liquiefaction pada tanah dasar-copy

8/16/2019 Liquiefaction Pada Tanah Dasar-copy

1/30

LIQUIEFACTION PADA TANAH DASAR

Dirangkum oleh:Putu Tantri Kumalasari.,ST.,MT

1.

Pengertian liquefaction.

Liquefaction adalah suatu kejadian dimana suatu massa tanah mengalami

kehilangan kekuatan mekanisnya pada kondisi tanah yang jenuh air, pada jenis tanah

yang non-kohesif yang disebabkan oleh kenaikan nilai pore water pressure (tegangan air

pori) pada saat mengalami beban dinamis. Menurut Sladen dkk, (1985), Liquefaction

adalah suatu fenomena dimana massa tanah mengalami kehilangan nilai shear resistance

karena adanya suatu kondisi yang bersifat monoton, berulang, siklik dan beban yang

mengagetkan (shock loading ) sehingga bersifat seperti suatu cairan yang mengalir hingga

shear stress yang terjadi pada massa tanah tersebut bernilai sama rendahnya dengan nilai

berkurangnya shear resistance . Namun secara garis besar, liquefaction dapat diartikan

sebagai perubahan suatu sifat masa tanah yang awalnya bersifat solid berubah menjadi

bersifat seperti liquid yang disebabkan oleh meningkatnya nilai tegangan pori dan

berkurangnya nilai tegangan efektif pada tanah. (“Definition on terms..” 1978).

Sumber lain menyatakan bahwa liquefaction adalah suatu fenomena hilangnya

kekuatan ketahanan mekanik dari tanah sebagai akibat adanya beban siklik gempa yangmonoton. Hilangnya soil resistance tersebut ditandai dengan hilangnya tegangan efektif

antar butiran partikel tanah (’ = 0), sebagai akibat naiknya harga tegangan air pori u

hingga mencapai harga overburden presure ( u= dan u = ’) dalam suatu tanah yang

relatif jenuh (Sr = 95% - 100%). Kenaikan harga Pore Water Presure ini terjadi pada

kondisi undrained atau short time , sebagai akibat adanya beban siklik yang mendadak dan

berulang dari suatu gempa. Pada saat liquifaction perilaku tanah berubah menjadi fluid

viscus . Hilangnya ketahanan mekanik tersebut dapat dilihat melalui teori Morh Coloumbsebagai berikut:

= c’ + ( - u) tg ’

’ = ( - u)

Untuk pasir c’ = 0 persamaan menjadi

= ( - u) tg ’

Pada saat liqufaction u = maka ’ = 0 akhirnya = 0

Beberapa kegagalan struktur bangunan tanah yang diyakini merupakanakibat dari kejadian liquefaction ternyata sebenarnya hanya merupakan suatu cyclic


2/30

mobilitas yang merupakan akibat dari deformasi tanah yang terjadi tanpa adanya

perubahan sifat tanah menjadi seperti cairan. Pengertian pasti tentang liquefaction

sebenarnya masih dalam perdebatan para pelaku geoteknik. Beberapa investigator

berpendapat bahwa harus ada beberapa hal yang dibedakan dalam membedakan antara

liquefaction dan Cyclic mobility (Castro dan Poulos, 1977) sehingga ditetapkanlah bahwa

pengertian liquefaction adalah lebih kepada mekanisme keruntuhan yang disebabkan

oleh kenaikan tegangan pori selama terjadinya tegangan cyclic undraine (Undrained

cyclic shear ) pada tanah yang jenuh air.

Seperti rumusan yang telah dijelaskan diatas, liquefaction sebenarnya disebabkan

oleh berkurangnya kekuatan suatu massa tanah yang jenuh air. Pada saat kondisi tanah

tersebut loose / lepas, butiran tanah yang jenuh air tersebar sehingga pori-pori dapat

terisi air dengan penuh. Ketika terjadi beban siklik yang monoton dan berulang seperti

gempa bumi, maka butiran-butiran tanah yang sebelumnya menyebar tersebut makin

mendekat satu sama lain sehingga pori-pori yang awalnya penuh terisi air terdesak

(Gambar 1). Sehingga air yang awalnya penuh mengisi pori-pori terdesak keluar hingga

ke permukaan tanah (Gambar 2). Jika air pori tersebut terhalangi untuk keluar maka

tegangan air pori akan meningkat secara progresif dengan adanya beban geser yang

terjadi. Hal ini mengakibatkan terjadinya pentransferan tegangan dari massa tanah ke

air pori yang menyebabkan berkurangnya nilai tegangan efektif dan tegangan geser daritanah. Jika tegangan geser pada tanah lebih kecil dari nilai tegangan statisnya, tegangan

geser penggerak (driving shear resistance ), maka pada tanah tersebut akan terjadi

deformasi yang sangat besar sehingga massa tanah tersebut akan bersifat seperti liquid (

Martin dkk,1975 ; Seed dan Idriss, 1982). Liquefaction pada massa tanah yang lepas dan

bersifat nonkohesif dapat diteliti baik pada beban yang monotonic maupun beban geser

siklik.


3/30

Gambar 1. Proses terjadinya liquefaction pada butiran tanah. Sebelum terjadinya gempa

dimana butiran tanah masih bersifat loose; Selama terjadi gempa dimana butiran tanah mulaimendekat satu sama lain dan menyebabkan pori-pori menjadi menyempit ; Setelah gempa

dimana tanah menjadi semakin padat sehingga terjadi perubahan volume.

Gambar 2. Proses terjadinya liquefaction pada air pori tanah. Sebelum gemba dimana pasir

lepas (loose sand) yang jenuh air tidak terjadi hal yang membahayakan. Selama gempa,dimana butiran tanah mendekat satu sama lain dan mendesar air yang memenuhi pori untuk

keluar kepermukaan tanah. Setelah gempa, karena butiran tanah yang mendekat satu sama

lain dan air tanah yang keluar menggenang di permukaan maka terjadi perubahan volume

tanah.

Apabila suatu pasir yang bersifat dense mengalami kelebihan beban monoton,

butiran tanah akan memampat terlebih dahulu dan kemudian partikel tanah akan

bergerak keatas dan saling berdekatan satu sama lain. Pada kondisi pasir dense ini, pasir

yang jenuh air ini berkurang tanpa adanya pengaliran air pori. Yang artinya bahwa


4/30

bertambahnya volume suatu massa tanah disebabkan oleh berkurangnya nilai tegangan

air pori dan meningkatnya nilai tegangan efektif dan tegangan geser. Jika suatu contoh

masa tanah pasir dense yang diberikan suatu beban siklik pada tegangan geser yang kecil

pada kondisi undrained , nilai tegangan air pori mungkin dihasilkan pada masing-masing

siklus pembebanan yang menyebabkan terjadinya perubahan sifat masa tanah menjadi

lebih soft dan terjadi akumulasi nilai deformasi. Sebaliknya, pada kondisi regangan geser

yang lebih besar, pelebaran dapat mengurangi nilai tegangan air pori yang dihasilkan

oleh peningkatan nilai shear resistance.

