Tekanan Tanah Lateral: Konsep, Teori Tanah, dan Gaya Lateral

Pendahuluan

Tekanan tanah lateral adalah fenomena penting dalam rekayasa geoteknik yang memengaruhi desain struktur penahan tanah seperti dinding penahan (retaining wall), fondasi, basement, dan lainnya. Intinya, tekanan ini muncul dari gaya yang tanah berikan secara horizontal terhadap struktur di sekitarnya akibat berat sendiri tanah, beban eksternal, dan kondisi lingkungan seperti air tanah atau aktivitas perpindahan tanah. Pemahaman yang tepat tentang tekanan tanah lateral sangat penting agar struktur dapat dirancang secara aman dan efisien (termasuk pengaturan faktor keamanan dan distribusi gaya pada dinding penahan) dalam rangka mencegah keruntuhan atau deformasi yang membahayakan keselamatan konstruksi. ([Lihat sumber Disini - en.wikipedia.org])

Definisi Tekanan Tanah Lateral

Definisi Tekanan Tanah Lateral Secara Umum

Tekanan tanah lateral secara umum merujuk pada gaya yang ditimbulkan oleh tanah ke arah horizontal terhadap struktur penahan tanah. Gaya ini muncul karena berat berat massa tanah, beban permukaan, dan kondisi tanah yang mencoba bergerak atau dipaksa bergerak oleh struktur. Hal ini berbeda dengan tekanan vertikal (tegangan akibat berat tanah yang bertumpuk secara vertikal) karena tekanan lateral cenderung bekerja ke arah samping atau horisontal. ([Lihat sumber Disini - en.wikipedia.org])

Definisi Tekanan Tanah Lateral dalam KBBI

Dalam Kamus Besar Bahasa Indonesia (KBBI), tekanan tanah lateral tidak tercantum sebagai istilah tunggal, tetapi tekanan tanah dijelaskan sebagai gaya atau tekanan yang ditimbulkan oleh massa tanah terhadap suatu bidang atau struktur, termasuk arah horizontal. Definisi ini mencakup aspek tekanan yang timbul akibat berat tanah dan gaya internal tanah terhadap struktur penahan. Arah horizontal atau lateral merupakan fokus utama ketika istilah ini dikombinasikan dengan kata “lateral.” (KBBI sendiri lebih umum menulis “tekanan tanah” tanpa pembatasan arah).

Definisi Tekanan Tanah Lateral Menurut Para Ahli

1. Hardiyatmo (2025): Tekanan tanah lateral merupakan dorongan tanah yang terjadi tepat di belakang struktur penahan tanah dan besarnya dipengaruhi oleh perubahan letak atau perpindahan dinding serta sifat-sifat tanah itu sendiri. ([Lihat sumber Disini - jurnalmahasiswa.uma.ac.id])

2. Hatulesila (2024): Tekanan tanah lateral adalah tekanan horizontal yang bekerja pada penahan tanah yang merupakan fungsi tegangan vertikal efektif dan dapat dibedakan menjadi tekanan tanah diam (at-rest), aktif, dan pasif berdasarkan kondisi pergerakan tanah dan dinding. ([Lihat sumber Disini - ejournal-polnam.ac.id])

3. Wikipedia (2025): Lateral earth pressure adalah tekanan yang diberikan oleh tanah secara horisontal terhadap sebuah permukaan vertikal atau miring, dan merupakan aspek penting dalam mekanika tanah dan desain struktur geoteknik seperti retaining walls. ([Lihat sumber Disini - en.wikipedia.org])

4. Kompendium Teknik Sipil UAJY (2020): Tekanan tanah lateral muncul akibat gaya-gaya lateral seperti tekanan tanah aktif yang bekerja dan dapat menyebabkan perpindahan dinding penahan tanah bila tidak dirancang dengan benar. ([Lihat sumber Disini - e-journal.uajy.ac.id])

Teori Tekanan Tanah (Aktif, Pasif, dan Diam)

Tekanan Tanah Diam (At-Rest)

Tekanan tanah diam adalah kondisi tekanan lateral ketika tanah dihalangi untuk bergerak secara horizontal oleh tanah di sekitarnya atau oleh dinding yang sangat kuat sehingga gaya lateral tidak berubah atau hampir tidak terjadi deformasi lateral. Koefisien tekanan tanah diam, biasa dilambangkan dengan K₀, menggambarkan rasio antara tegangan horizontal efektif dengan tegangan vertikal efektif tanah saat tanah berada dalam keadaan stabil tanpa pergerakan lateral. ([Lihat sumber Disini - jurnalmahasiswa.uma.ac.id])

Tekanan Tanah Aktif

Tekanan tanah aktif terjadi saat dinding penahan tanah bergerak menjauhi massa tanah sedikit demi sedikit sehingga tanah belakang kehilangan sebagian tegangan lateralnya. Dalam kondisi ini, tanah mengalami pelepasan tegangan horizontal sampai titik tertentu di mana tanah mulai mencapai kondisi plastis atau hampir gagal, sehingga menghasilkan tekanan lateral minimum yang masih mungkin bekerja terhadap dinding penahan. Teori klasik yang digunakan untuk menghitung tekanan ini adalah teori Rankine dan Coulomb. ([Lihat sumber Disini - ejournal-polnam.ac.id])

