Proposal TGA Likuifaksi [PDF]

Citation preview

SEMINAR PROPOSAL TUGAS AKHIR Hari, Tanggal



: Rabu, 20 November 2019



Pukul



: 14.00 – 16.00



Tempat



: Ruang Seminar I



ANALISIS POTENSI LIKUIFAKSI DENGAN METODE SIMPLIFIED PROCEDURE



PROPOSAL TUGAS AKHIR



Oleh



M. KAUTSAR RIZKI NIM : 1504101010053



PROGRAM STUDI SARJANA TEKNIK SIPIL



JURUSAN TEKNIK SIPIL – FAKULTAS TEKNIK



UNIVERSITAS SYIAH KUALA 2019



A.



LEMBAR PENGESAHAN PROPOSAL LEMBAR PENGESAHAN



Proposal Tugas Akhir ANALISIS POTENSI LIKUIFAKSI DENGAN METODE SIMPLIFIED PROCEDURE



Oleh



M. KAUTSAR RIZKI 1504101010053



PROGRAM STUDI SARJANA TEKNIK SIPIL JURUSAN TEKNIK SIPIL - FAKULTAS TENIK UNIVERSITAS SYIAH KUALA



Disetujui pada tanggal: Pembimbing



Co. Pembimbing



Dr. Halida Yunita, S.T., M.T. NIP. 19780613 200212 2 002



Dr. Bambang Setiawan, S.T., M.Eng.Sc NIP. 19710603 200604 1 002



Diketahui/disahkan oleh Ketua Program Studi Teknik Sipil,



Fachrurrazi, S.T.,M.T. NIP. 19700506 200012 1 001



0



B.



RINGKASAN PROPOSAL



Indonesia merupakan daerah dengan kegempaan yang aktif karena berada pada pertemuan tiga lempeng tektonik besar dunia. Indonesia juga berada dalam cincin api atau ring of fire karena Indonesia dikelilingi oleh gunung-gunung berapi aktif dari barat hingga ke timur, maka dari itu fenomena gempa bumi tektonik dan vulkanik serta erupsi gunung berapi sering terjadi di Indonesia. Bencana gempa pada magnitude tertentu dapat menyebabkan kerusakan pada bangunan dan kemungkinan besar telah menyebabkan terjadinya likuifaksi. Likuifaksi merupakan suatu perubahan material tanah yang berbentuk butiran dari keadaan padat menjadi keadaan cair. Fenomena likuifaksi ini dapat menyebabkan kerusakan pada bangunan dan infrastruktur yang dibangun di atasnya. Salah satu kota di Provinsi Aceh yang memiliki potensi terjadinya likuifaksi adalah Kota Meulaboh yang berada di daerah pesisir barat Aceh. Kondisi geologi lapisan tanah pada Kota Meulaboh secara umum adalah lapisan pasir dengan muka air tanah yang dangkal. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisa stabilitas lapisan tanah berpasir terhadap kemungkinan likuifaksi pada saat terjadinya gempa bumi di Kota Meulaboh. Evaluasi potensi likuifaksi pada penelitian ini menggunakan metode simplified procedure yang membandingkan nilai cyclic resistance ratio (CRR) terhadap nilai cylic stress ratio (CRR) dari data pengujian CPT dan SPT. Hasil yang akan dikemukakan berupa perhitungan parameter gempa dan potensi likuifaksi. Hasil yang akan dipresentasikan dari penelitian ini adalah potensi terjadinya likuifkasi berdasarkan perhitungan dengan metode simplified procedure. Kata kunci: gempa bumi, likuifaksi, lapisan berpasir, magnitude.



1



C.



OUTLINE PROPOSAL



I.



PENDAHULUAN



1.1



Latar Belakang Indonesia merupakan daerah dengan kegempaan yang aktif karena berada



