Korelasi antara matric suction, konduktivitas air, dan tekanan air pori (uplift pressure) dapat dianalisis menggunakan perangkat lunak GEO Studio. Matric suction adalah perbedaan tekanan antara air tanah dan udara dalam pori-pori tanah, sementara konduktivitas air mengacu pada kemampuan air untuk mengalir melalui tanah. Tekanan uplift adalah gaya atau tekanan air yang bekerja ke atas pada tanah atau bangunan akibat tekanan air.
Untuk menganalisis korelasi ini, berikut adalah langkah-langkah yang dapat Anda ikuti di GEO Studio:
Mengumpulkan data matric suction dan konduktivitas air yang relevan.
Membuat model analisis menggunakan perangkat lunak GEO Studio.
Menentukan parameter tanah yang sesuai, termasuk matric suction dan konduktivitas air.
Memasukkan data matric suction dan konduktivitas air ke dalam model analisis.
Menentukan kondisi batas dan beban yang sesuai dalam model.
Menjalankan analisis menggunakan perangkat lunak GEO Studio.
Menganalisis hasil untuk melihat korelasi antara matric suction, konduktivitas air, dan tekanan uplift.
Konduktivitas air dan matrik suction
Konduktivitas air dan matrik suction merupakan faktor penting dalam rekayasa bendungan, karena keduanya dapat mempengaruhi tekanan pasif dan aktif dan juga tekanan uplift pada bendungan.
Konduktivitas Air
Konduktivitas air mengacu pada kemampuan air untuk menghantarkan arus listrik. Dalam konteks rekayasa bendungan, konduktivitas air seringkali dikaitkan dengan permeabilitas material tanah atau batuan di sekitar bendungan. Permeabilitas adalah ukuran seberapa mudah air dapat mengalir melalui suatu material. Konduktivitas air yang tinggi pada tanah atau batuan di sekitarnya dapat menyebabkan peningkatan rembesan air melalui bendungan, sehingga dapat mempengaruhi stabilitas dan kinerja struktur. Penting untuk mempertimbangkan konduktivitas air ketika merancang dan membangun bendungan untuk memastikan pengelolaan air yang tepat dan mencegah potensi masalah seperti rembesan atau erosi.
Matrik Suction (tekanan pori negative) atau matrik hisap
Matrik Suction, juga dikenal sebagai hisapan tanah, adalah ukuran potensi tanah dalam menahan air melawan gaya gravitasi. Ini adalah perbedaan antara kadar air aktual tanah dan kadar air jenuhnya. Penyedotan matrik berperan penting terhadap perilaku tanah tak jenuh, yaitu tanah yang tidak jenuh air sepenuhnya. Dalam rekayasa bendungan, hisapan matrik dapat mempengaruhi stabilitas bendungan dan tanah di sekitarnya. Perubahan hisapan matrik dapat menyebabkan perubahan kekuatan dan volume tanah, yang dapat mempengaruhi tekanan aktif dan tekanan angkat pada bendungan.
Perubahan matrik suction dapat mempengaruhi kekuatan dan volume tanah, yang pada gilirannya dapat mempengaruhi tekanan aktif dan tekanan angkat pada bendungan. Misalnya, peningkatan tekanan pori negatif (hisap) terjadi dapat menyebabkan peningkatan kekuatan tanah, sehingga menghasilkan tekanan pasif (negatif/hisap) yang lebih tinggi pada bendungan. Sebaliknya, penurunan hisapan matrik dapat menurunkan kekuatan tanah dan meningkatkan potensi tekanan angkat (uplift pressure).
Trik Analisis untuk Menghindari Kesalahan
Agar tidak terjadi kesalahan dalam menganalisis korelasi antara matric suction, konduktivitas air, dan tekanan uplift, berikut adalah beberapa trik yang dapat Anda ikuti:
Pastikan data yang Anda gunakan akurat dan relevan. Periksa sumber data dan pastikan bahwa data tersebut sesuai dengan kondisi lapangan yang sedang Anda analisis.
Pahami dengan baik parameter tanah yang digunakan dalam analisis. Pastikan bahwa parameter matric suction dan konduktivitas air yang Anda masukkan ke dalam model sesuai dengan karakteristik tanah yang sedang Anda analisis.
