## Jurnal Ilmiah Rekayasa Sipil
Available online at : http://ejournal2.pnp.ac.id/index.php/jirs/ Terakreditasi SINTA Peringkat 5
Diterima Redaksi : 06-10-2022 | Selesai Revisi : 28-10-2022 | Diterbitkan Online : 30-10-2022

## Korelasi Air Entry Value (AEV) Dengan Kuat Geser Tanah Jenuh Sebagian
1 Gayuh Aji Prasetyaningtiyas* 2 Kuswaji Dwi Priyono
1 Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Surakarta
2 Geografi, Fakultas Geografi, Universitas Muhammadiyah Surakarta 1 gayuh.ap@ums.ac.id* 2 kdp130@ums.id

## Abstract
The  characteristics  of  unsaturated soil seen  from the  Groundwater  Characteristics  Curve  (SWCC). One  of main variables determine the SWCC of soil are Air Entry Value (AEV). The AEV is  the initial point of air entering the soil void. SWCC was obtained from the fitting of unsaturated soil model from Soil Vision. Although statistically a fitting model can match the point of laboratory result, the AEV resulted different point from the curve shaped by laboratory points.  Therefore,  this  study  aims  to  understand  further  the  influence  of  AEV  on  unsaturated  particularly  on  the change of soil share strength parameters. This studi used field investigation, a series of laboratory and numerical analysis  to  obtain  Fredlund  bimodal  and  Van  Genutchen  fitting  model.  Both  models,  then  used  to  calculate  the shear strength parameter (φ’, c’) change affected by different water content. On the other hand, the AEV consider as  the  major  aspect  on  the  calculation.  The  result  shows  that  Van  Genutchen  model  demonstrated  the  higher similarity with the laboratory test shear strength test comparing to Fredlund Bmodal’s. for silt sand oil in this study. This study is applicable for back filled and landslide case.
Keywords: AEV, Fredlund Bimodal, SWCC, shear strength, Van Genutchen

## Abstrak
Karakteristik tanah jenuh sebagian dapat dilihat dari Soil water characteristic Curve ( SWCC ). Salah satu elemen penting yang dapat menentukan SWCC tanah yaitu Air Entry Value ( AEV ). Nilai AEV merupakan titik awal udara masuk ke pori tanah. Nilai SWCC didapat dari fitting model tanah jenuh sebagian dari Soil Vision. Meskipun sebuah model fitting bisa mendekati titik uji namun nilai AEV yang dihasilkan terkadang berbeda dari kurva imajiner yang terbentuk oleh titik hasil uji laboratorium. Oleh karena itu studi ini mencoba untuk memahami pengaruh AEV dalam perilaku tanah jenuh sebagian, khususnya dalam perubahan parameter kuat geser tanah. Studi ini menggunakan metode  investigasi  lapangan  dan  uji  laboratorium  serta  analisis  numeris  untuk  mendapatkan fitting Fredlund Bimodal dan Van Genutchen. Kedua model tersebut kemudian digunakan untuk mendapatkan nilai perubahan nilai kuat geser dengan menggunakan persamaan Bishop. Hasil dari pendekatan kemudian divalidasi dengan hasil uji laboratorium. Hasil studi menunjukkan  bahwa model  Van  Genutchen  lebih  tepat  digunakan  sebagai  pendekatan perubahan parameter kuat geser. Hal tersebut dipengaruhi oleh nilai AEV yang lebih kecil dengan nilai AEV hasil fitting Fredlund Bimodal untuk tipe tanah lanau kepasiran. Studi ini aplikatif untuk kasus tanah jenuh sebagian akibat perubahan kadar air, seperti timbunan dan bencana longsor.
Kata kunci : AEV ,  Fredlund Bimodal, kuat geser, SWCC, kuat geser, Van Genutchen.

## 1.  Pendahuluan
Tanah  jenuh  sebagian  merupakan  kondisi tanah  dengan  kejenuhan  <100%,  sehingga memungkinkan  terjadinya  gaya  kapilaritas. Kondisi tersebut berpengaruh pada perubahan
kadar air tanah, terutama jika terjadi infiltrasi di dalam  tanah.  Proses  perubahan  kadar  air tersebut memberikan kontribusi dalam perubahan parameter tanah. Perubahan kadar air  tersebut  digambarkan  dalam  Soil  Water
Gayuh Aji Prasetyaningtiyas 1 , Kuswaji Dwi Priyono 2
Jurnal Ilmiah Rekayasa Sipil Vol.19 No. 2 Edisi Oktober 2022
Diterima Redaksi : 06-10-2022 | Selesai Revisi : 28-10-2022 | Diterbitkan Online : 30-10-202
Characteristic  Curve  ( SWCC ).  Dalam SWCC tergambar  kondisi  dari  tanah  jenuh  hingga sangat  kering.  Titik  pertama  dari  jenuh  total menuju  jenuh  sebagian  merupakan  titik Air Entry Value . Bisa juga diartikan sebagai sebuah kondisi  awal  ketika  tanah  tidak  sepenuhnya terisi  air  sehingga  ada  celah  yang  bisa  terisi udara.  Di  titik  ini  lah  tanah  mulai  memiliki tegangan  hisap terhadap air  ( suction ).  Kondisi sebaliknya adalah kondisi residu, yaitu kondisi peralihan  dari  kering  total  menuju  jenuh sebagian.