pada pertemuan tiga lempeng tektonik besar dunia yaitu Eurasia, Indo-Asia, dan Pasifik. Selain berada pada pertemuan tiga lempeng besar dunia, Indonesia juga berada dalam cincin api atau ring of fire. Indonesia dikatakan berada dalam ring of fire karena Indonesia dikelilingi oleh gunung-gunung berapi aktif dari barat hingga ke timur, maka dari itu fenomena gempa bumi tektonik dan vulkanik serta erupsi gunung berapi sering terjadi di Indonesia. Aceh adalah satu-satunya provinsi di Indonesia yang pernah terdampak secara langsung bencana gempa paling besar pada 26 Desember 2004 dengan magnitude gempa 9,3 (Tohari dkk, 2007), kemudian disusul dengan kejadian gempa di Kabupaten Pidie Jaya pada 7 Desember 2016 dengan magnitude 6.5 (Sunardi dkk, 2017). Bencana gempa di Kabupaten Pidie Jaya telah mengakibatkan kerusakan geologi berupa pergeseran tanah, retakan tanah, dan likuifaksi. Likuifaksi dicirikan dengan munculnya pasir halus diantara retakan tanah dan gunung pasir (sand boil). Likuifaksi adalah suatu perubahan material tanah yang berbentuk butiran dari keadaan padat menjadi keadaan cair yang disebabkan oleh kenaikan tekanan air pori dan penurunan tegangan efektifnya (Marcuson, 1978). Kenaikan tekanan air pori cenderung terjadi ketika material tanah berbentuk butiran yang jenuh air dengan kepadatan rendah mengalami guncangan berulang (siklik) akibat gempa. Fenomena likuifaksi ini dapat menyebabkan kerusakan pada bangunan dan infrastruktur yang dibangun di atasnya. Berdasarkan fenomena likuifaksi, maka penting bagi kita untuk menganalisa potensi likuifaksi ketika akan membangun suatu konstruksi di atas tanah yang berpotensi terjadi likuifaksi. Dalam menganalisa potensi likuifaksi diperlukan pengujian lapangan dan pengujian laboratorium. Pengujian yang biasa dilakukan pada lapangan ialah pengujian standard penetration test (SPT),



2



pengujian cone penetration test (CPT), pengujian becker penetration test (BPT), dan pengukuran kecepatan rambat gelombang geser (Vs) yang mana memiliki kelebihan dan kekurangan dari masing-masing metode pengujian. Salah satu kota di Provinsi Aceh yang memiliki potensi terjadinya likuifaksi adalah Kota Meulaboh yang berada di daerah pesisir barat Aceh. Kondisi geologi lapisan tanah pada Kota Meulaboh secara umum adalah lapisan pasir dengan muka air tanah yang dangkal, kondisi ini mengindikasikan terjadinya likuifaksi jika terjadi gempa pada magnitude tertentu. Hal inilah yang mendorong penulis tertarik untuk melakukan analisa potensi terjadinya likuifaksi di Kota Meulaboh. 1.2



Identifikasi Masalah Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan di atas, maka rumusan



masalah pada penelitian ini adalah : 1. Apakah lapisan tanah berpasir akan terlikuifaksi di Kota Meulaboh saat terjadinya gempa ? 2. Apakah parameter gempa mempengaruhi potensi terjadinya likuifaksi ? 1.3



Tujuan dan Manfaat Penelitian Berdasarkan identifikasi masalah di atas, penelitian ini bertujuan untuk : 1. Menganalisa stabilitas lapisan tanah berpasir terhadap kemungkinan likuifaksi pada saat terjadinya gempa bumi. 2. Untuk mengetahui pengaruh parameter gempa terhadap potensi terjadinya likuifaksi. Dengan penelitian ini diharapkan penulis dan pembaca dapat memahami



konsep dan mekanisme terjadinya likuifaksi, serta dapat melakukan tindakan pencegahan untuk mengurangi potensi likuifaksi. 1.4



Batasan Penelitian Beberapa batasan dalam penelitian ini, antara lain :



3



1. Peninjauan terhadap potensi likuifaksi pada lapisan berpasir di Kota Meulaboh pada kedalaman 0,00 m sampai dengan 15,75 m. 2. Metode perhitungan yang digunakan adalah metode simplified procedure. 3. Data gempa yang digunakan adalah gempa dalam 10 tahun terakhir dengan magnitude ≥ 5 dan radius 500 km dari lokasi tinjauan. II.



TINJAUAN KEPUSTAKAAN Tinjauan kepustakaan ini menjelaskan beberapa teori dan rumus-rumus



serta metode yang digunakan dalam menyelesaikan masalah yang berkaitan dengan penulisan tugas akhir ini. 2.1



