KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN
UNIVERSITAS SYIAH KUALA FAKULTAS TEKNIK
JL. TGK. SYEH ABDUL RAUF NO.7 DARUSSALAM – BANDA ACEH
USULAN PENULISAN TUGAS AKHIR
A. TUGAS AKHIR YANG DIUSULKAN
1. Judul Penelitian : Analisis Potensi Likuifaksi Lapisan Pasir Pada
Lokasi Rencana Pembangunan Jembatan Ulee
Krueng Kota Sabang (Menggunakan Metode Seed
& Idriss, Whitman, dan Valera & Donovan).
2. Pengusul
a. Nama : M. Hirzan Achyar
b. Nomor Mahasiswa : 0604101010009
c. Jurusan : Teknik Sipil
d. Bidang studi : Geoteknik
3. Pembimbing : Ir. Marwan, MT
4. Objek Tugas Akhir : Titik Bor Lapisan Pasir Pada Lokasi Rencana
Pembangunan Jembatan Ulee Krueng Balohan,
Kota Sabang
5. Lokasi : Desa Ulee Krueng, Kecamatan Sukajaya, Kota
Sabang
B. TUJUAN
Studi penelitian ini bertujuan untuk menganalisis potensi keruntuhan struktur
tanah pasir (potensi likuifaksi) akibat guncangan yang ditimbulkan oleh gempa bumi
pada lokasi rencana pembangunan jembatan di Desa Ulee Krueng, Kota Sabang,
dengan menggunakan profil Bor log, N SPT, dan nilai parameter tanah.
C. RENCANA OUTLINE
1
I. PENDAHULUAN
Didalam dunia teknik sipil, terdapat berbagai macam konstruksi bangunan
seperti gedung, jembatan, drainase, waduk, perkerasan jalan, dan sebagainya. Semua
konstruksi bangunan tersebut tidak terlepas dari resiko kegagalan yang akan terjadi
pada struktur tanah yang mendukung/menopang bangunan di atasnya.
Dari data gempa, diketahui bahwa Provinsi Aceh termasuk daerah gempa
aktif, khususnya pada Pulau Weh juga sangat rawan terjadinya gempa. Peta Provinsi
Aceh diperlihatkan pada lampiran Gambar A.1.1 halaman 2.2. Sepanjang pantai
barat Sumatera, merupakan daerah pertemuan dua plat tektonik yang mempengaruhi
terjadinya gempa bumi untuk daerah Aceh, yaitu jalur lempeng tektonik dasar laut
(subduksi), plat tektonik Indo-Australia, Euro-Asia, dan patahan darat Sumatera
(Sumatera Fault).
Dari segi struktur geologinya ternyata terdapat banyak patahan besar yang
melintasi pulau ini. Oleh karena itu, tertarik untuk dilakukan sebuah kajian mengenai
gejala likuifaksi pada bangunan sipil, salah satunya adalah pada lokasi rencana
pembangunan jembatan di Desa Ulee Krueng, Kota Sabang. Peta geologi lokasi
penyelidikan diperlihatkan pada Lampiran A Gambar A.1.2 halaman 23.
Data sekunder yang diperlukan untuk menganalisis potensi likuifaksi
diperoleh dari hasil penyelidikan tanah yang dilakukan oleh CV. Multi Teknik Prima
Consultant. Dari hasil penyelidikan tersebut diketahui bahwa kondisi profil tanah
pada titik-titik boring terdapat lapisan pasir yang dominan dengan muka air tanah
tinggi. Kondisi muka air tanah yang tinggi dan tanah yang dominan berpasir
dikhawatirkan merupakan daerah yang potensial likuifaksi. Untuk penulisan ini
diambil kedua data boring log agar dapat dianalisis potensial likuifaksinya. Data-data
yang diperlukan selanjutnya adalah besarnya kepadatan relatif, nilai tahanan standar
penetrasi (N SPT), berat volume tanah pada lapisan pasir, dan magnitude gempa.
Ruang lingkup penulisan ini menelaah masalah keruntuhan struktur tanah
pasir yang berpotensi likuifaksi pada proyek lokasi rencana pembangunan jembatan
di Desa Ulee Krueng, Kota Sabang. Data yang diperlukan untuk menganalisis
likuifaksi adalah titik bor yang dominan pasir dan data gempa desain untuk daerah
2
yang ditinjau. Sketsa titik bor log diperlihatkan pada Lampiran A Gambar A.1.3
halaman 24.