Pada kondisi tanah yang dapat terjadi liquefaction , tanah dapat berdeformasi

dengan tegangan geser yang kecil. Deformasi yang terjadi tersebut cukup besar

sehingga dapat mengakibatkan kerusakan pada bangunan dan banyak kegagalan

struktur bagian bawah lainnya. Ada atau tidaknya kejadian liquefaction ini disebabkan

oleh jenis tanahnya, apakah tanah tersebut termasuk jenis pasir lepas, jenuh air atau

tidak dan beberapa bertimbangan lainnya untuk menentukan apakah tanah tersebut

berpotensi terjadi liquefaction. Penjelasan tentang jenis tanah yang berpotensi terhadap

bahaya liquefaction akan dijelaskan pada sub-bab berikutnya.

Sebagai bahan pertimbangan pada mekanisme kagagalan/keruntuhan bangunan

bawah, Robertson (1994) dan Robertson dkk (1994) menyarankan suatu system

klasifikasi untuk mengartikan “soil liquefaction ”. Study terakhir yang dilakukan tentangsystem ini adalah oleh Robertson dan Fear (1996) yang dirangkum sebagai berikut :

Flow liquefaction digunakan untuk aliran undrained dari tanah yang jenuh air,

tanah yang constractive pada saat nilai tegangan geser statis melebihi nilai

tegangan residual pada tanah. Keruntuhan yang terjadi disebabkan oleh beban

geser siklik maupun beban geser monoton (cyclic or monotonic shear loading).

Cyclic softening digunakan untuk menjelaskan deformasi besar yang terjadi selama

terjadinya beban siklik disebabkan oleh meningkatnya nilai tegangan air pori

pada tanah yang cukup besar pada kondisi tanah yang undrained dan mengalami

tegangan geser yang monotonic.

o Cyclic liquefaction , terjadi pada saat regangan geser siklik (cyclic shear

stresses) melebihan batas normal yaitu static shear stress yang

menyebabkan pembalikan/perubahan nilai tegangan yang terjadi. Kondisi

pada saat tegangan efektifnya bernilai nol mungkin terjadi selama

terjadinya deformasi yang besar.


5/30

o Cyclic mobility , di mana beban siklik tidak menghasilkan pembalikan

tegangan geser dan kondisi stres yang efektif nol tidak berkembang.

deformasi terakumulasi dalam setiap siklus tegangan geser.

Sistem klasifikasi ini digunakan untuk memahami arti liquefaction apabila terjadi

berbagai macam mekanisme pada keruntuhan struktur bangunan bawah di lapangan.

Hingga saat ini, penjelasan umum liquefaction adalah dimana kegagalan struktur

bangunan bawah terjadi pada kondisi tanah nonkohesif yang jenuh air selama terjadinya

gempa bumi.

2. Jenis dan sifat tanah yang mengalami liquefaction

Tidak semua jenis tanah berpotensi mengalami liquefaction. Association of Bay

Area Government , San-fracisco merumuskan suatu “resep” dimana tanah dapat dikatakan

memiliki potensi terjadinya liquefaction . “resep” pertama adalah tanah tersebut mersifat

Loose / lepas, tidak terkonsolidasi atau tidak terpadatkan serta berjenis tanah pasir

maupun lanau tanpa adanya banyak material lempung yang terkandung didalamnya.

“resep” kedua adalah, tanah yang berjenis pasir dan lanau tersebut bersifat jenuh air

yang disebabkan oleh tingginya muka air tanah. “resep” ketiga adalah, tanah jenis

tersebut mengalami beban getar yang cukup kuat yang berasal dari gempa bumi

sehingga liquefactionpun dapat terjadi. Penggunaan “resep” pertama dan kedua didasaripada peta regional (area San Francisco) yang dapat menggambarkan lokasi-lokasi yang

berpotensi terhadap liquefaction. Selain jenis tanah, kekuatan gempa juga sangat

berpengaruh terhadap terjadinya liquefaction . Liquefaction juga dapat terjadi pada tanah

yang mengandung lempung dengan syarat-syarat adalah

• Sr = 95% - 100%

• LL1

• Water content > 0.90xLL

Keempat syarat diatas harus terpenuhi, maka liquefaction dikatakan bisa terjadi

pada jenis tanah lepung diatas.

Liquefaction dapat terjadi apabila 3 syarat utama terjadinya liquefaction terpenuhi

yaitu tanah tersebut berjenis pasir dan jenuh air yang dikenai beban getar yang cukup

kuat. Besar kecilnya kekuatan getar yang terjadi pada tanah sehingga berdampak

terjadinya liquefaction adalah tergantung dari sejauh mana kawasan yang memiliki jenis

tanah pasir lepas yang jenuh air tersebut terhadap sumber getar (gempa bumi) yang


6/30

dilihat berdasarkan patahan sumber gempa. Pada area yang letaknya lumayan jauh dari

sumber gempa tetapi memiliki jenis tanah yang berpotensi liquefaction masih dapat

mengalami kejadian liquefaction namun sebaliknya, hal tersebut tidak akan terjadi apabila

jenis tanah tersebut tidak berpotensi liquefaction . Material tanah yang berpotensi tinggi

terhadap liquefaction akan mengalami liquefaction apabila mengalami beban getar yang

setara dengan modified Mercalli intensity (MMI) VII. Sedangkan pada material tanah

yang memiliki potensi terjadi liquefaction rendah akan mengalami liquefaction pada

beban getar yang sangat kuat setara dengan MMI VIII. Liquefaction yang terjadi akibat

beban getar yang lebih kecil dari MMI VII atau pada area yang berpotensi kecil hingga

sangat kecil untuk terjadi liquefaction secara statistic dapat terjadi liquefaction tetapi

prosentasi kejadiannya tergolong kecil.

Tabel 1. Dampak Liquefaction berdasarkan nilai MMI dan material tanah yang

berpotensi terjadinya liquefaction.

(ABAG earthquake program)

Pakar Geologi Nasional menggunakan Seismic Hazards Mapping Act tahun 1991

untuk menggambarkan variasi dari zona dampak seismic termasuk juga zona dampak

liquefaction . Kriteria lain untuk menggambarkan zona liquefaction dikembangkan oleh

Seismic hazards Mapping Act Advisory Committee for the California State Mining and Geology

Board pada tahun 1993 dan kemudian telah diperbarui dan diperbaiki menjadi document

yang berjudul “ Guidelines For Delineating Seismic Hazard Zones (CDMG, 1999).