Likuifaksi Dalam peristiwa gempa bumi, umumnya diikuti oleh serangkaian



guncangan dan pembentukan patahan pada lapisan batuan. Gelombang gempa yang sampai pada permukaan terkadang menimbulkan tsunami dan apabila terjadi guncangan pada lapisan tanah tertentu dapat menyebabkan likuifaksi. Proses ini dapat menyebabkan bangunan rusak, retak maupun runtuh. Kerusakan bangunan akibat likuifaksi ini dikatakan sebagai kegagalan tanah (Kertapati, 1998). Badan Survei Geologi Amerika Serikat (United State Geological Survey, USGS) menyebutkan bahwa likuifaksi adalah suatu proses sedimen yang jenuh air kehilangan kekuatannya dan bertingkah seperti cairan karena getaran yang disebabkan oleh gempa bumi. Sedangkan menurut Idriss dan Boulangger (2004) likuifaksi adalah suatu peristiwa dimana tanah berubah dari fase padat menjadi fase cair akibat meningkatnya tekanan air pori dalam rongga tanah. Marcuson (1978) likuifaksi terjadi ketika getaran atau tekanan air pori di dalam tanah menyebabkan partikel-partikel tidak bersentuhan satu dengan lainnya. Kondisi ini biasanya disebabkan oleh gelombang seismik pada tanah berpasir yang jenuh air, hal ini menyebabkan tanah bertingkah seperti cairan dan kehilangan kemampuannya untuk menahan beban.



4



Sebagai contoh saat gempa bumi Nigata 1964, Kobe 1995, Turki 2002, Taiwan 1999, Bengkulu 2000, Jogjakarta 2006, Pidie Jaya 2016 dan Palu 2018 yang diikuti dengan fenomena likuifaksi. Pengetahuan akan potensi dan kerawanan likuifaksi sangat penting untuk melakukan usaha mitigasi yang disesuaikan dengan derajat kerentanan suatu wilayah terhadap bahaya likuifaksi (Soebowo dkk, 2007). 2.2



Faktor-faktor yang Mempengaruhi Potensi Likuifaksi Dikutip dari Munirwansyah dkk (2017) beberapa faktor yang berpengaruh



terhadap potensial likuifaksi tanah adalah sebagai berikut: 1. Jenis tanah Hanya terjadi pada tanah tidak kohesif seperti pasir lepas, jika bergradasi seragam maka kerentanan likuifaksinya lebih besar dibandingkan dengan yang bergradasi baik. Klasifikasi gradasi tanah dapat ditentukan dengan melakukan analisa saringan (sieve analysis). 2. Kerapatan relatif atau angka pori Jenis tanah dengan angka pori atau kerapatan relatif kecil maka rentan terhadap likuifaksi. Pada gempa bumi di Kota Nigata, Jepang, 1964, likuifaksi banyak terjadi pada areal tanah berpasir dengan kerapatan relatif 50% dan tidak terjadi pada areal dengan kerapatan relatif di atas 70%. Untuk berbagai uji laboratorium faktor tersebut selalu digunakan sebagai parameter uji likuifaksi. 3. Tekanan batas Potensial likuifaksi tanah menurun dengan meningkatnya tekanan batas. Sejumlah uji laboratorium menunjukkan bahwa dibutuhkan tegangan yang besar dengan meningkatnya tekannan batas untuk menyebabkan terjadinya likuifaksi pada kondisi pembebanan bolak balik di laboratorium. Muntohar (2012) menyebutkan bahwa likuifaksi akibat gempa bumi dipengaruhi oleh faktor seismik yaitu : 1. Magnitude gempa (M); 2. Percepatan seismik pada permukaan tanah (amax); 3. Jarak episentrum.



5



2.3



Mekanisme Terjadinya Likuifaksi Studi tentang mekanisme terjadinya likuifaksi memberikan suatu metode



guna menganalisa masalah peningkatan dan dissipasi (keluarnya air pori ke permukaan tanah) dari dalam lapisan horizontal suatu deposit (lapisan) pasir saat sedang 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 dkk (1975) sebagaimana dikutip oleh Irmayanti (2011), 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 siklik, 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. Pada suatu lapisan pasir jenuh air, pengaruh dari getaran-getaran gempa bumi atau dibebani secara siklik, akan mengalami perubahan sifat yaitu dari sifat padat ke sifat cair yang dapat mengakibatkan peningkatan tekanan air pori dan pengaruh tegangan efektif, sehingga memungkinkan terjadi suatu gejala yang disebut likuifaksi yang merupakan gejala keruntuhan struktur tanah. Hal ini dapat dijelaskan dengan menggunakan rumus tegangan efektif dari Terzaghi dan rumus kekuatan geser dari Coulomb yang dapat dilihat di bawah ini, untuk tanah pasir jenuh air yang ditinjau pada suatu kedalaman dari permukaan tanah.