Dari penjelasan diatas, kedua kondisi peralihan sangat  penting  bagi  tanah  jenuh  sebagian. Khususnya  pada Air  Entry  Value ( AEV ), mengingat  pengaruh  infiltrasi  hujan  terhadap bahaya  longsor.  Dimana  kondisi  tersebut biasanya  ditentukan  dari AEV yaitu  kondisi kering menuju jenuh, akibat infiltrasi hujan. Oleh karena  itu,  sampel  pada  studi  ini  diambil  dari lokasi  rawan  longsor  yang  rentan  terhadap penurunan kuat geser tanah akibat infiltrasi air hujan.
Model fitting dalam  menentukan SWCC menghasilkan AEV dan kemiringan kurva yang berbeda.  Biasanya  penentuan  model fitting yang  tepat  dilihat  dari  ketepatan  titik  prediksi dengan  hasil  uji suction tanah.  Beberapa peneliti terdahulu telah melakukan uji beberapa fitting untuk  menentukan  model  mana  yang cocok untuk  beberapa jenis tanah. Cao dkk. [1] melakukan  studi untuk  mengetahui  kecocokan fitting Van Genutchen untuk tanah pasir dengan tingkat  keseragaman  gradasi  rendah.  Hasil studi menunjukkan bahwa untuk gradasi butiran
0.04 mm hingga 0.7 mm kondisi AEV turun jika menggunakan fitting Van Genutchen. Studi lain oleh Zhou dkk. [2] menyatakan bahwa model ini dapat  digunakan  untuk  gradasi  tanah  kerikil sampai  dengan  tanah  lanau,  untuk  metode drying  cycle .  Burger  dan  Shackelford  [3] melakukan  uji  menggunakan filter  paper dan melaporkan  bahwa  model  Fredlund  Bimodal telah sesuai fungsinya pada tipe tanah granular untuk menujukkan porositas ganda pada suatu tanah yang memiliki campuran tanah yang lain. Namun, studi tersebut terbatas pada ketepatan titik  uji  dengan  kurva SWCC ,  sedangkan pengaruh AEV kurang dibicarakan. Di sisi lain,
Nilai AEV yang  dihasilkan  juga  merupakan aspek fundamental dalam fitting SWCC . Fondjo dkk. [4] melaporkan bahwa tanah dengan AEV 0-20  kPa  dapat  menghasilkan SWCC yang terbaik.  Nilai AEV tersebut  berkaitan  dengan kandungan mineral dalam tanah.
Secara  tidak  langsung, AEV dapat  memberi pengaruh kepada perubahan parameter tanah. Oleh  karena itu  penting  mengetahui  pengaruh perbedaan AEV pada  tiap  model fitting yang digunakan.  Namun  masih  jarang  studi  yang menggunakan  validasi  dengan  data  lapangan sesuai  kadar  air  asli  lapangan,  mengingat  hal tersebut  membutuhkan  waktu  yang  lama karena  harus  menunggu  pergantian  musim  di daerah  pengambilan  sampel.  Validasi  sesuai hasil sampel lapangan diperlukan agar validasi lebih  aktual.  Seperti  diketahui  apabila  validasi menggunakan variasi kadar air yang dikondisikan  pada  laboratorium,  hasilnya  bisa tidak  cukup  mewakili  hasil  lapangan.  Hal tersebut  disebabkan  perbedaan  suhu,  kondisi
dan  distribusi  aliran  air  yang  pasti  berbeda antara  pembasahan  akibat  hujan  alami  dan pembasahan buatan di laboratorium.
Dalam  penelitian  ini  dilakukan  uji  pada  dua model fitting SWCC berdasarkan  nilai AEV yang dihasilkan, yaitu model Fredlund Bimodal dan  Van  Genutchen.  Hal  ini  bertujuan  untuk mengetahui  model  mana  yang  paling  bisa dipakai untuk mendekati perubahan parameter kuat geser. Dalam studi ini dilakukan investigasi lapangan, pengujian laboratorium dan pemodelan numeris menggunakan aplikasi Soil Vision untuk mendapatkan SWCC tanah.