Dari data yang telah ada, potensi likuifaksi dapat dianalisis dengan
menggunakan metode yang diusulkan oleh Kishida (1969), Whitman (1971), Valera
dan Donovan (1977), Seed dan Idriss (1971), Castro (1975), dan Seed et al. (1976).
Namun dalam penelitian ini, hanya menggunakan tiga metode, yaitu Seed dan Idriss
(1971), Whitman (1971), dan Valera dan Donovan (1977).
Analisis potensi likuifaksi ini bermanfaat untuk menghindari penurunan dan
disertai keruntuhan bangunan pada saat terjadi gempa. Potensi terjadinya likuifaksi
pada lapisan pasir dapat dikurangi dengan membuat stone column (kolom batu) yaitu
untuk memberi kesempatan lapisan pasir dapat terdissipasi.
II TINJAUAN KEPUSTAKAAN
Perkembangan pesat pada bidang ilmu pengetahuan khususnya pada bidang
geoteknik yang melibatkan para ahli dari berbagai disiplin ilmu merupakan faktor
yang turut menunjang pemilihan masalah gempa bumi yang memberikan pengaruh
besar terhadap struktur serta sifat-sifat tanah. Dalam dasawarsa terakhir banyak
gagasan para ahli yang merupakan hasil studi pengamatan terhadap berubahnya
lapisan-lapisan tanah pasir yang mengalami getaran yang diakibatkan oleh beban-
beban dinamik seperti akibat getaran pondasi mesin atau gempa bumi.
Berdasarkan tujuan perencanaan, pengumpulan data, dan metode perhitungan,
maka langkah selanjutnya adalah pengolahan data. Pengolahan data didasarkan pada
teori-teori dan persamaan-persamaan yang sesuai dengan langkah perhitungan.
2.1 Teori Likuifaksi
Munirwan (2005: 1) mengemukakan bahwa likuifaksi adalah gejala
keruntuhan struktural tanah akibat menerima beban cyclic (berulang) dimana beban
ini menimbulkan perubahan-perubahan di dalam deposit tanah pasir, berupa
peningkatan tekanan air pori sehingga kuat geser tanah menjadi berkurang atau
3
bahkan hilang sama sekali (loose of strength) sehingga tanah pasir akan mencair dan
berperilaku seperti fluida.
Pada prinsipnya likuifaksi dan penurunan itu beda, likuifaksi adalah
hilangnya kekuatan tanah akibat meningkatnya air pori yang diakibatkan oleh getaran
gempa bumi. Sedangkan penurunan itu sendiri diakibatkan oleh pergeseran,
penggelinciran, dan terkadang juga kehancuran partikel-partikel tanah pada titik
tertentu.
2.2 Jenis-jenis Pembebanan yang Menyebabkan Likuifaksi
Menurut Soelarno et al.,1984 sebagaimana dikutip oleh Zulfikar (2008: 3),
likuifaksi adalah suatu gejala perubahan sifat tanah yaitu, dari sifat solid ke sifat
liquid. Perubahan sifat ini dapat disebabkan oleh berbagai jenis pembebanan sebagai
berikut:
a) Disebabkan oleh pembebanan monotonic yang biasanya terjadi pada tanah
lempung yang mengalami tekanan dari gaya rembesan air atau arus pasang
sehingga menimbulkan gejala quick clay, sebagai akibatnya tanah lempung
kehilangan kekuatan gesernya yang dikenal dengan nama static liquefaction.
Kondisi ini walaupun mungkin tetapi jarang terjadi.
b) Disebabkan oleh pembebanan cyclic yang biasanya terjadi pada tanah pasir
jenuh air yang mengalami getaran gempa sehingga pasir kehilangan daya
dukungnya yang dikenal dengan cyclic liquefaction. Kondisi ini lazim terjadi
di lapangan.
c) Disebabkan oleh pembebanan yang bersifat shock wave yang biasa terjadi
pada tanah pasir kering berbutir halus yang mengalami getaran gempa yang
bersifat shock wave atau getaran dari bom sehingga menimbulkan gejala
fluidization yang berupa longsoran tanah yang dikenal dengan nama impact
liquefaction. Kondisi ini juga jarang ditemukan, karena pada umumnya terjadi
bila kondisi pasir jenuh.