Rumus tegangan efektif (Terzaghi, 1923) :



σeff = σtot - u dimana :



σeff



= tegangan yang sebenarnya bekerja pada butir tanah (kg/cm2);



σtot



= tegangan akibat beban-beban yang bekerja (kg/cm2);



u



= tekanan air pori (kg/cm2).



(2.1)



6



Rumus kekuatan geser (Coulomb, 1776) : S = c + σeff .tan φ



(2.2)



Dimana : S



= kekuatan geser tanah (kg/cm2);



c



= kohesi (kg/cm2);



φ



= sudut geser dalam sehubungan dengan tegangan efektif (o).



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 beperilaku seperti fluida. 2.4



Evaluasi Potensial Likuifaksi Metode untuk mengevaluasi potensi likuifaksi menggunakan metode



simplified procedure yaitu dengan cara mendapatkan nilai faktor keamanan dari hasil perbandingan nilai CRR yaitu nilai yang mencerminkan kekuatan tanah terhadap beban siklik yang diakibatkan oleh gempa bumi dengan nilai CSR yaitu nilai tegangan yang disebabkan oleh gempa bumi. Faktor keamanan yang digunakan tidak boleh kurang dari satu, karena jika kurang dari satu maka tanah akan mengalami likuifaksi. Faktor keamanan dapat diilustrasikan dengan sebuah persamaan : FS = dimana, jika FS = jika FS = jika FS =



CRR CSR CRR CSR



CRR CSR



CRR CSR



< 1 (terjadi likuifaksi)



= 1 (kondisi kritis) > 1 (tidak terjadi likuifaksi)



(2.3)



7



2.4.1



Metode evaluasi cyclic stress ratio (CSR) Seed dan Idriss (1971) memformulasikan sebuah persamaan untuk rasio



tegangan siklik sebagai berikut : CSR = 0.65(amax /g)( σvo /σ’vo)rd



(2.4)



dimana : amax



= percepatan seismik pada permukaan tanah (gal);



g



= percepatan gravitasi (m/s2);



σvo



= total tegangan overburden vertical (kg/cm2);



σ’vo



= tegangan overburden vertikal efektif (kg/cm2);



rd



= koefisien tegangan reduksi.



Untuk mempermudah perhitungan, Blake (1996) memperkirakan nilai rataan plot kurva pada Gambar 2.1 oleh persamaan berikut :



𝑟𝑑 =



( 1.000−0.4113𝑧 0.5 +0.04052𝑧+0.001753𝑧 1.5 ) (1.000−0.4117𝑧 0.5 +0.05729𝑧− 0.006205𝑧 1.5 +0.00210𝑧 2



dimana z = kedalaman dibawah permukaan tanah dalam meter.



Kedalaman (m)



Koefisien tegangan reduksi (rd)



Gambar 2.1 Kurva Perbandingan Koefisien Reduksi Terhadap Kedalaman Sumber : Youd dkk (2001)



(2.5)



8



2.4.2



Metode evaluasi cylcic resistance ratio (CRR) Rasio tahanan siklik (CRR) dapat diartikan sebagai kemampuan tanah untuk



dapat menahan likuifaksi. Pengujian yang sering digunakan untuk menganalisa kemampuan tanah utuk menahan likuifaksi standard penetration test (SPT) dan cone penetration test (CPT). Metode untuk mengevaluasi nilai CRR dilakukan dengan pendekatan perhitungan nilai CRR yang diambil dari konsensus NCEER/NSF tentang ketahanan tanah terhadap likuifaksi tahun 1998 dan literatur buku yang ditulis oleh I.M Idriss dan R.W Boulangger dengan judul “Soil Liquefaction During Earthquake” tahun 2008. 1. Standard penetration test (SPT) Kriteria untuk evaluasi ketahan terhadap likuifaksi berdasarkan nilai SPT telah digunakan selama bertahun-tahun. Kriteria tersebut sebagian besar diwujudkan dalam plot kurva CSR terhadap (N1)60. (N1)60 adalah nilai pukulan SPT yang telah dikoreksi. Kurva CRR pada grafik secara konservatif memisahkan daerah dengan data yang terindikasi terjadi likuifaksi dan data yang tidak menunjukkan indikasi terjadinya likuifaksi. Kurva dikembangkan untuk tanah berbutiran dengan fines content ≤ 5%, 15%, dan 35% seperti yang ditunjukkan pada kurva. Kurva CRR untuk fines content < 5% adalah kriteria penetrasi dasar untuk penyederhanaan prosedur dan selanjutnya dikenal sebagai “SPT clean-sand base curve”. Kurva CRR pada Gambar 2.2 hanya berlaku untuk gempa bumi dengan magnitude 7.5. Pada kurva SPT clean-sand base, beberapa perubahan kriteria diusulkan oleh para ahli yang hadir pada konsensus tersebut. Usulan perubahan pertama yaitu lintasan kurva clean-sand base pada (N1)60 untuk memproyeksikan nilai sekitar 0.05. A. F. Rauch (1998) dari Universitas Texas memperkirakan nilai kurva cleansand base pada Gambar 2.2 dengan persamaan sebagai berikut : CRR7.5 =