## 2.  Metode Penelitian
2.1.  Dasar  Teori Fitting dan  Perubahan
Parameter Kuat Geser ( c’ dan φ’ )
Air Entry Value (AEV) merupakan titik minimal matric  suction yang  dibutuhkan  agar  udara dapat masuk ke dalam pori-pori tanah [4]. AEV merupakan  titik  yang  harus  selalu  ada  dan dapat  ditemukan  pada SWCC .  Seperti  yang telah disebutkan sebelumnya, studi ini menggunakan  dua fitting SWCC yaitu fitting Fredlund Bimodal [5] (Persamaan 1 ) dan fitting Van  Genutchen  [6]  (Persamaan  2).  Dimana 𝑤 𝑤 adalah kadar air gravimetrik (%), 𝑤 𝑟𝑣𝑔 adalah kadar air residual (%), 𝑤 𝑟𝑏 adalah kadar  air  saat  kondisi  jenuh, 𝑎 𝑣𝑔 adalah parameter Air  Entry  Value , ψ adalah suction (kPa), 𝑛 𝑣𝑔 fungsi yang ditetapkan setelah AEV
terlampaui, 𝑚 𝑣𝑔 adalah  parameter fitting .
Semua parameter telah ditetapkan oleh aplikasi Soil Vision kecuali kadar air, didapatkan dari uji laboratorium. Sedangkan fitting Fredlund Bimodal  direpresentasikan  oleh  Persamaan  2 dimana w adalah  kadar  air  gravimetrik  (%), ψ
suction (kPa), 𝑎 𝑓𝑏 adalah  parameter fitting , 𝑛 𝑏 adalah parameter fitting , 𝑚 𝑏 adalah parameter fitting , 𝑗 𝑓𝑏 adalah parameter fitting , 𝑘 𝑓𝑏 adalah parameter  fiting, 𝑙 𝑓𝑏 adalah  parameter fitting .
Seluruh  parameter  ditentukan  oleh  Soil  Vision sedangkan kadar air dan suction atau tegangan hisap air yang didapat dari uji laboratorium.
Selanjutnya, Studi ini menggunakan persamaan  kuat  geser  yang  ditetapkan  oleh Bishop  [7]  pada  Persamaan  3.  Dimana τ ff adalah  kuat  geser  tanah  pada  kondisi  kritis tanah (kg.cm -2 ), c’ adalah kohesi efektif (kg.cm -
2 ), (σ f +u a ) f adalah  tegangan  normal  akibat adanya suction pada    kegagalan  tanah, X merupakan  parameter  yang  berkaitan  dengan tegangan  hisap  air  pada  tanah  ( suction )  dan kejenuhan  tanah  ( S r ).  Nilai X didapat  sesuai dengan  nilai  derajat  kejenuhan, S r (%).  Nilai derajat kejenuhan didapat dengan
menggunakan  Persamaan  5,  dimana θ merupakan  kadar  air  volumetrik  (m 3 /m 3 ),  n merupakan  porositas  tanah. (u a -u w ) f adalah nilai  tegangan  hisap  air  ( suction )  pada  tanah kondisi kegagalan tanah, φ' adalah sudut geser internal efektif ( o ), φ b adalah sudut geser yang terpengaruh suction , didapatkan dengan Persamaan 5. Kadar air volumetrik ( θ ) dihitung dengan Persamaan 6, dimana w adalah kadar air gravimetrik (%), γ b berat jenis tanah (g.cm -3 ) dan γ w adalah berat jenis air (1 gr.cm -3 ).
Zhao [8] Meneiliti lebih jauh mengenai perilaku tanah  yang  difitting  dengan  menggunakan fitting Fredlund Bimodal, hasilnya menunjukkan bahwa fitting Fredlund Bimodal cocok diterapkan  pada  tanah  granular.  Lebih  lanjut
Gayuh Aji Prasetyaningtiyas 1 , Kuswaji Dwi Priyono 2
Jurnal Ilmiah Rekayasa Sipil Vol.19 No. 2 Edisi Oktober 2022
Diterima Redaksi : 06-10-2022 | Selesai Revisi : 28-10-2022 | Diterbitkan Online : 30-10-202
Cao dkk.[1] juga melaporkan bahwa fitting Van Genutchen  juga  tepat  digunakan  pada  tanah granular.    Ketepatan  yang  dimaksud  adalah dalam  hal  memperdiksi  nilai  kekuatan  tanah dalam beberapa kondi kadar air yang berbeda. Dimana nilai grafik fitting bisa mendekati titik uji laboratorium.  Namun  begitu,  menurut  Dias  [9] AEV memegang  peranan  penting  dalam perhitungan kuat geser tanah akibat perubahan suction .  Oleh  karena  itu,  selain  ketepatan  tipe fitting pada titik hasil uji laboratorium,  nilai AEV juga  perlu  dipertimbangkan  dalam  penentuan ketepatan fitting pada jenis tanah tertentu untuk memperdiksi  kuat  geser  tanah  pada  kondisi kadar air yang tidak teruji oleh laboratorium kuat geser tanahnya.