Tekanan Tanah Pasif

Sebaliknya, tekanan tanah pasif muncul saat dinding penahan tanah bergerak ke dalam ke arah massa tanah, sehingga tanah mengalami kompresi lateral sampai tanah mencapai kondisi plastis. Dalam keadaan ini tanah memberikan tekanan lateral maksimum terhadap struktur karena tanah mendistribusikan gaya lebih besar saat dipaksa bergerak ke arah dalam. ([Lihat sumber Disini - ejournal-polnam.ac.id])

Teori Rankine mengasumsikan medan tegangan yang complete di dalam tanah dengan syarat tertentu (tanpa kohesi dan permukaan licin) untuk menganalisis tekanan tanah aktif dan pasif secara matematis. ([Lihat sumber Disini - ejournal-polnam.ac.id])

Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Tekanan Tanah

Terdapat beberapa faktor penting yang memengaruhi besarnya tekanan tanah lateral terhadap struktur penahan, antara lain:

• Sifat fisik tanah: termasuk berat unit tanah, kohesi tanah, dan sudut internal geser (φ). Nilai-nilai ini menentukan seberapa besar gesekan dan kohesi tanah yang memengaruhi tekanan lateral. ([Lihat sumber Disini - ejournal-polnam.ac.id])

• Kondisi kelembaban dan air tanah: tekanan pori air di dalam tanah dapat meningkat atau mengurangi tekanan efektif sehingga mempengaruhi besar tekanan lateral yang bekerja pada dinding. ([Lihat sumber Disini - jurnalmahasiswa.uma.ac.id])

• Perpindahan dinding: besar tekanan aktif/ pasif sangat dipengaruhi oleh seberapa banyak dinding penahan tanah dapat bergerak secara horizontal. ([Lihat sumber Disini - jurnalmahasiswa.uma.ac.id])

• Kondisi beban eksternal: seperti beban merata di permukaan tanah, surcharge atau struktur di atas tanah dapat meningkatkan tekanan lateral. ([Lihat sumber Disini - jurnalmahasiswa.uma.ac.id])

• Jenis struktur penahan: material, bentuk dinding, dan kedalaman fondasi mempengaruhi distribusi tekanan lateral pada dinding serta titik aplikasi gaya resultant. ([Lihat sumber Disini - jurnalmahasiswa.uma.ac.id])

Distribusi Tekanan Tanah pada Struktur Penahan

Distribusi tekanan tanah lateral pada dinding tidaklah sama sepanjang tingginya. Pada kondisi aktif misalnya, tekanan cenderung meningkat dengan kedalaman karena beban tanah yang lebih besar di bagian bawah dibanding atas. Sebaliknya dalam tekanan pasif, tekanan lateral akan semakin besar ke bawah karena tanah bekerja secara lebih intensif saat mendorong struktur ke arah dalam. Distribusi ini sering dinyatakan sebagai kurva non-linier terhadap kedalaman dan dipengaruhi oleh kondisi pergerakan dinding dan parameter tanah. ([Lihat sumber Disini - frontiersin.org])

Gaya Lateral Tanah terhadap Dinding Penahan

Gaya lateral yang bekerja pada dinding penahan tanah berupa hasil integrasi tekanan lateral sepanjang tinggi dinding. Untuk kondisi aktif, tekanan lateral terendah di bagian atas dan meningkat seiring kedalaman, menghasilkan resultant force yang bekerja di sekitar 1/3 dari tinggi dinding dari dasar. Tipe gaya ini sangat penting dalam analisis perancangan struktur agar momen dan gaya geser yang terjadi bisa dilewati batas keamanan. ([Lihat sumber Disini - ejournal-polnam.ac.id])

Tekanan Tanah Lateral dalam Perencanaan Struktur

Dalam perencanaan struktur seperti retaining wall, pondasi Basement, dan galian dalam, besarnya tekanan tanah lateral digunakan untuk menghitung dimensi struktur, stabilitas geser, overturning, serta kebutuhan tulangan atau dinding. Metode perhitungan klasik seperti Rankine dan Coulomb masih sering digunakan, tetapi metode numerik dengan simulasi elemen hingga kini lebih banyak dipakai untuk mendapatkan perkiraan tekanan yang lebih realistis, terutama pada kondisi tanah non-linier atau geometri kompleks. ([Lihat sumber Disini - atlantis-press.com])

Kesimpulan

Tekanan tanah lateral merupakan komponen krusial dalam desain geoteknik dan rekayasa sipil. Hal ini mencakup tekanan horizontal dari massa tanah terhadap struktur seperti dinding penahan. Secara umum tekanan ini dapat dikategorikan dalam tiga kondisi: tekanan diam (at-rest), tekanan aktif, dan tekanan pasif, masing-masing dipengaruhi oleh pergerakan dinding dan sifat tanah. Faktor-faktor seperti kelembaban tanah, kohesi, sudut geser dalam serta beban eksternal turut memengaruhi besar tekanan. Distribusi tekanan tidak seragam sepanjang kedalaman dinding dan harus dipertimbangkan dalam desain struktur untuk mencegah deformasi berlebihan atau kegagalan konstruksi. Metode perhitungan klasik memberikan dasar teknis yang kuat, sementara pendekatan numerik modern relevan untuk kondisi tanah yang lebih kompleks.