisan tanah atau batuan pado lapisan nan labiah dalam. Hilangnyo struktur tanah manyababkan tanah kahilangan sadoalah kakuatannyo (kamampuan untuak mamindahan tegangan geser) jo fenomena iko taliek sarupo mangalia manyarupoi cairan (mako disabuiklah 'pancairan').

Maskipun efek pancairan alah lamo dipahami, fenomena iko labiah manarik paratian para insinyur sasudah gampo bumi Niigata taun 1964 jo Alaska di taun nan samo. Pancairan jugo faktor utamo karusakan di Distrik Marina San Fransisco sasudah gampo bumi Loma Prieta taun 1989 dan di Pelabuhan Kobe akibek gampo bumi gadang Hanshin taun 1995. Pancairan tarakhir nan maakibekan karusakan gadang manimpo parumahan di timur pinggiran kota dan kota satelit Christchurch, Selandia Baru sasudah gampo bumi Canterbury taun 2010 dan labiah luweh lai sasudah gampo Christchurch susulan pado awal dan patangahan 2011.

Peraturan bangunan di sajumlah negara mawajiban para insinyur untuak mampatimbangkan efek pancairan tanah dalam disain bangunan jo infrastruktur baru sarupo jembatan, bendungan, jo dindiang panahan.

Definisi teknis

Kaadaan "pancairan tanah" tajadi katiko takanan efektif tanah bakurang hinggo pado dasarnyo nol, nan bahubuangan jo hilangnyo kakuatan geser. Hal iko dapek dipicu dek pambebanan monotonik (misalnyo, parubahan tekanan tunggal nan tajadi tibo-tibo (tamasuak maningkeknyo baban di sabuah tanggul atau tibo-tibo kahilangan dukuangan bagian bawah) atau siklis (misalnyo, parubahan kondisi takanan sacaro baulang-ulang, tamasuak hantaman ombak atau getaran gampo bumi). Dalam kaduo kasus tanah dalam keadaan jenuh longga, dan salah ciek nan dapek mahasilkan tekanan aia pori pado suatu parubahan baban adolah nan paliang mungkin untuak mancair. Iko karano tanah nan longga mamiliki kacendrungan untuak mamampat katiko bageser, mahasilkan tekanan aia pori balabihan nan dipindahan sabagai baban dari rangka tanah ka pori aia tadakek salamo pambabanan. Sairiang jo maningkeknyo takanan aia pori, kakuatan tanah hilang sacaro progresif karano takanan efektif bakurang. Hal iko labiah mungkin tajadi pado tanah bakasiak atau balumpur nonplastik, tetapi mungkin juo pado lapisan karekel jo tanah liek dalam babarapo kasus nan jarang tajadi.

Suatu "kagagalan aliran" dapek muncua jikok kakuatan tanah bakurang di bawah bateh tekanan nan dibutuahan untuak mampatahanan kasaimbangan suatu kamiriangan atau dasar bangunan sabagai contoh. Hl iko dapek tajadi karano pambebanan monotonik atau siklis jo dapek tajadi sacaro tibo-tibo sarato manjadi bancano gadang. Salah ciek contoh historis adolah bancano Aberfan. Arthur Casagrande manyabuik fenomena sarupo iko sabagai 'pancairan aliran' maskipun kaadaan tekanan efektif nol indak tawujuik untuak kajadian tasabuik.[

Liek pulo

• Bencana Aberfan
• Batas Atterberg
• Pasir hisap kering
• Aliran tanah
• Rekayasa gempa bumi
• Gunung lumpur
• Aliran lumpur
• Network for Earthquake Engineering Simulation
• Paleoseismologi
• Didihan pasir
• Tiksotropi

Bacaan lanjuikan

• Seed et al., Recent Advances in Soil Liquefaction Engineering: A Unified and Consistent Framework, 26th Annual ASCE Los Angeles Geotechnical Spring Seminar, Long Beach, California, April 30, 2003, Earthquake Engineering Research Center PDF

Pranala lua

Media tantang Pancairan tanah di Wikimedia Commons

• Soil Liquefaction
• Liquefaction – Pacific Northwest Seismic Network
• Video showing liquefaction process di YouTube
• Soil liquefaction di YouTube], video direkam saat gempa bumi Tohoku 2011