𝑤 = 𝑤 𝑠 {𝑠 [ 1 𝑙𝑛(𝑒𝑥𝑝(1)+( 𝑎𝑓𝑏 𝜓 ) 𝑛𝑏 ) 𝑚𝑏 ] + (1 −
𝑠) [ 1 𝑙𝑛(𝑒𝑥𝑝(1)+( 𝑗𝑓𝑏 𝜓 ) 𝑘𝑓𝑏 ) 𝑙𝑓𝑏 ]} ( 1) 𝑤 𝑤 = 𝑤 𝑟𝑣𝑔 + (𝑤 𝑠 − 𝑤 𝑟𝑣𝑔 ) [ 1 [1+(𝑎 𝑣𝑔 𝜓) 𝑛𝑣𝑔 ] 𝑚𝑣𝑔 ] ( 2) τ ff = c’+ {(σ f +u a ) f + X (u a -u w ) f }tan φ' (3) S r = θ /n x 100%
( 4) X = tanφ b /tan φ' ( 5) θ = w x ( γ b / γ w ) ( 6)
2.3. Metode Pengujian
Uji  dimulai  dengan  melakukan  pengambilan benda uji menggunakan bor tangan pada lokasi rawan  longsor  di  Kecamatan  Karangkobar, Kabupaten Banjarnegara, Jawa tengah
(Gambar  1).    Dapat  dilihat  pada  Gambar  1 bahwa  lokasi  pengambilan  sampel  memiliki
elevasi  yang  cukup  tinggi  yang  secara geometris  rawan  terhadap  longsor.  Sampel tanah  terjaga  di  dalam  tabung  bor  besi, kemudian  dilindungi  dengan  cara  dibungkus dengan plastik tebal dan ditutup rapat kemudian disimpan  di  dalam  box  kayu.  Hal ini  dilakukan untuk  menjaga  kadar  air  asli  dan  kepadatan tanah lapangan. Sampel ini disebut sampel tak terganggu.  Untuk  sampel  terganggu,  tanah dimasukkan  dalam  karung  plastik,  kemudian dibungkus  lagi  dengan  karung  tebal  untuk mencegah  perubahan  kadar  air  selama perjalanan menuju laboratorium.
Setelah  itu,  sampel  tanah  tersebut  diuji  di laboratorium.  Pengujian  laboratorium  meliputi uji properties tanah,  uji  tegangan  hisap  air terhadap  tanah  ( suction )  dan  uji  sifat  mekanis tanah  (uji  kuat  geser  tanah).  Uji suction dilakukan  menggunakan  metode drying  cycle , yaitu  dengan  cara  pengeringan  tanah  ,  dalam studi  ini  tanah  dikeringkan  secara  alami. Awalnya,  sampel  tanah  dipadatkan  dengan kepadatan lapangan, setelah itu tanah dilubangi  dengan  diameter  20cm  agar  dapat ditanam  irrometer  (Gambar  2a)  Selanjutnya sampel  tanah  diletakkan  di  area  yang mendapatkan  akses  langsung  matahari.  Pada saat yang sama dilakukan pula pengujian kadar kejenuhan  air,  dengan  menanamkan probe pada  sampel  tanah  yang  sama  namun  pada lubang  yang  berbeda.  Dengan  menggunakan uji tersebut nilai kejenuhan air dan suction pada beberapa  variasi  kadar  air  dimonitor  dengan datalogger (Gambar  2b)    akibat  evaporasi tanah.  Selanjutnya,  hasil  uji  tersebut  bisa dimasukkan kedalam SOIL VISION untuk dapat
dicari  karakteristik  tanah  sampel  melalui SWCC .  Dua model fitting yang digunakan yaitu model Van Genutchen dan Fredlund Bimodal.
Di  sisi  lain,  disiapkan  sampel  lain  untuk dilakukan uji properties tanah dan uji kuat geser tanah.  Uji  tersebut  dilakukan  pada  beberapa kondisi  kadar  air  pada  bulan  yang  berbeda untuk mendapatkan nilai kadar air yang sesuai dengan  lapangan  tanpa  perlakuan  buatan, misalnya pembasahan di laboratorium.
Tahap selanjutnya yaitu, melakukan pendekatan  hasil  uji suction pada  beberapa variasi  kadar  air  unuk  mencari  nilai  parameter kuat  geser.  Pendekatan  dilakukan  dengan metode  Bishop  [7].  Dengan  metode  tersebut nilai  parameter  kuat  geser,  kohesi  efektif  dan sudut  geser  efektif ( c’ dan φ’ )  dapat  diprediksi sesuai dengan perubahan kadar air. Perubahan kadar  air  yang  dipakai  mengacu  pada karakteristik  tanah  yang  dimodelkan  dalam fitting SWCC denga metode Fredlund Bimodal dan Van Genutchen. Selanjutnya hasil prediksi parameter kuat geser pada setiap variasi kadar air  dicocokkan  dengan  parameter  kuat  geser tanah asli benda uji dari lapangan.