Berdasarkan criteria yang telah ditetapkan tersebut, zona liquefaction adalah dengan

syarat-syarat dan ketentuan sebagai berikut :


7/30

1. Area tersebut merupakan kawasan yang pernah terjadi gempa bumi atau

merupakan kawasan yang berdampak terhadap gempa bumi (dekat dengan

pertemuan lempeng sumber gempa)

2. Area tersebut memiliki material tanah yang tidak terpadatkan atau merupakan

material loose yang bersifat jenuh air, hampir jenuh air maupun akan jenuh air.

3. Area tersebut berpotensi terhadap kejadian liquefaction sesuai dengan data-data

geoteknis yang ada.

4. Pada area yang tidak memilki data geoteknik yang cukup mendukung, zona

tersebut digambarkan dengan beberapa criteria yaitu sebagai berikut:

a. Area tersebut mengandung tanah pada era Holocane Age (berumur

kurang dari 1000 tahun, dan merupakan kawasan aliran sungai yang

bermuara ke laut, pernah berdampak banjir daratan, merupakan kawasan

rawa dan esthuari) dimana muka air tanah kurang dari kedalaman 40 feet

dan nilai Peak Ground Acceleration (PGA) memiliki 10% kemungkinan

mengalami peningkatan dalam 50 tahun terakhir yaitu bernilai lebih dari

0.1 g.

b. Area tersebut memiliki jenis tanah pada era Holocene Age ( berumur

kurang dari 11000 tahun) dimana muka air tanah kurang dari 30 feet

dibawah permukaan tanah dan nilai PGA (10% dalam 50 tahun terakhir)adalah lebih dari 0.2g.

c. Area tersebut mengandung tanah pada era Pleistocene Age ( berusia

antara 11000 sampai dengan 15000 tahun) dimana muka air tanah kurang

dari 20 feet dibawah permukaan tanah dan nilai PGA (10% dalam 50

tahun terakhir) adalah bernilai lebih besar dari 0.3 g.

Selain investigasi oleh pakar diatas, Special Publication (SP) 117 juga menyatakan

bahwa investigasi pada daerah yang berpotensial terhadap terjadinya liquefaction dapat

dilakukan dengan menggunakan dua step yaitu (1) a screening investigation dan (2)

quantitative evaluation. Screening investigation dilakukan dengan melakukan review

terhadap topografi disuatu kawasan, kondisi geologis dan laporan serta peta kondisi

mekanis tanah, foto aerial, peta kontur muka air tanah, kondisi muka air sumuran, peta

hasil survey kondisi tanah secara agrikultur, sejarah kejadian liquefaction di kawasan

tersebut, dan beberapa laporan investigasi lainnya yang mendukung. Tujuan dari

screening investigation tersebut adalah untuk memudahkan study maupun pekerjaan

dalam mengetahui kawasan mana yang berpotensi terhadap bahaya liquefaction dankawasan yang tidak berpotensi.


8/30

Screening berdasarkan beberapa point dibawah ini dapat digunakan untuk

melakukan evaluasi secara kuantitatif terhadap daerah yang berpotensi mengalami

liquefaction :

Apabila, estimasi tinggi muka air tanah kondisi lampau, sekarang dan yang akan

datang diprediksi lebih dalam dari 50 feet dibawah permukaan tanah dasar,

liquefaction dianggap tidak mungkin terjadi.

Apabila suatu masa tanah adalah sangat kaku atau bahkan sudah bersifat seperti

batuan, maka material tersebut tidak perlu lagi dicek apakah berpotensi akan

terjadi liquefaction. Jenis tanah batuan ataupun sudah bersifat seperti batu tidak

berpotensi terjadi liquefaction.

Apabila nilai N-SPT terkoreksi (N1)60 adalah lebih besar dan sama dengan 30

pada semua sample tanah yang ditest, maka tidak akan terjadi liquefaction pada

tanah tersebut. Kondisi tersebut setara dengan nila CPT terkoreksi q c1N lebih

besar atau sama dengan 160 pada semua jenis material pasir.

Apabila material tersebut adalah lempung yang murni lempung, maka tanah

tersebut dipastikan tidak akan mengalami liquefaction. Namun, apabila tanah

tersebut adalah jenis tanah yang berkadar lempung (artinya, memiliki clay

content dengan ukuran partikel butiran


9/30

Gambar 3. Flow Failure pada suatu talud (Youd,1992)

Biasanya “aliran” terjadi pada suatu talud dengan kemiringan lebih dari 3o

dimana “aliran” akan bergerak dari posisi talud pada elevasi tinggi ke elevasi

rendah (EERI,1994). Sehingga keruntuhan talud jenis ini biasa disebut landslide

atau longsor.

3. Lateral spreads yang disebabkan oleh adanya displacement arah horizontal pada

area berlereng.

Gambar 4. Lateral Spread Failure (Youd, 1992)

Pada keruntuhan jenis ini lapisan tanah pada permukaan akan membawa

lapisan tanah dibawahnya yang materialnya berpotensi liquefaction kearea yang

permukaannya datar hingga menuju daerah aliran sungai. Kerusakan terjadi pada

lapisan permukaan pada saat lapisan tersebut bergerak. Pergerakan dari

permukaan tanah tersebut akan merusak struktur pondasi dan struktur

bangunan bawah lainnya. Perencana pada kondisi tertentu dapat melakukan

estimasi terhadap besarnya pergerakan tanah yang terjadi yang mengakibatkan


10/30

kondisi lateral spread ini. Berdasarkan data yang diperoleh dari Gempa bumi di

San Fransisco, 1906 mencatat bahwa terjadi pergerakan terhadap 30% dari

ketebalan material lepas (loose sand) yang berpotensi terhadap liquefaction

(Pease dan O’Rourke, 1998).

4. Ground oscillation dimana terjadi liquefaction pada deposit tanah yang berada

dibawah suatu area yang mengalami pergerakan. Biasanya berupa suatu massa

tanah yang berupa blok utuh dibawah permukaan tanah.

Gambar 5. Ground Ocillation Failure (Youd, 1992)

Pada kondisi permukaan tanah yang datar, liquefaction masih dapat

menyebabkan terjadinya dampak buruk. Jika tanah dibawahnya mengalami

liquefaction sedangkan lapisan tanah diatasnya tidak maka akan terjadi

pergerakan bolak-balik dan naik turun pada lapisan tanah diatasnya akibat

lapisan tanah dibawahnya mencair. Sehingga akan menyebabkan muncuknya

retakan-retakan besar dan akan terjadi tubrukan antar section satu dengan yang

lainnya akibat adanya pergerakan tersebut.Ground oscillation terjadi pada

kawasan dekat laut di San Fransisco yang disebabkan oleh kejadian gempa bumi

Loma Prieta pada 1989.