1 34−(𝑁1 )60



+



(𝑁1 )60 135



+



50 [10(𝑁1 )60



+45]2



−



1 200



(2.7)



9



Gambar 2.2 Kurva SPT Clean-Sand Base untuk Magnitudo Gempa Bumi 7.5 dengan Data dari Sejarah Kasus Likuifaksi Sumber : Youd dkk (2001) Persamaan ini berlaku hanya untuk (N1)60 < 30, sedangkan (N1)60 ≥ 30 butiran tanah halus terlalu padat untuk terlikuifaksi dan diklasifikasikan sebagai tanah non-liquefable. Pada perkembangannya, Seed dkk (1985) memperhatikan adanya kenaikan dari nilai CRR karena meningkatnya fines content. Apakah kenaikan ini disebabkan oleh naiknya ketahanan terhadap likuifaksi atau penurunan tahanan penetrasi masih belum diketahui dengan pasti. Para ahli yang hadir pada konsensus NCEER/NSF 1998 mengajukan persamaan (2.9) dan (2.10) sebagai koreksi untuk pengaruh dari fines content (FC). Sebuah persamaan dikembangkan untuk faktor koreksi (N1)60 penyetaraan nilai clean sand (N1)60cs sebagai berikut (Idriss dan Seed, 1971) : (N1)60cs = α + β(N1)60



(2.8)



Dimana α dan β adalah koefisien yang didapatkan dari hubungan persamaan berikut :



10



α = 0 untuk FC ≤ 5% α = exp[1.76 – (190/FC2)] untuk 5% < FC ≤ 35%



(2.9a) (2.9b)



α = 5.0 untuk FC ≥ 35%



(2.9c)



β = 1.0 untuk FC ≤ 5%



(2.10a)



β = [0.99 + (FC1.5/1000)] untuk 5% < FC ≤ 35% β = 1.2 untuk FC ≥ 35%



(2.10b) (2.10c)



Persamaan ini dapat digunakan untuk perhitungan ketahanan terhadap likuifaksi pada umumnya. Beberapa faktor lainnya juga mempengaruhi hasil pengujian SPT, adapun faktor koreksi lainnya yang dibutuhkan untuk perhitungan (N1)60 dapat dilihat pada Tabel 2.1 faktor koreksi SPT. Maka dengan tabel koreksi tersebut nilai (N1)60 adalah : (N1)60 = NmCNCECBCRCS



(2.11)



Dimana : Nm = nilai tahanan penetrasi standar; CN = faktor normalisasi Nm terhadap tegangan overburden efektif; CE = koreksi rasio energi hammer (ER); CB = factor koreksi dari diameter lubang bor; CR = faktor koreksi dari panjang batang; CS = koreksi untuk sampel dengan atau tanpa liner Tabel 2.1 Faktor Koreksi SPT (Modifikasi dari Skempton 1986) Variabel Faktor Istilah Peralatan Tekanan overburden CN Tekanan overburden CN Rasio energi Donut hammer CE Rasio energi Safety hammer CE Automatic-trip Rasio energi CE Donut hammer Diameter lubang bor 65 mm – 115 mm CB Diameter lubang bor 150 mm CB Sumber : Robertson dan Wride (1998)



Koreksi (Pa / σ’vo)0.5 CN ≤ 1.7 0.5 – 1.0 0.7 – 1.2 0.8 – 1.3 1.0 1.05



11



Tabel 2.1 (lanjutan) Variabel Peralatan Diameter lubang bor 200 mm Panjang batang 1.7 sebaiknya tidak digunakan. Rasio friksi CPT umumnya meningkat dengan meningkatnya finest content dan sifat plastisitas tanah, yang memungkinkan perkiraan kasar jenis tanah dan finest content dari data CPT. Robertson dan Wride (1998) menyempurnakan sebuah grafik untuk mengestimasi jenis tanah. Batasan-batasan diantara jenis tanah 2-7 dapat diperkirkan dari lingkaran konsentrik dan bisa juga untuk memperhitungkan pengaruh jenis tanah terhadap qc1N dan CRR. Jari-jari lingkaran tersebut didefinisikan sebagai indeks tipe perilaku tanah (Ic), nilai Ic dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut : Ic = [(3.47 – log Q)2 – (1.22 + log F)2]0.5