Untuk mendapatkan nilai parameter kuat geser tanah  asli  lapangan  pada  beberapa  kadar  air, maka  dilakukan  uji  kuat  geser  pada  sampel yang  diambil  pada  dua  bulan  yang  berbeda yaitu  bulan  Oktober  dan  bulan  Juli.  Satu  data ditambahkan  yaitu  data  sekunder  yang merupakan  laporan  uji  tanah  bulan  Februari 2015  oleh  laboratorium  Mekanika  Tanah Universitas Diponegoro [10].
Setelah  melakukan  validasi  antara  hasil prediksi parameter kuat geser tanah menggunakan  pendekatan  Bishop  [11]  pada
dua  model  Fredlund  Bimodal  dan  Van Genutchen  dengan  hasil  uji  laboratorium, selanjutnya  dilihat  model  mana  yang  lebih mendekati  parameter  kuat  geser  tanah  yang sesungguhnya.
Gambar 1. Peta lokasi pengambilan sampel tanah
a b
Gambar 2. (a) Irrometer pengukur suction (b) datalogger perekam data suction dan data kejenuhan tanah

## 3.  Hasil dan Pembahasan
Setelah  dilakukan  uji  laboratorium  didapatkan hasil properties tanah seperti pada Tabel 1. Dari data  tersebut  didapatkan  bahwa  Pada  bulan Februari  tanah  memilki  kadar  air  tertinggi sekitar  80.97%  dengan  rata-rata  hujan  harian sebesar  50mm/hari  pada  hari  hujan  [12]. Dengan  durasi  hujan  >9jam.  Di  sisi  lain  pada bulan  Oktober  nilai  kadar  air  tanah  menurun dengan  menurunnya  kadar  intensitas  hujan rata-rata  [12].  Dengan  durasi  hujan  >9jam, sedangkan  untuk  bulan  Juli  merupakan peralihan  dari  musim  panas  ke  musim  hujan dengan  kadar  hujan  19mm/hari  [12]  dengan durasi hujan <5jam.
Gayuh Aji Prasetyaningtiyas 1 , Kuswaji Dwi Priyono 2
Jurnal Ilmiah Rekayasa Sipil Vol.19 No. 2 Edisi Oktober 2022
Diterima Redaksi : 06-10-2022 | Selesai Revisi : 28-10-2022 | Diterbitkan Online : 30-10-202
Untuk  mendapatkan  nilai  prediksi  parameter tanah  pada  masing-masing  perubahan  kadar air  tanah,  disediakan  sampel  tanah  yang direndam  untuk  mendapatkan  kadar  air  yang tinggi.  Dalam  studi  ini  nilai  sampel  tersebut dijadikan  kondisi  awal  ( initial  condition ).
Dengan  menggunakan  kadar  air  tinggi  (95%) sebagai nilai initial condition , maka peningkatan parameter  kuat  geser  tanah  dapat  dihitung seiring dengan meningkatnya nilai suction dan penurunan kadar air tanah.
Gambar 3 menunjukkan hasil pengujian suction pada  kadar  air  yang  berbeda  pada  sampel tanah lapangan yang diambil pada bulan yang berbeda.  Berdasarkan  hasil fitting SWCC (Gambar  3), fitting Fredlund  Bimodal  sangat mendekati  hasil  uji  suction  sampel  tanah  dari lapangan.  Bahkan  garis fitting Fredlund Bimodal bertumpuk dengan mayoritas hasil uji suction (u a -u w ) dan kadar air volumetrik ( θ ). Di sisi  lain fitting Van  Genutchen  menunjukkan kecocokan  yang  lebih  kecil  antara  titik  uji  dan fitting .  Grafik  lebih  landai  dibanding fitting Fredlund Bimodal.
Fitting Fredlund  Bimodal  menghasilkan  nilai AEV sebesar  40kPa  sedangkan fitting Van Genutchen  menghasilkan  nilai Air  Entry  Value ( AEV )  sebesar  8kPa.  Untuk  nilai  kadar  air volumetrik,  Fredlund  Bimodal  menghasilkan nilai maksimum + 0.44m 3 /m 3 , sedangkan untuk Van Genutchen nilai kadar air volumetrik yang dihasilkan adalah +0.52m 3 / m 3 . Dari kedua nilai tersebut, Van Genutchen menghasilkan nilai ϕ b =13.5 o lebih besar dibandingkan fitting Fredlund, ϕ b = 11 o . Parameter yang dihasilkan
dari fitting SWCC tersebut selanjutnya digunakan  untuk  mendapatkan  nilai  prediksi parameter kuat geser tanah ( ϕ’ dan c’ ). Gambar
4  dan  Gambar  5  menunjukkan  perbandingan antara  hasil  prediksi  parameter  kuat  geser fitting Fredlund  Bimodal,  Van  Genutchen  dan hasil pengujian laboratorium. Dapat dilihat pada Gambar  4  secara  umum  Hasil fitting Van Genutchen  memiliki  tingkat  kemiripan  yang jauh  lebih  tinggi  dengan  hasil  pengujian dibanding  hasil  prediksi  menggunakan fitting Fredlund Bimodal.