11/30

5. Loss of bearing capacity , yang menyebabkan keruntuhan pondasi.

Gambar 6. Loss of Bearing Strength (Youd,1992)

Ketika suatu tanah mengalami liquefaction , tanah tersebut akan bersifat

semakin lemah dan kemampuan untuk menahan suatu beban suatu struktur

diatasnya akan berkurang sehingga sistem struktur tersebut akan terbangun

tidak dengan struktur pondasi yang kuat. Pada kondisi ini pula, bangunan dalam

tanah (basement) maupun jaringan pipa bawah tanah dapat terangkat keluar

bahkan hingga muncul ke permukaan atau biasa disebut dengan istilah Buoyant

rise of buried structure. Contoh klasik tentang hilangnya daya dukung akibat

hilangnya daya dukung pada tanah pernah terjadi pada tahun 1964 akibat gempa

bumi di Niigata, Japan dimana sebuah apartement dengan 4 lantai mengalami

tilting akibat adanya liquefaction .

6. Buoyant rise of buried structure , seperti misalnya terjadi pada bangunan tanks.

7.

Ground settlement yang biasanya diikuti oleh terjadinya kerusakan-kerusakan

struktur lainnya.


12/30

Gambar 7. Differential settlement

Perencana dapat melakukan perhitungan settlement yang terjadi pada

tanah. biasanya settlement dapat berkisar antara 1-5% ketebalan lapisan tanah

yang ditinjau. Pada kondisi tanah pasir yang sangat lepas settlement dapat

terjadi hingga 10% dari ketebalan pasir lepas jenuh air yang ter-liquefaction

(Tokimatsu dan Seed, 1984). Apabila suatu tanah memampat secara seragam,

struktur diatasnya tidak mengalami kerusakan yang sangat berarti. Namun

sebaliknya, jika suatu pemampatan terjadi tidak seragam atau berbeda dari satu

area dibawah bangunan dengan area yang lain, maka kerusakan struktur yang

lebih besar akan terjadi.

8. Failure of retaining wall , yang disebabkan oleh meningkatnya beban lateral yang

terjadi dari suatu tanah yang terliquifaction atau hilangnya suatu kekuatan dari

massa tanah yang sudah mangalami liquefaction sehingga terjadi kegagalan

struktur pondasi.


13/30

Gambar 8. Dampak liquefaction terhadap struktur diatasnya (ABAG earthquake program)

Penyebab natural yang mengakibatkan terjadinya liquefaction ini adalah

merupakan fungsi dari berkurangnya kekuatan tanah dan magnitude dari beban geser

statis yang disebabkan oleh tanah deposit (Ishihata dkk, 1991). Castro (1987)

mengklasifikasikan dampak liquefaction seperti yang ditunjukkan pada Tabel, yang

berdasarkan kepada nilai magnitude relative dari tegangan statis pendorong (driving

shear load ) yang mungkin saja disebabkan oleh kemiringan suatu permukaan tanah

ataupun daya dukung dari pondasi tersebut. Apabila nilai driving shear load lebih besar

dari pada berkurangnya kekuatan tanah akibat terjadinya liquefaction, hilangnya

stabilitas dari tanah tersebut dapat menyebabkan terjadinya kelongsoran maupun flow

slides . Namun, jika nilai driving shear stress lebih kecil daripada nilai tegangan geser (yang

mungkin disebabkan oleh terjadinya dilatation pada regangan yang besar) maka

kemungkinan besar akan terjadi deformasi yang relative kecil.

Tabel 2. Klasifikasi liquefaction (Castro, 1987)


14/30

Berdasarkan penelitan Robertson dkk (1992) keruntuhan tanah yang disebabkan

oleh liquefaction akibat beban siklik dapat diklasifikasikan menjadi :

1. Flow Failures , liquefaction yang terjadi pada jenis tanah yang lepas, tanah yang

memiliki sifat yaitu tidak mengalami peningkatan kekuatan pada saat mengalami

regangan geser yang besar sehingga menyebabkan terjadinya deformasi yang

relative besar.

2. Deformation failures , terjadi apabila tanah yang terliquefaction mengalami

peningkatan nilai shear resistance pada regangan yang besar, mengalami deformasi

tanpa kehilangan stabilitasnya.

4.

Cara penanggulangan LiquefactionPenanggulangan terjadinya liquefaction terhadap tanah perlu dilakukan untuk

menghindari kerusakan-kerusakan yang dapat terjadi. Terdapat beberapa cara untuk

menanggulangi liquefaction antara lain :

a. Memperkuat struktur bangunan diatas tanah sehingga kuat terhadap adanya

bahaya pergerakan tanah.

b. Memilih menggunakan jenis pondasi (termasuk melakukan modifikasi tipe

pondasi) yang memungkinkan serta dipasang pada kedalaman yang cukup kuatuntuk menahan bahaya liquefaction.

c. Melakukan stabilisasi tanah untuk mengurangi potensi terjadinya liquefaction

maupun untuk mengkontrol efek yang akan terjadi. Metode-metode yang

dilakukan antara lain : mengupas maupun mengganti lapisan tanah yang

berpotensi liquefaction , in-situ stabilization dengan menggunakan Grouting ,

pemadatan, dewatering .

Pemilihan metode penanggulangan bahaya liquefaction adalah tergantung pada

karakteristik dari tanah tersebut. Apabila tidak ada bahaya pergerakan lateral yang

sangat signifikan, mitigasi untuk fasilitas/ bangunan baru dapat dilakukan dengan

mencari solusi yang efektif dan ekonomis untuk mengkontrol terjadinya pemampatan

akibat beban vertical yang terjadi. Untuk fasilitas existing (fasilitas yang sudah ada),

mitigasi yang dilakukan akan lebih sulit dan mahal karena juga harus dilakukan

perbaikan terhadap bangunan yang sudah ada tersebut selain melakukan perbaikan

terhadap tanah dasarnya sendiri.


15/30

Beberapa metode yang berbeda digunakan dalam teknologi perbaikan tanah pada

daerah yang berpotensi liquefaction . Beberapa contoh penggunaan metode perbaikan

tersebut dilakukan di Treasure Island, Santa Cruz, Richmond, Emeryville, Bay Farm

Island, Union City dan South San-Fransisco, California yang merupakan dampak dari

gempa Loma Prieta, 1989. Daerah yang sudah dilakukan perbaikan tanah hanya

mengalami kerusakan bahkan ada yang tidak mengalami kerusakan akibat gempa

dengan besaran peak ground acceleration 0.11 – 0.45 g. Sebaliknya kerusakan yang besar

terjadi pada daerah yang tidak dilakukan perbaikan tanah untuk menanggulangi

liquefaction. Dampak tersebut antara lain spread pada lapisan tanah, oscillated maupun

pemampatan akibat liquefaction .