(2.17)



dimana Q = [(qc - σvo)/Pa][(Pa / σ’vo)n]



(2.18)



dan F = [fs/(qc - σvo)] x 100%



(2.19)



Grafik perilaku tanah pada Gambar 2.5 dikembangkan dengan nilai eksponen n sebesar 0.5 untuk jenis tanah clean-sand. Nilai tahanan ujung untuk pasir berlanau yang telah dinormalisasi (qc1N) dikoreksi ke nilai yang setara dengan clean sand (qc1N)cs dengan hubungan persamaan sebagai berikut : (qc1N)cs = Kcqc1N



(2.20)



Dimana Kc adalah faktor koreksi untuk karakteristik butir, nilai Kc dapat dihitung melalui persamaan berikut (Robertson dan Wride, 1988) : untuk Ic ≥ 1.64 maka nilai Kc = -0.403Ic4 + 5.581Ic3 − 21.63Ic2 + 33.75 Ic – 17.88 sedangkan untuk nilai Ic ≤ 1.64 maka Kc = 1.0 Apabila nilai Ic ≥ 2.6 maka mengindikasikan bahwa tanah pada nilai itu terlalu banyak lempung untuk terlikuifaksi.



15



Gambar 2.5 Grafik klasifikasi tanah berdasarkan Q dan F Sumber : Youd dkk (2001) Idriss dan Boulangger pada tahun 2008 dalam bukunya “Soil Liquefaction During Earthquakes” memodifikasi persamaan (2.14) menjadi : CRR7.5 = exp(



𝑞𝑐1𝑁𝑐𝑠 540



𝑞𝑐1𝑁𝑐𝑠 2



+(



67



𝑞𝑐1𝑁𝑐𝑠 3



) −(



80



𝑞𝑐1𝑁𝑐𝑠 4



) +(



114



) − 3)



(2.21)



3. Magnitude scaling factors (MSF) Kurva CRR atau kurva clean-sand base pada Gambar 2.2 (SPT) dan 2.4 (CPT) hanya dapat digunakan untuk gempa dengan magnitude 7.5 saja. Untuk menyesuaikan dengan magnitude yang lebih besar atau kecil, Seed dan Idriss (1982) memperkenalkan faktor koreksi yang disebut magnitude scaling factor (MSF). Persamaan untuk MSF adalah sebagai berikut : MSF = 102.2/Mw2.56



(2.22)



16



Dimana : Mw



= Moment Magnitude



2.5



Parameter Gempa 1. Percepatan tanah maksimum (amax) Dikutip dari Meitawati (2017), percepatan tanah maksimum adalah



percepatan gelombang yang sampai ke permukaan bumi dengan satuan gal. Percepatan tanah maksimum dapat dihitung dengan menggunakan rumus empiris, antara lain : a. Percepatan tanah maksimum menurut Esteva (1974) amax = 5600(exp0.8Mw)/(R +40)2



(2.23)



b. Percepatan tanah maksimum menurut Donovan (1970) amax = 1080(exp0.5M)/(R +25)1.32



(2.24)



c. Percepatan tanah maksimum menurut Mc Guirre (1977) amax = 472 x 100.278Mw/(R + 25)1.301



(2.25)



Dimana : Mw



= Moment Magnitude



R



= Jarak Hiposenter ke Lokasi Tinjauan (Km) 2. Hubungan episenter, hiposenter dan jarak hiposenter ke kota Pada Gambar 2.6 di bawah, jarak hiposenter ke kota (R) dapat dihitung dengan



Teorema Pythagoras, sedangkan untuk jarak horizontal episenter ke kota dapat dihitung dengan persamaan : d = arcos [sin(Elat) . sin(Mlat) + cos(Elat) . cos(Mlat) . cos (Elong – Mlong)] . Rb (2.26) Dimana ; Rb



= Radius jari-jari bumi (6.371 Km)



17



E (episenter)



d



M (Kota)



z (kedalaman) R H (hiposenter) Gambar 2.6 Ilustrasi Jarak Horizontal dari Pusat Gempa Bumi 2.6