Untuk bulan Februari, nilai kadar air mencapai 80.97% (Tabel 1). Artinya, kadar air pada bulan Februari mengalami penurunan dibanding initial condition yang  mencapai  95%,  sehingga seharusnya nilai suction hasil fitting berpengaruh pada perhitungan prediksi tersebut.  Dari  Gambar  4  dapat  dilihat  bahwa fitting Van Genutchen menghasilkan nilai sudut geser (φ’) yang  hampir  sama  persis  dengan hasil pengujian yaitu pada nilai 15 o . Di sisi lain, nilai fitting Fredlund  Bimodal  menghasilkan sudut  geser  13 o dengan  perbedaan  sekitar  2 o atau  7.5%.  Untuk  bulan  Oktober  perbedaan fitting Fredlund  dengan  nilai  uji  laboratorium semakin besar, mencapai 5 o atau sekitar 19%. Sedangkan  selisih  antara  uji  laboratorium dengan  Van  Genutchen,  mencapai  1 o atau sekitar  3.8%.  Untuk  bulan  Juli, fitting Van Genutchen menghasilkan nilai prediksi parameter kuat geser yang hampir sama persis dengan hasil uji laboratorium, sedangkan fitting Fredlund  Bimodal  menghasilkan  perbedaan sekitar 4.5 o atau sekitar 16.6%.
Untuk nilai kohesi efektif ( c’ ), nilai prediksi Van Genutchen  memiliki  perbedaan  yang  tidak signifikan dengan hasil uji laboratorium, bahkan hampir  sama  dengan  hasil  uji  laboratorium (Gambar 5). Di sisi lain, nilai prediksi dari fitting Fredlund  Bimodal  memiliki  selisih  tertinggi dengan  hasil  uji  laboratorium  sebesar  7kPa atau hampir 6 kali lipat dari hasil uji laboratorium pada  bulan  Oktober.  sedangkan  untuk  nilai selisih  terendah  yaitu  3.6  kPa  kali  lebih  tinggi dari  hasil  uji  laboratorium.  Hal  ini  terjadi disebabkan  oleh  nilai AEV yang  tinggi  pada fitting Fredlund Bimodal.
Perbedaan tersebut disebabkan oleh beberapa hal.  Pertama,  hasil fitting Van  Genutchen, menghasilkan range kadar air volumetrik yang lebih  besar  dibandingkan  dengan fitting Fredlund  dan  grafik  kemiringan  yang  lebih landai  sehingga  nilai Air  Entry  Value ( AEV ) yang dihasilkan pun lebih besar. Dengan AEV dan  kadar  air  volumetrik  maksimal  yang  lebih besar, maka nilai ϕ b yang dihasilkan pun lebih besar  dibandingkan fitting Fredlund  Bimodal.
Dengan begitu, nilai prediksi ϕ’ yang dihasilkan pun  lebih  tinggi  dan  lebih  mendekati  nilai  uji laboratorium dibanding prediksi parameter kuat geser oleh hasil fitting Fredlund Bimodal.
Selain  itu  nilai  kadar  air  pada  initial  condition idealnya >100% agar range kadar air volumetrik dari  jenuh  menuju  kering  lebih  panjang sehingga pada jarak kadar air yang tidak terlalu besar  misalnya  antara  Oktober  dan  Juli,  nilai perbedaan sudut geser seharusnya tidak besar.
Untuk nilai kohesi, nilai prediksi Van Genutchen memiliki  perbedaan  yang  tidak  signifikan dengan  hasil  uji  laboratorium,  bahkan  hampir sama  nilai  yang  didapat  dari  prediksi  dengan
hasil  uji  laboratorium  (Gambar  5).  Di  sisi  lain, nilai  prediksi  dari fitting Fredlund  Bimodal memiliki  selisih  tertinggi  dengan  hasil  uji laboratorium  sebesar  7  kg.cm -2 atau  hampir  6 kali lipat  dari  hasil  uji laboratorium  pada  bulan Oktober. Sedangkan untuk nilai selisih terendah yaitu 3.6 kg.cm -2 kali lebih tinggi dari hasil  uji  laboratorium.  Hal  ini  disebabkan  oleh nilai AEV yang  tinggi  pada fitting Fredlund Bimodal.  Nilai AEV memberi  pengaruh  yang signifikan  pada  perhitungan ϕ b karena  nilai X yang  dipakai  adalah  kejenuhan  pada  kondisi AEV .
Tabel 1.  Properties tanah dari data sekunder untuk bulan Februari dan primer untuk bulan Oktober, Juli dan initial condition.