Beberapa negara bagian Amerika dan New-Zealand menggunakan system

pemetaan kondisi tanah termasuk lokasi tanah mana saja dengan data ketebalan yang

pasti yang berpotensi terhadap liquefaction . Dari peta itu, dapat dilihat kawasan mana

saja yang perlu dilakukan perbaikan tanah untuk mengantisipasi dampak liquefaction .

Seperti contoh dilakukannya pengamatan secara khusus pada area reklamasi di San

Fransisco bay yang menggunakan timbunan yang un-compacted dibawah permukaan air

sehingga memungkinkan terjadinya bahaya liquefaction nantinya. Selain itu Metode

vibro-flotation dan sand column untuk memadatkan area reklamasi di pulau buatan palm

island dubai untuk menghindari dampak liquefaction yaitu tenggelamnya pulau tersebutditengah laut.

Gambar 9. Peta area yang berpotensi terhadap terjadinya liquefaction di Chrischurch, New-

Zealand.


16/30

Contoh mitigasi lain yang dilakukan di kawasan Chrischurch, New-Zealand

adalah dengan melakukan metode vibro-compaction untuk pembangunan waste water

plant . Metode ini dimaksudkan untuk melakukan pemadatan terhadap lapisan tanah pasir

dengan metode getar. Selain itu penggunaan tiang beton dilakukan pada lapisan tanah

yang berpotensi liquefaction untuk menghindari pergerakan tanah dan kelongsoran

kearah sungai pada pembangunan Opawa Road Bridge . Selain itu, beberapa jenis

perbaikan tanah seperti compaction (pemadatan) juga dilakukan disana. Pemadatan

dilakukan dengan metode heavy tamping yaitu menjatuhkan beban (15-35 ton) keatas

tanah yang akan dipadatkan dari ketinggian 15-25 meter. Metode ini digunakan untuk

melakukan pemadatan pada lapisan tanah dengan tebal 2 meter. Stone column juga dapat

digunakan untuk mencegah bahaya liquefaction yang dilakukan untuk pembangunan Jade

Stadium. Pada pembangunan stadium ini, stone column yang digunakan adalah

berukuran diameter 600 mm dengan jarak pemasangan 1.4 – 1.7 dan panjang

pemasangan antara 8-10 meter pada area seluas 12500 m.

Metode perbaikan dengan ground improvement yaitu mengelupas dan mengganti

lapisan tanah yang berpotensi terhadap liquefaction serta pemasangan tiang dilakukan

pada proyek pembangunan port of Oakland 7th street marine terminal (J.Egan.

geometrix)

Gambar 10. Ground improvement dengan penggantian lapisan tanah yang berpotensi

terhadap liquefaction di port of Oakland 7th street marine terminal


17/30

Gambar 11. Ground improvement dengan pemasangan tiang pada daerah yang berpotensi

terhadap liquefaction di port of Oakland 7th street marine terminal

Berdasarkan laporan kejadian liquefaction yang dirangkum dalam Recommended

Procedures for Implementation of DMG Special Publication 117 – Guidelines for Analyzing

and Mitigating Liquefaction Hazards in California yang telah dipublikasi oleh Sothern

California Earthquake Center ( Martin, Lew dkk, 1999) mencatat tentang rekomendasi

teknis untuk penanggulangan bahaya yang diakibatkan oleh kejadian liquefaction.

Perbaikan tanah dengan metode tersebut telah menunjukan hasil yang memuaskan pada

beberapa kejadian gempa yang terjadi belakangan ini. Rekomendasi penanggulangan

yang dilakukan adalah :

4.1. Metode perbaikan tanah

a. Teknik pemadatan tanah.

Metode pemadatan yang banyak dilakukan untuk pemadatan in-situ adalah

vibro-compaction, vibro-replacement (yang biasa dikenal dengan vibro-stone column ), deep

dynamic compaction dan compaction (pressure) grouting (Hayden dan Baez, 1994).

Vibro-compaction dan vibro-replacement adalah merupakan teknik pemadatan yang

hampir sama tetapi digunakan pada material timbunan yang berbeda pada

pemadatan tanah yang tergantung pada ketebalan tanah yang dipadatkan tersebut.

Pada vibro-compaction material timbunan yang biasa digunakan adalah pasir

sedangkan pada teknik pemadatan dengan vibro-replacement stone material tambahan

timbunan yang digunakan adalah batuan.

Vibro-compaction biasanya efektif digunakan pada pemadatan tanah pasir yang

terdiri miliki kurang dari 10 % material halus yang lolos ayakan No.200. Vibro-

replacement biasanya efektif dilakukan pada tanah yang terdiri dari kurang dari 15-20% material halus. Walaupun, beberapa pengalaman (Luehring dkk,1998) telah


18/30

menunjukkan bahwa tanah lanau berpasir yang bersifat non-plastis dapat juga

dipadatkan dengan kombinasi metode vibro-replacement dan vertical band (wick) drains

atau PVD.

Pada beberapa kasus, vertical drains dipasang pada bagian tengah dari lokasi

pemasangan stone column yang berfungsi sebagai vibro-replacement. Disebabkan oleh

bervariasinya kejadian liquefaction disebabkan oleh perbedaan tipe tanah serta

kondisi ekonomi yang terjadi, vibro-replacement lebih dipilih untuk digunakan dalam

proses pemadatan tanah khususnya dikawasan America Utara (Hayded dan Baez,

1994). Beberapa publikasi ilmiah tentang desain pemadatan tanah serta karakteristik

yang terjadi telah dilakukan oleh beberapa peneliti termasuk Barksdale dan Bachus

(1983), Mitchell dan Huber (1985), Dobson (1987), Baez (1995 dan 1997).

Deep dynamic compaction termasuk dampak dari energy yang digunakan pada

permukaan tanah dan tanah dibawahnya yang akan dipadatkan. Variasi berat yang

digunakan adalah antara 10-30 ton yang dipilih berdasarkan metode pemadatan

yang digunakan, apakah itu metode standart, metode modifikasi maupun dengan

menggunakan mesin khusus. Beban berat tersebut dijatuhkan pada ketinggian antara

50-120 feet. Dampak dari energy beban yang dijatuhkan tersebut tergantung dari

pemilihan berat beban yang dijatuhkan, tinggi jatuh beban, berapa kali beban

dijatuhkan pertitik jatuh dan jarak antara titik jatuh satu dengan yang lainnya.Hubungan empiris bisa dilakukan untuk mendesain deep dynamic compaction untuk

melakukan pemadatan pada tipe tanah tertentu seperti tanah yang bisa berdampak

liquefaction.

