Berikut penjelasan yang jelas, teknis, dan langsung ke perbedaan mengenai:
Pemodelan Material: Soil Foliation – Considered vs Not Considered
Pengaruhnya pada Parameter Identifikasi
Perbedaan Uplift Pressure pada GEO5: Saturated Unit Weight (Standard) vs “Computed from Porosity”
1. Soil Foliation: Considered vs Not Considered
Foliation di GEO5 dipakai untuk memodelkan lapisan material berarah (anisotropic)—misalnya batuan berlapis, shale, slate, schist, atau tanah yang memiliki struktur arah tertentu akibat deposisi.
✅ A. Soil Foliation – Considered (Diaktifkan)
Artinya kamu menganggap bahwa material memiliki beda kekuatan & kekakuan berdasarkan arah lapisan.
Pengaruhnya pada parameter identifikasi:
Ketika Foliation considered, kamu harus mendefinisikan parameter tambahan:
Mengatur perbedaan kohesi & friction angle antara arah sejajar & tegak foliasi
Different Elastic Modulus (E∥ dan E⊥)
Kekakuan material menjadi anisotropik
Dampaknya terhadap analisis:
Material lebih lemah pada arah sejajar foliasi → potensi bidang longsor mengikuti foliasi.
Tegangan efektif & faktor keamanan berubah karena anisotropi kekuatan.
Analisis deformasi (FEM) menghasilkan bentuk deformasi lebih realistis untuk batuan berlapis.
🚫 B. Soil Foliation – Not Considered (Tidak diaktifkan)
Material dianggap homogen dan isotropik.
Parameter yang digunakan hanya:
γ (unit weight)
c (kohesi)
φ (sudut geser dalam)
E (modulus elastis)
ν (Poisson’s ratio)
Dampaknya:
Material dianggap punya kekuatan yang sama di semua arah.
Tidak ada pengaruh struktur arah terhadap nilai FS atau deformasi.
Kesimpulan Bagian 1
Mode
Material
Parameter Tambahan
Dampak
Foliation Considered
Anisotropik (arah lapisan memengaruhi kekuatan)
Dip, Strength Ratio, E∥/E⊥
FS berubah, arah longsor berubah
Not Considered
Isotropik
Tidak perlu
Perhitungan lebih sederhana tetapi kurang realistis pada batuan berlapis
2. Uplift Pressure di GEO5: Perbedaan Metode Satuan Berat Tanah
Pada GEO5, satuan berat tanah jenuh (γ_sat) dapat dipilih dari:
A. Saturated Unit Weight (Standard)
Kamu memasukkan nilai γ_sat secara langsung, biasanya hasil laboratorium atau SNI.
Tidak ada perhitungan internal terkait porositas.
Uplift pressure dihitung berdasarkan γ_w dan elevasi muka air tanah.
Efektif stress = total stress – pore pressure (klasik Terzaghi).
Digunakan jika: hasil laboratorium sudah tersedia → lebih akurat.
B. Saturated Unit Weight “Computed from Porosity”
GEO5 akan menghitung γ_sat otomatis menggunakan:
γsat=(1−n)γs+nγw
dimana
n = porositas
γ_s = unit weight butiran padat
γ_w = 9.81 kN/m³
Karakteristik:
✔ Cocok bila kamu hanya punya porosity dan specific gravity (Gs) ✔ Lebih teoritis, bisa berbeda dari hasil laboratorium ✔ Memengaruhi nilai uplift karena γ_sat memengaruhi tegangan total
Dampak terhadap uplift pressure:
Jika γ_sat lebih besar, tekanan air pori relatif menurun (karena tegangan total naik). Jika γ_sat lebih kecil, efektif stress menurun sehingga risiko uplift lebih besar.