Prop ertie s Bulan, Intensitas hujan Initia l
con ditio n Sat uan Standar uji
Feb . Okt. Juli 50 mm /h 30 mm /h 19 mm /h G s 2.5 9 2.5 - - - [14]ASTM D54, 02 [14]
ASTMD54 , 02 ASTMD54 , 02 n 0.6 5 0.7 4 - - - e 1.9 3 2.3 5 - - - w 80. 9 46 40 95 (%) [15](AST M D2216, 2016) γ b 1.5 9 1.4 9 - 1.6 (g.c m - 3 ) [16] (ASTM D698, 2003) γ d 0.8 835 0.7 4 - 0.83 (g.c m - 3 ) [16](AST M D698, 2003) c’ 0.1
2 0.1 5 0.1 0.01 (kg. cm - 2 ) [17](AST
M D3080,20 12)
Gayuh Aji Prasetyaningtiyas 1 , Kuswaji Dwi Priyono 2
Jurnal Ilmiah Rekayasa Sipil Vol.19 No. 2 Edisi Oktober 2022
Diterima Redaksi : 06-10-2022 | Selesai Revisi : 28-10-2022 | Diterbitkan Online : 30-10-202
φ' 15 26 27 14 o [17] (ASTMD3 080,2012)
Gambar 3. Grafik Soil Water Characteristic Curve (SWCC) dengan fitting Van Genutchen dan Fredlund Bimodal
Gambar 4. Nilai sudut geser internal (φ’) hasil perhitungan fitting Van Genutchen, Fredlund Bimodal dan hasil uji laboratorium
Gambar 5. Nilai kohesi ( c’) hasil perhitungan fitting Van Genutchen, Fredlund Bimodal dan hasil uji laboratorium
Lebih jauh, AEV juga berpengaruh pada nilai c’ pada  Persamaan  3.  Detailnya,  dengan  nilai AEV yang  mencapai  30kPa,  otomatis  nilai prediksi  untuk  kadar  air  <0.4  m 3 /m 3 akan menghasilkan  suction  yang  lebih  tinggi. Akibatnya,  kohesi  efektif  ( c’ )  yang  dihasilkan pada  Persamaan  3  pun  akan  menjadi  sangat besar.
Menurut  Li,  Li  [13]  model  Fredlund  Bimodal cocok untuk jenis tanah yang dipadatkan dalam kondisi  kering    secara  optimum,  mengingat suction yang dihasilkan tinggi. Sedangkan pada penelitian  ini  sampel  tanah  yang  diambil  dari lapangan  hanya  dipadatkan  oleh  alam,  bukan pemadatan buatan yang diusahakan mencapai nilai optimum.

## 4.  Kesimpulan
Dalam Setelah dilakukan investigasi lapangan, serangkaian uji laboratorium dan analisis, dapat ditarik beberapa kesimpulan:
1.  Dalam  penentuan  ketepatan  model fitting untuk  prediksi  parameter  kuat  geser,  validasi perlu  dilakukan  untuk  menguji  ketepatan prediksi  menggunakan  hasil  uji  laboratorium. Hal  tersebut  disebabkan  ketepatan  grafik SWCC dengan titik suction hasil uji laboratorium  tidak  cukup  menjadi  parameter dalam  penentuan  prediksi  parameter  kuat geser tanah ( c’ dan φ’ ).
2.  Selain  ketepatan  grafik SWCC dengan  titik hasil  uji  laboratorium,  nilai Air  Entry  Value ( AEV )  memegang  peranan  penting  dalam penentuan  nilai  prediksi  parameter  kuat  geser
tanah  menggunakan  hasil fitting SWCC yang selanjutnya didekati dengan persamaan Bishop.  Hal  ini  disebabkan  selain AEV merupakan nilai awal suction dari kondisi jenuh sepenuhnya menuju jenuh sebagian, nilai AEV juga  berpengaruh  dalam  penentuan  nilai ϕ b .
Nilai ϕ b memberi  pengaruh  yang  signifikan dalam  perhitungan  prediksi ϕ’ sedangkan  nilai suction  pada AEV memberi  pengaruh  besar pada perhitungan nilai c’ .
3.  Nilai  kadar  air  awal  pada initial  condition
menentukan range pada  prediksi  kuat  geser tanah.  Maksudnya,  apabila  kadar  air  awal setidaknya  >100%,  tanah  dalam  kondisi  jenuh sempurna.    Efeknya,  peningkatan  kuat  geser tanah  akibat  penurunan  kadar  air  dan peningkatan suction dapat  dihitung  dengan lebih teliti dengan selisih lebih kecil. Akibatnya apabila ada dua sampel yang memiliki kadar air dengan selisih yang kecil, maka selisih prediksi parameter  kuat  gesek  pun    akan  lebih  kecil sehingga  kedua  selisih  tersebut  tampak selaras.  Hal  tersebut  tidak  terjadi  pada fitting Fredlund Bimodal dalam studi ini, dimana kadar air awal <100% sehingga antara bulan oktober dan  Juli  yang  memiliki  selisih  kadar  air  tidak terlalu jauh dapat menghasilkan selisih c’ yang besar akibat range kadar air yang tidak besar.