4
2.3 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Potensial Likuifaksi
Soelarno, 1986 sebagaimana dikutip oleh Zulfikar (2008: 4) menyebutkan
bahwa faktor-faktor yang mempengaruhi potensial likuifaksi:
a) Sifat butir tanah, pasir yang uniform (seragam) lebih mudah likuifaksi
dibandingkan well graded sand (pasir yang bergradasi baik), untuk
uniformity yang sama, butir pasir yang lebih halus akan lebih mudah
likuifaksi. Pasir yang mudah likuifaksi adalah pasir yang mempunyai harga
D10 antara 0,01-0,25 mm, D50 antara 0,075-2,0 mm, D20 antara 0,04-0,50 mm
atau 0,004-1,20 mm dengan uniformity coefficient (Cu) antara 2-10.
b) Kepadatan relatif (Dr), makin kecil harga Dr makin mudah terjadi likuifaksi.
c) Pengaruh kondisi stress mula-mula di lapangan, makin besar harganya makin
sulit tanah itu mencair (likuifaksi).
2.4 Mekanisme Terjadinya Likuifaksi
Studi megenai mekanisme terjadinya likuifaksi memberikan suatu metode
guna menganalisis masalah peningkatan dan dissipasi (keluarnya air pori ke
permukaan tanah) dari dalam lapisan horizontal suatu deposit (lapisan) pasir selama
dan sesudah berlangsungnya getaran gempa bumi, dan untuk menggambarkan
besarnya perubahan tekanan air pori yang dapat terjadi di dalam profil tanah sebagai
fungsi dari waktu.
Menurut Seed et al.,1975 sebagaimana dikutip oleh Zulfikar (2008: 4), untuk
menganalisis kemungkinan terjadi likuifaksi diasumsikan bahwa selama
berlangsungnya getaran gempa belum terjadi dissipasi yang berarti, dengan perkataan
lain belum terjadi redistribusi tekanan air pori pada masa tanah. Akibat beban cyclic,
tanah mengalami tekanan sebelum air sempat keluar meninggalkan pori. Hal ini
menyebabkan tekanan air pori meningkat, sebaliknya tegangan efektif berkurang dan
dengan demikian kekuatan geser juga berkurang.
5
Pada suatu lapisan tanah pasir jenuh air, pengaruh dari getaran-getaran gempa
bumi atau dibebani secara cyclic, akan mengalami perubahan sifat yaitu dari sifat
solid ke sifat liquid yang dapat mengakibatkan peningkatan tekanan air pori dan
pengaruh tegangan efektif, sehingga memungkinkan terjadi suatu gejala yang disebut
likuifaksi, yang merupakan gejala keruntuhan struktur. Hal ini dapat dijelaskan
dengan menggunakan rumus tegangan efektif dan rumus kekuatan geser tanah dari
Terzaghi yang dapat dilihat dibawah ini, untuk tanah pasir jenuh air yang ditinjau
pada suatu kedalaman dari permukaan tanah.
Rumus tegangan efektif (Bowles, 1984: 53):
......................................................................................... (2-1)
dimana,
σeff = tegangan yang sebenarnya bekerja pada butir tanah (kg/cm2);
σtot = tegangan akibat beban-beban yang bekerja (kg/cm2); dan
u = tekanan air pori (kg/cm2).
Rumus kekuatan geser (Bowles, 1984: 409):
................................................................................... (2-2)
dimana,
S = kekuatan geser tanah (kg/cm2);
c = kohesi (kg/cm2); dan
φ = sudut geser dalam sehubungan dengan tegangan efektif (0).
Terlihat dengan jelas dari kedua rumus di atas bahwa peningkatan tekanan air
pori akan berarti mengurangi tegangan efektif dan sekaligus mengurangi kekuatan
geser dari tanah yang bersangkutan. Dapat juga terjadi bahwa u = σtot sehingga
berdasarkan rumus (2-1) maka σeff = 0, ini berarti lapisan tanah tersebut hampir dapat
dikatakan tidak mempunyai kekuatan geser sama sekali dan berperilaku seperti
fluida.
6
2.5 Evaluasi Potensial Likuifaksi
Untuk mengevaluasi potensial likuifaksi, akan diuraikan di sini metode yang
diusulkan oleh seed dan Idriss (1971), Whitman (1971), dan Valera dan Donovan
(1977).
2.5.1 Metode Seed dan Idriss (1971)
Seed dan Idriss (1971) mengemukakan suatu grafik yang menyatakan
hubungan antara nilai tahanan penetrasi standar dengan kedalaman tanah yang
ditinjau seperi yang diperlihatkan pada Gambar 2.1. Pada gambar tersebut, terdapat
garis-garis batas, di mana sebelah kanan garis batas menunjukkan likuifaksi terjadi
dan sebelah kiri garis menunjukkan likuifaksi tidak terjadi. Di sini terlihat notasi amax
yang merupakan percepatan gempa maksimum dan g yang menunjukkan percepatan
gravitasi bumi.