Karakteristik Dasar Tanah Ukuran partikel tanah sangatlah beragam, yaitu antara > 2 mm sampai



dengan < 0.002 mm. Karena ukurannya yang beragam, maka setiap jenis tanah memiliki sebutan yang berbeda, dimulai dari yang paling halus partikelnya yaitu lempung, lanau, pasir, dan kerikil yang partikelnya paling besar. Pada umumnya, jenis tanah terdiri dari campuran berbagai rentang ukuran. Tabel 2.2 Distribusi Ukuran Partikel Ukuran Butir (mm) Tipe Simbol Tanah USCS USCS AASTHO USDA Kerikil G 76,2 - 4,75 76 - 2 >2 Pasir S 4,75 - 0,075 2 - 0,075 2 - 0,05 Lanau M 0,075 - 0,002 0,05 - 0,002 2 2 - 0,06 0,06 - 0,002 2.6 melambangkan bahwa tanah padat dan sulit terlikuifaksi. e. Menhitung kembali tahanan ujung konus untuk clean sand (qc1N)cs = Kcqc1N Dimana Kc = -0.403Ic4 + 5.581Ic3 − 21.63Ic2 + 33.75 Ic – 17.88 untuk Ic ≥ 1.64 dan Kc = 1.0 untuk Ic ≤ 1.64. f. Menentukan nilai CRR7.5 pada gempa dengan magnitude 7.5. CRR7.5 = exp(



𝑞𝑐1𝑁𝑐𝑠 540



𝑞𝑐1𝑁𝑐𝑠 2



+(



67



𝑞𝑐1𝑁𝑐𝑠 3



) −(



80



𝑞𝑐1𝑁𝑐𝑠 4



) +(



114



) − 3)



g. Menghitung nilai CRR terkoreksi dengan persamaan berikut. CRRMw = CRR7.5 x MSF h. Lalu langkah terakhir adalah menghitung faktor keamanan terhadap likuifaksi dengan persamaan berikut. FS = (CRRMw / CSR) Secara ringkas metode simplified procedure dengan menggunakan data SPT dapat dilihat pada Lampiran A Gambar A.6 halaman 34.



25



IV.



RENCANA HASIL DAN PEMBAHASAN Pada bab ini akan dijabarkan tentang hasil pengumpulan data dari objek



yang diteliti dan pembahasan atas hasil dari pengumpulan data yang diperoleh dari penelitian. Dalam bab ini nantinya akan disajikan hasil pengolahan data beserta perhitungan dan pembahasan yang menyangkut pokok permasalahan yang telah dikemukakan pada bab sebelumnya. Hasil yang akan dipresentasikan dari penelitian ini adalah potensi terjadinya likuifkasi berdasarkan perhitungan dengan metode simplified procedure. V.



KESIMPULAN DAN SARAN Pada bab ini mengemukakan sebuah kesimpulan terhadap ada atau tidaknya



potensi likuifaksi pada daerah yang menjadi objek pada penelitian ini, berdasarkan dari hasil pengolahan data dan pembahasan penelitian yang diperoleh pada Bab IV. Kemudian dilanjutkan dengan memberikan beberapa saran dan rekomendasi terhadap hal-hal yang berhubungan dengan penelitian ini. VI.



DAFTAR KEPUSTAKAAN



Adawiyah, R., Pola Wilayah Bahaya Likuifaksi Provinsi D.I. Yogyakarta (Studi Kasus Gempabumi Yogyakarta 27 Mei 2006), Tugas Sarjana, Jurusan Geografi, FMIPA, Universitas Indonesia, Depok, 2008. Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika, Gempa Bumi Indonesia Edisi Populer, BMKG, Jakarta, 2012. Heritage, R., Kupec, J., Liquefaction-Resistant Foundation For Residental Building, 5th Young Geotechnical Engineering Conference, 2013. Idriss, I. M., dan Boulanger, R. W., Semi-empirical Procedure for Evaluating Liquefaction Potential during Earthquakes, Prosiding 11th International Conference of Soil Dynamics and Earthquake Engineering, hal. 32-56, Berkeley, 2004.