Kesimpulan Bagian 2
Metode
Input
Kelebihan
Kekurangan
Dampak ke Uplift
Standard γ_sat
Masukkan langsung γ_sat
Lebih akurat bila data lab ada
Butuh data lab
Uplift lebih tepat
Computed from Porosity
Porositas, Gs
Dipakai saat data lab kurang
Hasil teoritis, bisa terlalu rendah/tinggi
Uplift bisa lebih besar/kecil tergantung n
Ringkas Paling Pendek
Foliation considered: material anisotropik → perlu sudut foliasi, strength ratio → analisis lebih realistis.
Foliation not considered: isotropik → parameter lebih sederhana.
γ_sat Standard: nilai langsung dari lab → uplift lebih akurat.
γ_sat Computed from porosity: dihitung otomatis dari n & Gs → uplift bisa berubah lebih besar/kecil.
(A) tabel perbandingan, (B) langkah literal/menus (GEO5, versi umum — catatan: label menu bisa sedikit berbeda antar versi), (C) skema gambar foliation (ASCII + penjelasan), dan (D) studi kasus perhitungan uplift dengan angka contoh dan interpretasi. Semua dilakukan langsung di sini.
1) Tabel perbandingan lengkap
(Perbandingan Soil Foliation Considered vs Not Considered dan Saturated unit weight: Standard vs Computed from porosity)
Aspek
Foliation Considered
Foliation Not considered
Asumsi material
Anisotropik — kekuatan/kekakuan bergantung arah relatif foliasi
Strength ratio (∥ / ⟂) atau langsung isikan c∥, φ∥ dan c⊥, φ⊥ jika tersedia.
E∥ dan E⊥ atau rasio E jika FEM memerlukan.
Klik OK / Apply untuk menyimpan material.
B. Menentukan unit weights / saturated unit weight
Masih di Material Properties → tab Weights / Unit weight. Biasanya ada field: γ_dry, γ_sat, γ_submerged.
Pilihan input biasanya:
Enter γ_sat manually → isi nilai (mis. 20.0 kN/m³).
Compute γ_sat from porosity → checkbox / radio button "Compute from porosity" → klik.
Jika pilih compute: masukkan Porosity (n) atau Void ratio (e) dan Gs (specific gravity) atau γ_s. Software akan menampilkan γ_sat hasil perhitungan.
Jika ada pilihan standard / comp. from porosity pilih sesuai kebutuhan, kemudian Apply.
C. Menjalankan analisis (uplift, pore pressure)
Di modul geotechnical design (mis. Seepage / Groundwater): masukkan boundary conditions untuk muka air, head atau flux.
Di modul stability/foundation: pastikan material yang dipakai di assign pada lapisan.
Jalankan solver: Run / Calculate → hasil termasuk distribusi pore pressure (p), total stress, effective stress, dan faktor keamanan (FS).
Lihat output: Pore pressure diagram / Uplift pressure pada elemen dasar (mis. base of core / foundation).
3) Skema & penjelasan gambar foliation (ASCII + penjelasan singkat)
Sketsa sederhana (side-view):
/\/\/\/\/\ <-- Reservoir water surface (RWL)||| Rock |<- rock mass with foliation planes dipping right|_______ |
\ ////<- foliation planes (lines) -> lebih lemah sejajar arah ini
\////
\ /---------- Base (foundation/abutment)
Penjelasan:
Foliation plane adalah bidang lemah yang berulang (laminar). Bila foliation mendekati paralel dengan muka lereng atau permukaan fondasi, kegagalan planar atau geser sepanjang bidang foliasi sangat mungkin.
Bila foliation dipping ke arah lembah (searah kemiringan permukaan), sebuah potensi plane sliding besar; jika foliation dipping ke dalam bukit mungkin lebih stabil.
Ketika memodelkan foliation, harus menentukan: dip angle, dip direction, dan parameter mekanik sepanjang dan tegak foliasi (c∥, φ∥ vs c⊥, φ⊥).
Pada diagram FEM, foliation biasanya direpresentasikan sebagai orientasi anisotropi (tensor kekuatan atau batas Mohr-Coulomb terpisah).