7
Gambar 2.1 Nilai-nilai N SPT untuk Likuifaksi terjadiSumber : Seed and Idriss, 1971 (Zulfikar, 2008: 7)
2.5.2 Metode Whitman (1971)
Dasar dari metode yang diusulkan oleh Whitman untuk menganalisis
kemungkinan terjadinya likuifaksi, adalah hasil penyelidikan di lapangan pada
lapisan tanah yang telah pernah mengalami beban gempa bumi. Hasil
penyelidikannya menunjukan bahwa terjadi tidaknya likuifaksi pada suatu lapisan
tanah yang mengalami beban gempa sangat dipengaruhi oleh nilai cycle ratio (τ/σ’vo
= perbandingan antara nilai tegangan geser gempa rata-rata akibat gempa dengan
nilai tegangan efektif) serta nilai kepadatan relatif (Dr) dari lapisan tanah yang
bersangkutan.
Whitman, 1971 sebagaimana dikutip oleh Amirulmukminin (2008: 9)
mengemukakan bahwa suatu nilai kritis yang merupakan hubungan antara nilai cycle
ratio dengan nilai kepadatan relatif (Dr) berupa garis lengkung yang dapat dilihat
pada Gambar 2.2.
8
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0 20 40 60 80 100
Relative Density (%)
liquefactionno liquefaction
Gambar 2.2 Interpretasi Data di Lapangan Untuk Analitis Kemungkinan
Likuifaksi
Sumber : Whitman, 1971 (Amirulmukminin, 2008: 10)
Menurut Seed & Idriss, sebagaimana dikutip oleh Amirulmukminin
(2008 : 7), untuk menganalisis kemungkinan terjadi likuifaksi mula-mula dihitung
nilai normalisasi tegangan geser siklis ekivalen gempa (τeq) dengan nilai tegangan
efektif (σ’vo). Nilai tegangan geser siklis ekivalen gempa (τeq) dapat diambil sebesar
65 % dari nilai tegangan geser gempa maksimum (τmax) dan mengusulkan suatu
bentuk persamaan untuk menghitung nilai tegangan geser gempa maksimum sebagai
berikut:
.......................................................................... (2-3)
maka
..................................................................... (2-4)
di mana,
τeq = tegangan geser ekivalen dari gempa;
g = percepatan gravitasi bumi;
τmax = tegangan geser maksimum dari gempa;
σvo = tegangan total akibat beban yang bekerja pada lapisan deposit;
amax = percepatan gempa maximum di permukaan tanah; dan
rd = faktor reduksi tegangan sebagai fungsi dari kedalaman yang dapat dilihat pada Gambar 2.3.
2.5.3 Metode Valera & Donovan (1977)
Metode Valera & Donovan, 1977 sebagaimana dikutip oleh Zulfikar (2008:
7), memberikan suatu hubungan antara getaran gempa bumi yang menyebabkan
likuifaksi dengan nilai tahanan penetrasi standar dari pasir yang dihasilkan dari
penyelidikan gempa di negeri cina. Untuk memisahkan keadaan tanah pasir yang
mengalami likuifaksi dengan yang tidak, ditentukan suatu nilai kritis tahanan
penetrasi standar (Ncrit). Besarnya nilai Ncrit ditentukan dengan persamaan berikut:
................................................. (2-5)
9
Di mana,
Ncrit = nilai kritis dari tahanan penetrasi standar (blows/ft);
= suatu nilai tahanan yang tergantung dari intensitas gempa seperti
dapat dilihat pada Tabel 2.1 (blows/ft);
ds = kedalaman lapisan pasir yang ditinjau (m); dan
dw = kedalaman muka air tanah, dihitung dari permukaan (m).
Kriteria dalam menentukan kemungkinan terjadi tidaknya likuifaksi pada
metode ini, adalah dengan membandingkan nilai tahanan standart penetrasi (N
SPT) dengan nilai kritisnya (Ncrit).
10
Gambar 2.3 Nilai Rata-rata dari rd
Sumber : Seed & Idriss, 1971 (Amirulmukminin, 2008 : 8)
(a) Bila N < Ncrit berarti lapisan pasir yang ditinjau cenderung mengalami
likuifaksi; dan
(b) Bila N > Ncrit berarti lapisan pasir yang ditinjau cenderung tidak
mengalami likuifaksi.