Secara garis besar, treatment yang dilakukan pada tanah dengan ketebalan

lebih dari 35 feet bisa dilakukan pada tanah yang bersifat granular. Apabila tanah

tersebut bersifat kohesif dan muka air tanahnya berada antar kedalaman 3-5 feet dari

permukaan tanah, lapisan granular tersebut biasanya difungsikan untuk membatasi

hilangnya pengaruh energy dan mentransfer kekuatan pada tanah yang lebih dalam.

Batasan utama lainnya yang biasanya terjadi apabila menggunakan metode ini

adalah dampak getaran, masalah debu yang beterbangan selama proses dan bising.

Karena alasan tersebut, pekerjaan pemadatan dengan metode ini dilakukan paling

tidak menggunakan batasan clearance 100 hingga 200 feet dari bangunan yang sudah

berdiri.

Displacement dan compaction grouting termasuk pada menggunaan low slump,

mortar-type grout yang di pompa dengan tekanan yang kuat untuk memadatkan tanah

yang bersifat loose . Pipa yang dipasang dengan system grouting untuk pemadatan


19/30

tanah biasanya dipasang dengan menggunakan pipa baja dengan diameter

internalnya sepanjang 2 inch atau lebih. Pemasangan material kaku, sepanjang kira-

kira 3 inch, pemasangan cement dilakukan dengan memberikan tekanan kurang lebih

100-300 pounds per inch persegi (psi). Penolakan nilai tekanan antara 400-500 psi

biasanya terjadi pada tipe tanah granular pada area yang berdampak liquefaction.

Pipa tersebut dipasang dengan pola grid dengan ukuran antara 5-9 feet. Volume pipa

yang dimasukkan bervariasi kira-kira antara 3-12 percent dari volume tanah yang

diperbaiki pada tanah granular, walaupun volume yang lebih dari 20 % pernah juga

dilakukan pada jenis tanah pasir lepas maupun jenis tanah lanau. Teori dan beberapa

contoh kasus yang terjadi dilapangan dapat dilihat pada penelitian yang dilakukan

oleh Graf (1992), Baez dan Henry (1993) dan Boulanger dan Hayden (1995) dan

beberapa penelitian lainnya.

b. Teknik Hardening dan Pencampuran material

Teknik hardening dan/atau teknik pencampuran bahan dilakukan untuk

mengurangi volume pori pada tanah yang berdampak liquefaction dengan

menggunakan metode Grout materials maupun metode lain seperti pencampuran

material secara mekanis maupun jetting. Teknik tersebut kemudian dikenal dengan

permeation grounting, soli mixing dan jet grouting.

Permeation grouting dilakukan dengan memasukkan material cair dengan nilaiviskositas rendah kedalam pori-pori tanah granular. Material yang ditambahkan

tersebut adalah sodium silicate ataupun microfine cement dengan nilai D15 dari

tanah tersebut harus lebih besar dari pada 25 kali nilai D85 dari grout untuk

perembesan. Dengan pelakukan metode ini dengan baik, maka tanah yang berpotensi

liquefaction dengan nilai prosentase tanah yang berbutir halus antara 12 s/d 15

dapat bersifat lebih keras. Metode ini sudah dilakukan pada beberapa bangunan di

Amerika utara antara lain Jembatan Pier di Santa Cruz, California (Mitchell dan

Wents,1991) dan Tunnel Horizon di pusat kota San-Francisco. Metodolgi desain

dan implementasi di lapangan dibahas dalam penelitian yang dilakukan oleh Baker

(1982) dan Moseley (1993).

Jet grouting yang dilakukan pada proses soil hardening , berfungsi untuk

mengganti tanah yang bersifat liquefiable , sensitive terhadap pemampatan atau tanah

yang bersifat permeable dengan soil-cement yang memiliki tegangan dengan nilai

lebih dari 2500 Psi. Metode ini dilakukan dengan tekanan air yang digunakan adalah

lebih besar dari 7000 Psi pada area pipa semprot untuk memotong tanah dicampurditempat dengan menggunakan semen pada permukaan tanah. Harus dilakukan


20/30

control terhadap rotasi drill dan rata-rata material yang dimasukkan dibandingkan

dengan material tanah yang diperbaiki seperti yang dijelaskan oleh Moseley (1993).

Deep soil-mixing adalah metode pencampuran material semen dengan

menggunakan hollow-stem-auger dan paddle . Sejumlah 1 hingga 5 shaf dilakukan

dengan menggunakan auger berukuran lebih dari 3 feet bahkan lebih yang

digunakan untuk mencampur material hingga kedalaman 100 feet. Pada saat Auger

tersebut dimasukkan kedalam tanah, hollow stems digunakan sebagai saluran untuk

memompa kedalam tanah dan memasukkan ujungnya kedalam tanah. Metode ini

sudah pernah sukses dilakukan di negara Jepang. Sel batas (confining cell ) pada

metode ini terjadi pada proses dimana suatu auger yang dipasang overlapping

sehingga berbentuk menyerupai seperti tembok penahan. Liquefaction dapat

diantisipasi dengan membatasi terjadinya regangan geser akibat gempa bumi dan me

re-distribusikan tegangan geser yang terjadi dari tanah ke tembok yang telah

dipasang. Perbaikan pada tanah yang berdampak besar terjadi liquefaction hingga

tanah lanau yang sangat lunak sangat memungkinkan dilakukan dengan

menggunakan jet grouting. Metode ini sudah pernah digunakan dilapangan walau

hanya pada beberapa tipe bangunan saja di Amerika Utara termasuk Jackson Lake

dam di Wyoming (Ryan dan Jasperse, 1989). Tetapi metode ini sudah banyak

dilakukan di negara Jepang (1997).4.2. Perbaikan struktur bangunan atas

Pada beberapa kasus, pencegahan kerusakan struktural akibat bahaya

liquefaction mungkin akan jauh lebih ekonomis jika dibandingkan dengan melakukan

perbaikan tanah. tetapi, pencegahan kerusakan struktur ini mungkin memiliki

dampak yang sedikit atau malah tidak berdampak sama sekali terhadap tanah yang

berpotensi liquefaction tersebut. Melalui perbaikan struktur tersebut bukan berarti

tanah dasar menjadi tidak berpotensi terhadap bahaya liquefaction tetapi hanya

struktur bangunannya saja yang kuat untuk menahan bahaya liquefaction misalnya

adanya deformasi maupun dampak lainnya. Pemilihan perkuatan struktur bangunan

untuk mencegah dampak liquefaction ini tergantung pada magnitude gempa yang

terjadi dan kondisi tanah dasar tersebut. Apabila liquefaction yang terjadi pada suatu

tanah mengakibatkan adanya lateral spreading pada tanah, perkuatan struktur untuk

mengurangi dampak liquefaction tidak layak untuk dilakukan. Namun sebaliknya,

dampak liquefaction yang terjadi pada tanah tersebut hanya sebatas settlement arah

vertical saja, perkuatan struktur bisa dilakukan untuk mengurangi dampakliquefaction karena lebih memungkinkan dan ekonomis.