Lakukan validasi model dengan menggunakan data lapangan atau data percobaan yang tersedia. Ini akan membantu memastikan bahwa model yang Anda gunakan mencerminkan kondisi sebenarnya dengan akurat.
Periksa hasil analisis dengan cermat. Perhatikan apakah terdapat korelasi yang diharapkan antara matric suction, konduktivitas air, dan tekanan uplift. Jika hasil analisis tidak sesuai dengan harapan, periksa kembali parameter yang digunakan atau lakukan analisis tambahan untuk memperoleh pemahaman yang lebih baik.
Dalam melakukan analisis geoteknik, penting untuk memiliki pemahaman yang baik tentang teori dan metode yang digunakan. Jika Anda tidak memiliki pengalaman dalam menganalisis korelasi ini, disarankan untuk berkonsultasi dengan ahli geoteknik yang berpengalaman.
Unsaturated soils – Tekanan Air Pori Negatif
Dalam studi karakteristik tanah di rekayasa sipil, pada umumnya hanya dipelajari dua kasus ekstrim berikut: tanah yang kering sempurna (dry soils) dan tanah tersaturasi sempurna (saturated soils).
Menggunakan definisi derajat saturasi 
Tanah tersaturasi sempurna dapat ditemukan pada tanah yang dilalui aliran air tanah (ground water), sedangkan sisanya, yaitu tanah diatas muka air tanah, untuk menyederhanakan analisis, seringkali dianggap sebagai tanah yang kering sempurna.
Tentu saja, pada kenyataannya, tanah diatas muka air tanah atau dengan istilah ilmiahnya vadose zone, adalah tanah yang tidak tersaturasi, derajat saturasinya berada diantara 0 dan 1.
Untuk tanah yang berada tepat diatas muka air tanah, meski tidak tersaturasi sempurna, biasanya tingkat saturasinya cukup tinggi. Sedangkan tanah yang berada di permukaan, tingkat saturasinya tergantung kepada curah hujan atau vegetasi yang ada. Untuk lebih jelasnya bisa lihat siklus hidrologi diatas.
Sekarang sudah cukup jelas bahwa pada kenyataannya, ada tanah yang tingkat saturasinya tidak berada di dua ekstrim yang umumnya dipelajari. Selain fase solid dan fase likuid, tanah unsaturated ini juga memiki fase gas.
Nah pertanyaannya tentu saja, bagaimana perilaku tanah yang tidak tersaturasi tersebut?
Sekilas tentang tekanan air pori positif
Agar bisa menjawab pertanyaan diatas, kita harus memahami terlebih dahulu konsep tekanan air pori negatif. Ini adalah konsep dasar yang diperlukan untuk memahami perilaku tanah unsaturated !!
Namun sebelumnya, saya review sejenak mengenai tekanan air pori positif.
Tekanan adalah tegangan yang besarnya sama ke segala arah. Tekanan ini bisa negatif atau positif. Gambar dibawah ini menunjukkan aktivitas sehari-hari yang berkaitan dengan pemberian tekanan positif dan negatif.
Untuk kasus tanah yang tersaturasi sempurna, Karl Terzaghi, bapak mekanika tanah, telah memperkenalkan konsep mengenai tegangan tanah efektif sbb:
Pada prinsipnya persamaan diatas menyatakan bahwa tegangan dari luar sistem 
Untuk kondisi short-term, air akan menahan seluruh tegangan yang diberikan, sehingga 
Tekanan air pori negatif: Matric suction
Sekarang bagaimana dengan tanah yang tidak tersaturasi? Gambar dibawah ini menggambarkan air yang terperangkap diantara dua butir tanah. Ada dua fenomena yang menarik disini:
- Mengapa permukaan air diantara dua butiran tanah berbentuk concave?
- Mengapa air pada umumnya terkonsentrasi di celah sempit antara dua butiran?
Air diantara butir tanah
Sesungguhnya kedua fenomena diatas berkaitan erat !! Pertama, bentuk concave dari permukaan air merupakan efek dari lebih kuatnya gaya tarik antara molekul air (kohesi) dibandingkan dengan gaya tarik molekul air dengan dinding butir tanah (adhesi).