Intensitas Mercalli yang dimodifikasikan (Modified Mercalli Intensity)
menggambarkan intensitas gempa bumi yang didasarkan pada hal-hal yang dirasakan
oleh manusia dan kerusakan-kerusakan yang timbul pada struktur bangunan, dan
dinyatakan dalam skala berkisar dari I sampai XI yang dapat ditentukan dengan
Tabel 2.1.
Tabel 2.1 Nilai Tahanan yang Tergantung dari Intensitas Gempa
Modified Mercalli Intensity N (Blows/ft)
VI
VII
IX
6
10
16
Sumber : Valera & Donovan, 1977 (Zulfikar, 2008: 8)
Mengingat kurangnya data, maka besar skala Modifikasi Modified Mercalli
Intensity ini diperoleh secara pendekatan berdasarkan hubungannya dengan nilai
magnitude gempa, yang dinyatakan dalam skala richter yang dapat dilihat pada Tabel
2.2.
Tabel 2.2 Hubungan Modified Mercalli Intensity dengan Magnitude Gempa
Richter M 3 3 4 5 6 7 8
M.M.
IntensityI-II III V VI-VII
VII-
VIIIIX-X XI
Sumber : Valera & Donovan, 1977 (Zulfikar, 2008: 9)
Bila data tanah yang diperlukan tidak cukup tersedia, misal nilai berat volume
tanah () pada lapisan pasir dan nilai-nilai kepadatan relatif (Dr) tidak tersedia dari
11
hasil tes laboratorium maka kedua data tersebut dapat ditentukan berdasarkan Tabel
2.3 dan Tabel 2.4.
Tabel 2.3 Korelasi antara Kepadatan Relatif, N, dan Tahanan Ujung
KondisiPasir
KepadatanRelatif
NTahanan Ujung
Qc (Mpa)Sangat Gembur
Gembur
Sedang
Padat
Sangat Padat
0-0,15
0,15-0,35
0,35-0,65
0,65-0,85
0,85-1,00
< 4
4-10
10-30
30-50
> 50
< 4
2-4
4-12
12-20
> 20
Sumber : Lee et al., 1983 (Amirulmukminin, 2008: 12)
Tabel 2.4 Korelasi uji penetrasi standar (SPT)
Keadaan N Berat isi () Sudut gesek ()
Lepas
Sedang
Padat
Sangat padat
0-10
11-30
31-50
>50
12-16
14-18
16-20
18-23
25-32
28-36
30-40
>35
Sumber : Bowles, (1984: 183)
2.6 Hubungan Empiris Parameter Gempa
Lama getaran gempa dipengaruhi oleh besarnya magnitude gempa karena
getaran tersebut akan berlangsung minimal selama tidak terjadinya geseran pada
patahan. Percepatan gempa dan magnitude gempa mempunyai hubungan-hubungan
empiris berikut (Amirulmukminin, 2008: 12):
a) Berdasarkan hasil data percepatan gempa di Amerika Serikat, Jepang, dan
Papua New Guinea, Donovan menyatakan hubungan tersebut sebagai:
a = 1080 e 0,5 M/ (d + 25)1,32 (Donovan, 1970)............................. (2-6)
a = 1320 e 0,58 M/ (d + 25)1,52 (Donovan, 1972)............................ (2-7)
b) Menurut rumus yang dikembangkan oleh Esteva berdasarkan rumus A.J
Hendron Jr. (Newmark, 1968), untuk tanah keras adalah:
12
a = 1230 e 0,8 M/ (d + 25)2............................................................ (2-8)
c) Menurut rumus Kawashumi hubungan tersebut adalah:
Log a = M-5,45-0,00084(d-100)+log(100/d)*(1/0,43429)............ (2-9)
di mana :
M = magnitude gempa (Skala Richter);
a = percepatan gempa di permukaan tanah (gal);
e = bilangan logaritma Napier (2,71828183); dan
d = jarak hiposentrum dari sumber gempa (km).