## Ucapan Terimakasih
Penulis  berterimakasih  kepada  segala  pihak yang  telah  membantu  penelitian  ini,  terutama Pihak  Lembaga  Riset  Internal  Universitas Muhammadiyah  Surakarta,  atas  pendanaan penelitian melalui hibah internal 2022.

## Daftar Rujukan
[ 1]  Cao,  J.,  Jung,  J.,  Song,  X.,  &  Bate,  B.
2018.  On  The  Soil  Water  Characteristic Curves  Of  Poorly  Graded  Granular Materials  In  Aqueous  Polymer  Solutions. Acta Geotechnica , 13(1), 103-116.
[2]  Zhou, Z.-q., Ranjith, P. G., & Li, S.-c. 2016. Optimal Model For Particle Size Distribution Of Granular Soil . Proceedings of  the  Institution  of  Civil  Engineers- Geotechnical Engineering , 169(1), 73-82.
[3]  Burger, C. A., & Shackelford, C. D. 2001. Evaluating  dual  porosity  of  pelletized diatomaceous  earth  using  bimodal  soil- water  characteristic  curve  functions. Canadian geotechnical journal , 38(1), 53- 66.
[4]  Fondjo,  A.  A.,  Theron,  E.,  &  Ray,  R.  P. 2021. Investigation of the Influencing Soil Parameters on the Air Entry Values in Soil- Water Characteristic Curve of Compacted Heaving Soils. Architecture, 9(1), 91-114.
[5]  Fredlund,  M.  D.  2000.  The  Role  Of Unsaturated  Soil  Property  Functions  In The Practice Of Unsaturated Soil Mechanics. Thesis  of    PhD  Degree . Saskatchewan: University of Saskatchewan. [6]  Van Genuchten, M. T. 1980. A closed ‐ form equation  for  predicting  the  hydraulic conductivity  of  unsaturated  soils. Soil Science Society of America Journal , 44(5),
892-898.
[7]  Bishop, A. W. 1966. The strength of soils as  engineering  materials. Géotechnique , 16(2), 91-130.
[8]  Zhao,  H.,  Zhang,  L.  M.,  &  Fredlund,  D. 2013. Bimodal shear-strength behavior of unsaturated  coarse-grained  soils. Journal of  Geotechnical  and  Geoenvironmental Engineering , 139(12), 2070-2081.
[9]  Dias,  A.  S.  R.  A.  2019.  The  effect  of vegetation  on  slope  stability  of  shallow pyroclastic soil covers. Université Montpellier: Università degli studi di Napoli Federico II [10]  Laboratory, U.D.S. 2015. Laporan Pnyelidikan  Tanah  Pada  Penanganan Longsoran Banjarnegara-Wanayasa.
Universitas Diponegoro: Semarang.
[11]  Bishop,  A.  W.,  &  Blight,  G.  1963.  Some aspects of effective stress in saturated and partly  saturated  soils. Géotechnique ,
13(3), 177-197.
[12]  NASA.  2022.  Earth  Data  (Data  hujan TRMM).  Update  terakhir:2021.  Tersedia
Gayuh Aji Prasetyaningtiyas 1 , Kuswaji Dwi Priyono 2
Jurnal Ilmiah Rekayasa Sipil Vol.19 No. 2 Edisi Oktober 2022
Diterima Redaksi : 06-10-2022 | Selesai Revisi : 28-10-2022 | Diterbitkan Online : 30-10-202
di: giovanni.gsfc.nasa.gov .    [diakses:    23
September 2022, pukul 13.00 WIB].
[13]  Li,  X.,  Li,  J.  H.,  &  Zhang,  L.  M.  2014.
Predicting Bimodal Soil –Water Characteristic  Curves  And  Permeability Functions Using Physically Based
Parameters. Computers and Geotechnics , 57, 85-96.
[14]  ASTM.  2002.  Standard  Test  Method  For Specific  Gravity  Of  Soil  Solids  by  Water Picnometer, (ASTM D 854 – 02). In. West Conshohocken:  American  Society  for
Testing and Materials (ASTM).
[15]  ASTM.  2016.  Standard  Test  Methods  for Laboratory Determination of Water
(Moisture)  Content  of  Soil  and  Rock  by
Mass, (ASTMD D2216). In. West Conshohocken:  American  Society  for Testing and Materials (ASTM).
[16]  ASTM.  2003.  Standard  practice  for laboratory  compaction  characteristics  of soil using standard effort (12 400 ft-lbf/ft3 (600  kN-m/m3))  ASTM  D  854 –  02.  In. West  Conshohocken:  American  Society for Testing and Materials (ASTM.
[17]  ASTM.  1998.  Standard  Test  Method  for Direct Shear Test of Soil under Consolidated Drained Conditions, ( ASTM D3080). In. West Conshohocken:
American Society for Testing and Materials (ASTM).