Kedua, karena air di permukaan hanya ditarik oleh molekul-molekul air dibawahnya, maka molekul air di permukaan ini memiliki gaya tarik yang lebih kuat diantara mereka, fenomena ini dikenal dengan nama surface tension. Hal inilah yang menyebabkan air cenderung terperangkap diantara celah sempit antara dua butiran.
Ketiga, dengan bentuk concave di permukaan air dan gaya tarik yang kuat antara molekul air tersebut, akan dihasilkan resultan gaya keatas (lihat gambar dibawah) di interface antara air dan butir tanah (atau tabung menurut gambar dibawah). Hal ini menghasilkan fenomena yang dikenal dengan nama aksi kapiler !!
Untuk lebih jelasnya video youtube dibawah ini menggambarkan bagaimana aksi kapiler terjadi di tabung. Semakin kecil diameter tabung, maka makin kuat pula aksi kapilernya !!
Mengapa saya perlu menjelaskan mengenai aksi kapiler? Sederhana, bila kita bayangkan bahwa rongga-rongga antar butiran tanah adalah tabung-tabung kecil, maka aksi kapiler akan menyebabkan air dari aliran air tanah bergerak keatas.
Perlu diketahui bahwa salah satu komponen utama penyebab munculnya tekanan air pori negatif di unsaturated soils adalah aksi kapiler diatas !!
Kontribusi tekanan air pori negatif akibat aksi kapiler ini biasa diberi istilah matric suction, yang diformulasikan sbb:
Matric suction
Dimana: 
Tekanan air pori negatif: Osmotic suction
Selain akibat aksi kapiler, proses kimia juga bisa menyebabkan terjadinya tekanan air pori negatif. Proses kimia yang dimaksud adalah osmosis. Osmosis adalah perpindahan spontan molekul pelarut (seperti air) melalui membran semi-permeabel ketempat dimana konsentrasi zat terlarut (seperti garam) lebih tinggi. Untuk lebih jelasnya mengenai proses osmosis ini bisa lihat video youtube dibawah ini.
Saat peristiwa osmosis terjadi, tinggi hidrolik di satu tempat lebih tinggi dibandingkan ditempat lainnya, beda tinggi hidrolik inilah yang dikenal dengan nama osmotic pressure, yaitu tekanan yang diperlukan untuk mencegah terjadinya proses osmosis diatas.
Mungkin banyak dari kita juga sering mendengar proses penyaringan garam dari air laut dengan metode reverse osmosis, untuk kasus tersebut, tekanan diberikan di tempat yang lebih besar konsentrasi zat terlarutnya (lebih besar tinggi hidroliknya), dalam hal ini air laut, sedemikian sehingga pelarut (air) bisa mengalir ke tempat yang memiliki zat terlarut lebih rendah.
Kembali ke problem unsaturated soils, perlu diketahui bahwa tanah di permukaan pada umumnya memiliki kandungan zat terlarut (garam) lebih tinggi, ini diakibatkan oleh proses irigasi atau pelapukan batuan. Proses ini dikenal dengan nama salinisasi.
Oleh karena itu, kandungan zat terlarut di permukaan tanah pada
umumnya lebih tinggi daripada di dalam tanah, dengan demikian disini ada
potensi terjadinya proses osmosis. Tekanan air pori negatif akibat
proses ini dikenal dengan istilah osmotic suction 
Dengan demikian, total tekanan hisap di tanah (soil suction) 
Tekanan air pori negatif merupakan fenomena penting untuk memahami perilaku tanah unsaturated. Karena tekanan ini negatif, maka sesungguhnya ia akan memberikan ‘rekatan’ pada butiran tanah.
Demikian posting mengenai tekanan air pori negatif, diskusi lebih lanjut mengenai unsaturated soils ini akan saya sambung di posting berikutnya.
Penutup
Sekian Penjelasan Singkat Mengenai Korelasi antara Matric Suction, Konduktivitas Air, dan Tekanan Uplift. Semoga Bisa Menambah Pengetahuan Kita Semua.