E (episenter) R S (kota)
D (kedalaman gempa)
d (hiposentrum)
Pada Gambar 2.4, didapat jarak hiposentrum (d) dari pusat gempa
menggunakan rumus phytagoras yaitu dengan memasukkan jarak kedalaman. gempa
dan jarak horizontal ( R). Sedangkan untuk mencari jarak horizontal yaitu dengan
memasukkan koordinat episenter dan koordinat S (kota/desa) sebagai berikut:
Cos ES (R) = sin ФE sinФS + cosФE cosФS cos (LE-LS)................. (2-10)
di mana,
ФE = koordinat bujur episenter;
ФS = koordinat bujur kota;
LE = koordinat lintang episenter; dan
LS = koordinat lintang kota.
III METODOLOGI PENELITIAN
13
F (pusat gempa)
Gambar 2.4 Ilustrasi Jarak Horizontal dari Pusat Gempa Bumi
Sumber : Adawiyah, (2008: 6)
Telah diuraikan pada Bab II, terdapat tiga macam likuifaksi akibat
pembebanan yaitu: likuifaksi beban monotonic, likuifaksi akibat beban cyclic, dan
likuifaksi akibat pembebanan yang bersifat shock wave. Dari ketiga jenis likuifaksi
tersebut, yang diuraikan dalam penulisan ini hanya masalah likuifaksi akibat beban
cyclic yang pada sebutan berikutnya hanya disebut likuifaksi saja. Jenis likuifaksi ini
dianalisis berdasarkan metode-metode Seed & Idriss (1971), Whitman (1971), dan
Valera & Donovan (1977), berkenaan dengan terjadi tidaknya likuifaksi lapisan tanah
pasir pada daerah studi kasus. Bagan alir proses penelitian dapat dilihat pada
Lampiran A Gambar A.3.1 halaman 25.
3.1 Pengumpulan Data Sekunder
Pada tiap lapisan tanah yang ditinjau pada penelitian ini terbatas pada titik-
titik pembangunan jembatan itu sendiri. Data sekunder diperoleh dari CV. Multi
Teknik Prima Consultant dan dikumpulkan untuk menunjang analisis.
Data tanah yang digunakan untuk analisis tersebut diperoleh dari buku
laporan CV. Multi Teknik Prima Consultant, yaitu berupa susunan jenis lapisan tanah
(boring log) beserta data hasil tes laboratorium. Data boring log dapat di lihat pada
Lampiran B Tabel B.3.1 dan Tabel B.3.2 halaman 26 dan 27.
Likuifaksi yang ditinjau dalam penelitian ini adalah likuifaksi akibat
pembebanan cyclic yang terjadi pada tanah pasir jenuh air yang mengalami getaran
gempa. Ini berarti bahwa lapisan tanah yang mengandung lapisan pasir saja yang
ditinjau, dimana lapisan pasir tersebut harus berada di bawah muka air tanah.
3.2 Penentuan Parameter Gempa
Berdasarkan pertimbangan bahwa daerah yang ditinjau masih dipengaruhi
oleh tektonisme yang tetap mempengaruhi kestabilan suatu daerah pada saat-saat
tertentu, maka besaran magnitude gempa tentu harus lebih besar dari besaran yang
sebenarnya terjadi di lapangan. Data parameter gempa diperoleh Badan Meteorologi
dan Geofisika (BMG) Banda Aceh (2012) mengenai masalah yang berkenaan dengan
gempa bumi untuk lokasi yang ditinjau.
14
3.2.1 Magnitude gempa (M)
Data magnitude gempa untuk kota Banda Aceh dalam radius (epicenter)
maksimum 635 kilometer yang dikumpul sebanyak 678 data gempa dari Badan
Meteorologi dan Geofisika (BMG) Banda Aceh (2012) dapat dilihat pada Lampiran
B Tabel B.3.3 halaman 28 sampai halaman 45. Radius sejarak ini dipertimbangkan
untuk mendapatkan data gempa yang lebih memadai. Untuk tiap kejadian gempa,
data tersebut merupakan nilai besaran (magnitude) gempa, letak sumber gempa
(koordinat lintang dan bujur pada bola bumi, kedalaman, tanggal, dan tahun
kejadiannya).
Penentuan magnitude gempa untuk analisis potensi likuifaksi adalah besaran
yang terbesar dari data pencatatan magnitude gempa yang pernah terjadi dan
diperhitungkan sebagai magnitude gempa desain.
3.2.2 Percepatan gempa maksimum pada permukaan tanah (amax)
Nilai percepatan gempa maksimum pada permukaan tanah untuk digunakan
dalam analisis juga diambil nilai terbesar yang pernah terjadi untuk lokasi yang
ditinjau. Nilai-nilai percepatan tersebut berdasarkan persamaan-persamaan yang
dikembangkan di luar negeri sehingga untuk dipakai di Indonesia masih dirasa perlu
dikalikan dengan suatu angka koreksi tertentu.