26



Ikhsan, R., Analasis Potensi Likuifaksi Dari Data CPT dan SPT Dengan Studi Kasus PLTU Ende Nusa Tenggara Timur, Tugas Sarjana, Prodi Teknik Sipil, FT, Universitas Indonesia, Depok, 2011. Irmayanti, Analisis Potensi Likuifaksi Lapisan Pasir pada Lokasi Jembatan Santan Banda Aceh, Universitas Syiah Kuala, Banda Aceh, 2011. Kapojos, C. G., Tamuntuan, G., Pasau, G., Analisis Percepatan Tanah Maksimum Dengan Menggunakan Rumusan Esteva dan Donovan (Studi Kasus Pada Semenanjung Utara Pulau Sulawesi). Jurnal Ilmiah Sains, 15(2), 2015. Kementerian Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat, Kajian Gempa Pidie Jaya Provinsi Aceh Indonesia, Bandung, 2016. Kertapati, E. K., Penggunaan Metode Pemetaan Liquefaction Severity Index (LSI) untuk Meringankan Bencana Gempa Bumi di Indonesia: dengan Studi Kasus di Sulawesi Utara. Prosiding Geoteknik di Indonesia Menjelang Millenium ke-3, Bandung, 1998. Marcuson, W. F., Definition of Terms Related to Liquefaction. J. Geotech. Engrg. Div., ASCE, 104(9): 1197-1200, 1978. Mentari, A. K., Potensi Likuifaksi Berdasarkan Data CPT dan SPT di Sekitaran Jalan Raya Yogya-Solo Yogyakarta. Tugas Sarjana, Program Studi Teknik Sipil, FT, Universitas Atma Jaya, Yogyakarta, 2016. Munirwansyah, Yunita, H., dan Munirwan, R. P., Kajian Potensial Likuifaksi Akibat Gempa Berdasarkan Data SPT-N di Wilayah Provinsi Aceh, Prosiding Simposium II – UNIID 2017, Palembang, 2017. Muntohar, A. S., Studi Parametrik Potensi Likuifaksi dan Penurunan Permukaan Tanah Berdasarkan Uji Sondir, 16th Annual Scientific Meeting, Jakarta, 2012. Putra, H. G., Hakam, A., Lastaruna, D., Analisa Potensi Likuifaksi Berdasarkan Data Pengujian Sondir (Studi Kasus GOR H. Agus Salim dan Lapai, Padang). Jurnal Rekayasa Sipil, 5(1), 2009. Putra, R. P., Studi Percepatan Gempa Maksimum Peta Gempa Indonesia di Daerah Istimewa Yogyakarta, Tugas Akhir Sarjana, Teknik Sipil, FTSLK, Institusi Sepuluh November, Surabaya, 2012.



27



Sari, H. Y., Studi Percepatan Gempa Maksimum Untuk Zona Peta Gempa Indonesia di Kota Banda Aceh, Tugas Akhir Sarjana, Teknik Sipil, FTSLK, Institusi Sepuluh November, Surabaya, 2012. Soebowo, E., Tohari, A., Sarah, D., Potensi Likuifaksi Akibat Gempa Bumi Berdasarkan Data CPT dan N-SPT di Daerah Patalan Bantul, Yogyakarta. Ris.Geo.Tam., 19(2): 85-97, 2009. Tohari, A., Sugianti, K., Syahbana, A. J., Soebowo, E., Kerentanan Likuifaksi Wilayah Kota Banda Aceh Berdasarkan Metode Uji Penetrasi Konus. Ris.Geo.Tam., 25(2): 99-110, 2015. USGS, What is Liquefaction ? (online), (www.usgs.gov/faqs, diakses 1 November 2019) Youd, T. L., Idriss, I. M., Andrus, R. D., Arango, I., Castro, G., Christian, J. T., dkk., Liquefaction Resistance of Soils: Summary Report from the 1996 NCEER and 1998 NCEER/NSF Workshops on Evaluation of Liquefaction Resistance of Soils. Journal Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 127(10), 2001.



28



D.



NO



RENCANA JADWAL KEGIATAN PENELITIAN



KEGIATAN



1



Studi awal/literatur



2



Penyusunan proposal skripsi



3



Seminar proposal skripsi



4



Pengumpulan data



5



Pengolahan data



6



Penyusunan skripsi



7



Seminar skripsi



JADWAL SEP OKT



NOV



DES



JAN FEB



Darussalam, 09 September 2019 Penulis,



M. Kautsar Rizki NIM. 1504101010053



Menyetujui, Pembimbing Utama



Pembimbing Pendamping



Dr. Halida Yunita, S.T., M.T. NIP. 19780613 200212 2 002



Dr. Bambang Setiawan, S.T., M.Eng.Sc NIP. 19710603 200604 1 002