21/30

Rekomendasi lain berupa teknis penanggulanagan bahaya liquefaction termasuk

keuntungan dan kerugiaan penggunaan metode tersebut dirangkum berdasarkan ABAG

earthquake program yang dapat dilihat pada Tabel.

Tabel 3. Teknis untuk melakukan penanggulangan bahaya liquefaction

Cara Penanggulangan Keuntungan jika dilakukan Kerugian jika dilakukan

Perbaikan tanah

1. Mengganti tanah yang

berdampak terjadi

liquefaction.

2.

Tanah yang berdampak

liquefaction dapat

distabilisasi dengan

melakukan grouting,

densification dan

dewatering.

3. Sesuai dengan prinsip

dampak liquefaction yaituLateral spreading,

pemasangan penopang

dapat dilakukan untuk

mengurangi dampak

tersebut.

1. Penggantian tanah akan

baik dilakukan apabila

ketebalan tanah yang

berdampak terjadi

liquefaction di aera

tersebut relative kecil.

2. Stabilisasi tanah yang

berdampak terhadap

kejadian liquefaction sudah

dilakukan selama

bertahun-tahun danterbukti cukup efektif

untuk menanggulangi

liquefaction akibat

guncangan gempa hebat

seperti yang terjadi di

Loma Prieta.

3. Penanggulangan

liquefaction khususnya

lateral speading dengan

menggunakan metode

penopangan dirasa cukup

efektif.

1. Sangat susah dilakukan

dilapangan dan tentunya

akan sangat mahal aabila

kedalaman tanah yang

berdampak liquefaction

terlampau sangat tebal.

2. Densification/ pemadatan

tanah akan sulit dilakukan

pada area tanah yang

berdampak liquefaction

dimana sudah terdapatbangunan yang berdiri

diatasnya atau

disekitarnya. Hal tersebut

malah akan berakibat

terjadinya pemampatan

maupun differential

settlement sehingga justru

malah membahayakan

struktur.

3. Penanggulangan khusus

untuk lateral spreading

tidak memanggulangi

bahaya akibat daya

dukungnya. Sehingga

akan muncul problem


22/30

yang lain yaitu kerusakan

pada pipa maupun jalan.

Memperkuat pondasi

1. Mat foundation

2. Tiang dengan pier yang

memangjang hingga

melampaui kedalaman

tanah yang berdampak

terhadap liquefaction

Penanggulangan dengan cara

ini baik dilakukan khususnya

pada pembangunan struktur

yang baru. Selain itu juga bisa

dilakukan pada struktur yang

retrofit.

Perkuatan pondasi pada

struktur yang bersifat

individu/ setempat tidak

dapat mencegah bahaya

liquefaction pada area

sekitarnya khsusunya apabila

tibe struktur tersebut adalah

pada pembangunan pipa dan

jalan yang memanjang. Cara

ini juga tidak dapat

berdampak dengan baik

apabila bahaya yang terjadi

adalah lateral spreading.

Perkuatan struktur

Perkuatan struktur ini

dilakukan untuk memperkuatstruktur bangunan atas

sehingga kuat menahan

bahaya liquefaction yang

terjadi.

Sama halnya dengan perkuatan

pondasi, penanggulangandengan cara ini baik dilakukan

khususnya pada pembangunan

struktur yang baru. Selain itu

juga bisa dilakukan pada

struktur yang retrofit.

Sama seperti pada perkuatan

pondasi, perkuatan pondasipada struktur yang bersifat

individu/ setempat tidak

dapat mencegah bahaya

liquefaction pada area

sekitarnya khsusunya apabila

tibe struktur tersebut adalah

pada pembangunan pipa dan

jalan yang memanjang. Cara

ini juga tidak dapat

berdampak dengan baik

apabila bahaya yang terjadi

adalah lateral spreading.


23/30

5.

Investigasi lapangan

Investigasi lapangan (termasuk investigasi geoteknik) harus rutin dilakukan

pada setiap pekerjaaan pembangunan yang baru. Biasanya di negara-negara barat,

survey kondisi geologis dan survey tahan dasar adalah sesuatu yang normal tetapipenting dilakukan untuk mengetahui kondisi suatu tanah, termasuk apakah tanah

tersebut berpotensi terhadap bahaya liquefaction dan sebesar apa bahaya liquefaction

yang akan terjadi pada jenis tanah tersebut.

a. Pemahaman geologis terhadap sifat tanah

Beberapa tahapan pemantauan geologi yang harus dilakukan adalah

membuat suatu peta Geologis tentang kondisi tanah yang berisi tentang

penjelasan jenis tanah, sejarah tanah, ketebalan lapisan tanah sehingga

dari situ dapat dilihat apakah tanah tersebut berpotensi terhadap bahaya

liquefaction.

b. Explorasi tanah dasar

Explorasi tanah dasar biasanya diperoleh dari pengetesan Boring dengan

menggunakan cone penetration test (CPT). Banyak sedikitnya area yang

ditest tergantung kepada jenis bangunan yang akan dibangun diatasnya.

Ada banyak macam metode yang digunakan untuk mengevaluasi tanah

yang berpotensi terhadap liquefaction. Metode yang dianggap sangatpouler adalah SPT maupun CPT. Berdasarkan hasil pengetesan tersebut

dapat diindikasi apakah tanah tersebut dapat mengalami liquefaction

apabila terkena gempa bumi.

c. Kedalaman tanah untuk evaluasi liquefaction

Umumnya kedalaman tanah yang ditinjau untuk melakukan analisa

liquefaction adalah 50 feet (sekitar 15 meter). The Seed and Idriss EERI

Monograph on “Ground Motion and Soil Liquefaction During Earthquakes”

(1982) tidak merekomendasikan kedalaman tanah untuk peninjauan

liquefaction , tetapi menggunakan kedalaman 40 feet (12 m) untuk

pengetesan yang merupakan nilai penyederhanaan untuk melakukan

perhitungan numerik dalam penelitian tersebut. Namun,tidak menutup

kemungkinan bahwa liquefaction juga terjadi pada kedalaman tanah lebih

dari 50 feet apabila kondisi tanah tinjauan tersebut sangat loose dan tidak

padat, berjenis tanah granural, jenuh air dan mengalami beban getar

akibat gempa.