3.3 Penentuan Parameter Tanah
Data-data tanah yang tersedia untuk titik pada lokasi rencana pembangunan
jembatan di desa Ulee Krueng, Sabang, yang dipilih sebagai berikut:
a. Susunan per lapisan tanah (boring log) diambil dari nomor titik Bor satu dan
titik Bor dua. Seperti terlihat pada Lampiran B Tabel B.3.1 dan Tabel B.3.2
halaman 26 dan 27 yang diperoleh dari CV. Multi Teknik Prima Consultant
b. Berat volume tanah didapat dari hasil uji tanah di laboratorium mekanika
Tanah Universitas Syiah Kuala
15
Data-data tanah yang belum tersedia dan diperlukan untuk analisis likuifaksi
adalah sebagai berikut ini:
a. Kepadatan relatif (Dr) tiap lapisan yang ditinjau, ditentukan berdasarkan
korelasi antara nilai Dr dengan N SPT dari Tabel 2.3; dan
b. Tegangan efektif (’eff) dan tegangan total (tot) dari lapisan tanah yang
ditinjau, ditentukan menurut cara yang biasa dalam mekanika tanah.
3.4 Penentuan Kemungkinan Likuifaksi
Gejala perubahan sifat tanah dari solid ke sifat liquid disebabkan oleh
berbagai jenis pembebanan, yaitu: pembebanan monotonic, pembebanan cyclic, dan
pembebanan yang bersifat shock wave. Untuk penelitian ini yang akan diuraikan
hanya masalah likuifaksi akibat pembebanan cyclic.
Jenis likuifaksi yang dianalisa berdasarkan tinjauan pustaka dan data yang
tersedia, dengan menggunakan metode-metode yang diusulkan Metode Seed & Idriss
(1971), Whitman (1971), dan Valera & Donovan (1977).
3.4.1 Penentuan kemungkinan likuifaksi dengan metode Seed & Idriss (1971)
Beberapa data yang dibutuhkan dalam menganalisis kemungkinan likuifaksi
dengan metode di atas adalah sebagai berikut:
a. Data-data tanah, seperti:
(i) kedalaman lapisan tanah yang ditinjau (ds); dan
(ii) tahanan standar penetrasi (N SPT).
b. Data-data gempa, seperti:
(i) percepatan gempa maksimum di permukaan tanah (amak); dan
(ii) magnitude gempa (M).
Mula-mula diketahui kedalaman lapisan tanah yang ditinjau (ds) didapat dari
pekerjaan boring log core drilling. Selanjutnya nilai tahanan standar penetrasi (N
SPT) didapat dari hasil bor log yang dilakukan di lapangan.
16
Untuk mengetahui terjadi atau tidaknya likuifaksi pada metode ini dengan
memasukkan nilai tahanan standar penetrasi (N SPT) dengan kedalaman tanah yang
ditinjau (ds) kedalam Gambar 2.1, Seed & Idriss, 1971, (Zulfikar, 2008: 7).
3.4.2 Penentuan kemungkinan likuifaksi dengan metode Whitman (1971)
Beberapa data yang dibutuhkan dalam menganalisis kemungkinan likuifaksi
dengan metode di atas adalah sebagai berikut:
a. Data-data tanah, seperti:
(i) kepadatan relatif (Dr);
(ii) berat volume tanah terendam ( );
(iii) berat volume tanah jenuh (sat);
(iv) kedalaman lapisan tanah yang ditinjau (ds); dan
(v) faktor reduksi fungsi dari kedalaman (rd).
b. Data-data gempa, seperti:
(i) percepatan gempa maksimum di permukaan tanah (amak); dan
(ii) magnitude gempa (M).
Langkah permulaan penentuan likuifaksi dengan metode Whitman (1971)
Dari data berat volume tanah dan kedalaman lapisan yang ditinjau (ds), didapat dari
pekerjaaan boring log. Dengan data-data tersebut maka dapat dihitung nilai tegangan
total (vo) dan nilai tegangan efektif (’vo).
Langkah selanjutnya nilai cyclic ratio (cq/ vo) dan nilai kepadatan relatif
(Dr) dimasukkan ke dalam Gambar 2.2, Whitman (Amirulmukminin, 2008: 18)
untuk dapat menentukan potensi likuifaksi pada lapisan tanah.