4) Studi kasus perhitungan uplift — langkah demi langkah (angka contoh, lengkap perhitungan)
Situasi contoh (skenario dam/pond foundation sederhana):
Elevasi muka air reservoir (RWL) = permukaan tanah referensi.
Dasar lapisan jenuh / titik yang kita hitung = 10.00 m di bawah muka air (h = 10.00 m).
Nilai dasar dipakai: γ_w = 9.81 kN/m³.
Dua skenario untuk γ_sat:
Case A (Standard): γ_sat input langsung = 20.00 kN/m³ (data laboratorium)
Case B (Computed from porosity): n = 0.35 ; Gs = 2.70 → software menghitung γ_sat
Langkah 1 — Hitung γ_sat (Case B) secara digit-by-digit
Langkah 2 — Hitung uplift (pore) pada kedalaman 10 m
Kepala air vertical = h = 10.00 m → pore pressure p = γ_w × h
p = 9.81 × 10.00 = 98.10 kPa
Langkah 3 — Hitung total stress dan effective stress di kedalaman 10 m Total stress σ_total = γ_sat × z (z = 10 m). Effective stress σ' = σ_total − p.
Dengan menggunakan γ_sat yang dihitung dari porositas (Case B), total stress lebih tinggi → tegangan efektif di dasar juga sedikit lebih tinggi (lebih baik) sehingga efek uplift relatif lebih kecil pada rasio tegangan efektif.
Dalam contoh ini perbedaan 6.5 kPa (≈6.4%) mungkin tidak besar untuk beberapa aplikasi, namun dapat signifikan bila margin keselamatan kecil (mis. faktor keamanan terhadap terangkatnya dasar atau faktor keamanan daya dukung tanah yang sensitif pada tegangan efektif).
Catatan penting: penambahan γ_sat dari porositas dapat menghasilkan γ_sat lebih besar atau lebih kecil dari nilai lab; hasil tergantung Gs dan n. Jadi selalu verifikasi dengan data laboratorium bila tersedia.
5) Implikasi praktis & rekomendasi operasional
Jika data lab tersedia → pakai γ_sat lab (Standard). Data lapangan dan lab lebih andal daripada asumsi porositas.
Jika hanya punya n & Gs → gunakan computed-from-porosity, namun lakukan sensitivity check (jalankan analisis dengan n ± 0.05 atau Gs ± 0.05) untuk melihat seberapa sensitif desain terhadap asumsi ini.
Selalu aktifkan foliation bila material menunjukkan struktur lapisan (shale, schist, tanah organik/laminar). Input orientasi (dip) sangat penting — arah foliasi relatif terhadap lereng/foundation dapat mengubah modus kegagalan dari rotasi ke planar.
Periksa pengaruh uplift pada efektif stress dan FS: jika uplift mendekati nilai yg mengurangi σ′ sampai 0 atau hampir, diperlukan drainase, reliefe wells, cutoff, atau grout untuk menurunkan pore pressure.
Gunakan sensitivity runs di GEO5: dua skenario (with/without foliation) dan beberapa nilai γ_sat (lab / computed / ±variasi) untuk melihat rentang FS dan deformasi.
6) Tambahan: contoh quick checklist input GEO5 sebelum compute
Material assigned pada semua layer (core, shell, foundation)
Modul Prefab Wall generasi baru: pembuatan dinding secara keseluruhan, visualisasi 3D, daftar blok yang digunakan, potongan melintang untuk analisis, blok yang didefinisikan pengguna, katalog dari produsen. FineSoftware+2geoprac.net+2
Persyaratan sistem: Windows 10 atau 11, minimal grafis mendukung OpenGL 3.3, untuk pekerjaan berat (seperti Stratigraphy 3D, Point Clouds) disarankan RAM yang lebih besar.
Jangan ragu untuk belajar, berlatih dengan software ini, dan berkreatifitas dengan berbagai modul analisis yang telah disediakan. Selamat mencoba berbagai permasalahan geoteknik dan modelkan dengan geostudio yang powerfull membantu pekerjaan kita!