3.4.3 Penentuan kemungkinan likuifaksi dengan metode Valera & Donovan
(1977)
17
Beberapa data yang dibutuhkan dalam menganalisis kemungkinan likuifaksi
dengan metode di atas adalah sebagai berikut:
a Data-data tanah, seperti:
(i) kedalaman lapisan tanah yang ditinjau (ds); dan
(ii) tahanan standar penetrasi (N SPT).
b. Data-data gempa, seperti:
(i) magnitude gempa (M); dan
(ii) percepatan gempa maksimum (amaks).
Langkah permulaan penentuan likuifaksi dengan metode Valera & Donovan,
1977, (Zulfikar, 2008: 7) ini sama dengan metode Seed & Idriss, 1971, (Zulfikar,
2008: 7). Mula-mula diketahui kedalaman lapisan tanah yang ditinjau (ds) didapat
dari pekerjaan boring log. Selanjutnyan nilai tahanan standar penetrasi (N SPT)
didapat dari hasil bor log yang dilakukan di lapangan.
Besarnya nilai tahanan tergantung dari intensitas gempa (N) dan magnitude
gempa (M) yang diperoleh Badan Meteorologi dan Geofisika (BMG) Banda Aceh
(2012). Kemudian data tanah dan data gempa dimasukkan ke dalam persamaan (2-5),
untuk mendapatkan nilai tahanan penetrasi kritis (Ncrit). Penentuan kemungkinan
likuifaksi pada metode ini adalah perbandingan nilai tahanan standar penetrasi (N
SPT) dengan nilai tahanan penetrasi kritis (Ncrit).
IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada bab ini akan dikemukakan hasil-hasil pengolahan dan analisis data yang
didasarkan pada metode penelitian yang telah dikemukakan pada Bab III dan
diberikan pembahasan sesuai dengan teori-teori dan rumus-rumus yang dikemukakan
pada Bab II dan Bab III.
Hasil yang akan dikemukakan berkenaan dengan perhitungan parameter
likuifaksi yang diikuti dengan penentuan potensi likuifaksi, yaitu: Magnitude gempa,
Percepatan gempa maksimum pada permukaan tanah, tegangan efektif, tegangan
total. Pembahasan yang akan dikemukakan meliputi beberapa kemungkinan
18
berdasarkan perhitungan dengan menggunakan berbagai metode yang berbeda-beda
dan cara pemakaiannya antara satu sama lainnya.
V. KESIMPULAN DAN SARAN
Pada bab ini dapat di tarik beberapa kesimpulan yang berhubungan dengan
studi komparasi dan pembahasan hasil pengolahan data. Kemudian dilanjutkan
dengan memberikan beberapa gagasan yang berhubungan dengan studi ini.
D. DAFTAR KEPUSTAKAAN
1. Adawiyah, R., 2008, Jurnal Pola Wilayah Gempa, Universitas Indonesia.
2. Amirulmukminin, R.P., 2008, Analisis Kemungkinan Likuifaksi Lapisan
Pasir Pada Lokasi Pembangunan Dermaga Pasiran Sabang, Tugas Akhir,
Universitas Syiah Kuala.
3. Anonim, 2012, Data Magnitude Gempa Bumi Di atas 5 Skala Richter,
Badan Meteorologi dan Geofisika (BMG), Banda Aceh.
4. Anonim, 2010, Laporan Pekerjaan Soil Investigation Sondir dan Boring ,
CV. Multi Teknik Prima Consultant , Banda Aceh.
5. Bowles, J.E., 1984, Sifat-Sifat Fisis dan Geoteknik Tanah, Terjemahan
Loeh Hainim J. K., Penerbit Erlangga, Jakarta.
6. Irmayanti, 2010, Analisis Potensi Likuifaksi Lapisan Pasir Pada Lokasi
Jembatan Santan Banda Aceh, Tugas Akhir, Universitas Syiah Kuala.
7. Munirwan, R.P., 2005, Analisis Potensi Likuifaksi Pada Lapisan Pasir di
Lokasi Pembangunan H2O2 Plant Bulding Pupuk Asean Aceh Fertilizer di
Krueng Geukaueh Lhokseumawe, Tugas Akhir, Universitas Syiah Kuala.
8. Zulfikar, 2008, Analisis Kemungkinan Likuifaksi Lapisan Pasir Pada
Lokasi Pembangunan Dermaga Pasiran Sabang, Tugas Akhir, Universitas
Syiah Kuala.
19
Top Related