24/30

5.1. Metode untuk mengetahui zona Liquefaction

Zone of liquifaction ditentukan dengan cara membandingkan evolusi dari

tegangan siklik yang terjadi akibat gempa dengan kemampuan tanah tersebut

menahan beban siklik.

a. Metode Seed dan Idris

Metode ini dilakukan dengan menentukan CSR (Cyclic Stress Ratio ) dan

CRR (Cyclic Resistance Ratio ) .Analisa CSR sangat tergantung percepatan

gelombang maksimum dan tegangan dari tanah, untuk menganalisa CSR dapat

digunakan perumusan yang dilakukan oleh Seed Idris.

CSR = av / ’0 = 0.65 amak /g (0 / ’0 ) rd

Dimana

amak = Percepatan permukaan tanah maksimum

0 = Tegangan Total

’0 = Tegangan efektif

rd = Koefisien reduksi tegangan yang tergantung pada kedalaman dan

mempunyai nilai maksimum 1 yang dapat dilihat pada gambar 2.1. dibawah.

Gambar 12. Stress Reduktion Factor rd

Dari grafik dapat dihubungkan dengan kedalaman tinjauan liquifaksi, dimana

rd = 1 – 0.00765 z untuk z < 9.15

rd = 1.174 – 0.0267 z untuk 9.15 < z < 23 m

rd = 0.744 – 0.008 z untuk 23 < z < 30 m


25/30

rd = 0.5 untuk z > 30 m

Untuk analisa CRR didapatkan dari SPT denga (N60)cs (N60 clean sand) dengan

mengikuti persamaan berikut yang digunakan CRR7.5 :

CRR7.5 =

Dimana

x = Nilai SPT (N60) cs

a = 0.048

b = 0.1248

c = 0.004721

d = 0.009578

e = 0.0005136

f =-0.0003285

g =-1.673 / 100000

h = 3.673 / 1000000

hubungan (N60) cs dan CRR yang didesain pada magnitude 7.5 dapat dilihat pada

gambar 4 dibawah ini

Gambar 13. Hubungan (N60) cs dan CRR7.5

a + c x + e x2 + g x2

1 + b x + d x2

+ f x3 + h x

4


26/30

Grafik diatas hanya digunakan untuk N60 Clean sand dan untuk CRR

dengan magnitude 7.5, sehingga untuk menggunakan grafik di atas diperlukan

korelasi korelasi seperti N60 yang dikorelasikan dengan (N60) cs dan dibutuhkan

Magnitude Scaling Factor (MSF) sehingga grafik di atas dapat digunakan untuk

kondisi magintude lain. Korelasi tersebut adalah :

(N60)cs = + N60

= exp ( 1.76 – 9190/Fc2 ))

= ( 0.99 + (fc1.5 /1000))

Fc = kandungan pasir dari suatu tanah yang diambil dari analisa ayakan

MSF = 102.24 / M2.25

Sehingga untuk menentukan liquifaction adalah dengan menggunakan faktor

SF = (CRR/CSR) * MSF

SF < 1 maka tanah yang dianalisa mengalami liquefaction .

b. Metode Shibata dan Terapaksa (1987,1988)

Shibata dan Terapaksa mengusulkan metode evaluasi potensi liquifaction

berdasarkan data sondir yang tersedia dilapangan. Data tersebut dikumpulkan

dari beberapa kejadian gempa dimana terdapat hasil uji sondir yang cukup

representatip. Gambar 2.2. menunjukan korelasi yang dianjurkan tersebut yang

menghubungkan antara perlawanan ujung sondir qc1 dan rasio tegangan siklik

/’o yang terjadi dilapangan saat terjadi gempa. Metode ini baik untuk pasir

bersih (D50 > 0.25 mm) maupun pasir kelanauan.

Prosedur analisa adalah sebagai berikut:

1. Tentukan harga perlawanan ujung sondir yang telah dikoreksi terhadap

tegangan efektif 1 kg/cm2 pada titik kedalaman sondir.

qc1 = C1 qc = ( ) qc (kg/cm2)

dimana C1 adalah fungsi kedalaman dari ’ dalam satuan kg/cm2 pada titik

kedalaman sondir.

2. CSR yang terjadi dilapangan dapat dihitung menggunakan formula

Tokimatsu dan Yoshima 1983 sbb

CSR = av / ’0 = 0.1 (M -1) (a mak /g) (0 / ’0 ) (1-0.015z)

1.7

’ + 0.7


27/30

Dimana M adalah besaran gempa a mak adalah percepatan maksimum

dipermukaan tanah. 0 dan ’0 tegangan total dan tegangan efektif total

dari kedalam z dari muka tanah.

3. CRR dapat dianalisa menggunakan rumus sebagai berikut:

qc1 = C2 (50 + 200

CRR = 0.1 + 0.2

Dimana C2 = 1 untuk pasir bersih dengan harga D50 > 0.25 mm dan

C2 = D50/0.25 untuk tanah pasir halus dengan D50


28/30

Dimana

Nf = 0 (FC < 5%)

Nf = 0.1FC + 4

3.

CRR dapat dianalisa menggunakan rumus sebagai berikut:

CRR = a Cr ( + )

Dimana

a = 0.45

Cr = 0.57

N = 80 – 90

Cs = 75

Sehingga untuk menentukan liquifaction adalah dengan menggunakan faktor

SF = (CRR/CSR)

SF < 1 maka tanah yang dianalisa mengalami liquifacsi.

d. Metode lain untuk menentukan CRR adalah dari Seed Mori dan Chan dari

SPT.

CRR = av / ’0 = N1/90 N1 < 35

Dimana

N1 = Cn N

N = Harga SPT

Cn = Faktor koreksi yang tergantung tegangan overbaurden effective.

16 Na1/2

Cs

16 Na1/2

100


29/30

Gambar 15. Koreksi harga Cn (seed et el)

Dari Tatsuko et el menyajikan tegangan ciklik batas liquifaction

RL2O = 0.88 ( ( )1/2 - 0.258 Log (D50 /0.35) )

Untuk 0.04 < D50 < 0.6 mm

RL2O = 0.88 ( ( )1/2 - 0.0567 )

Untuk 0.4 < D50 < 1.5 mm

Dimana

RL2O = (tegangan ciklik batas)

N = hasil SPT

’v = tegangan efektif vertical dilapangan

D50 = dimater butiran yang lolos 50% ayakan

N

’v + 70

N

’v + 70


30/30

Dari Corte mengusulkan CRR

CRR = A ( ( )1/2 - 0.258 Log (D50 /0.35) )

Untuk 0.04 < D50 < 0.6 mm

CRR = A ( ( )1/2 - 0.0567 )

Untuk 0.4 < D50 < 1.5 mm

Koefisien A dapat diambil dari tabel yang besar kecilnya tergatung

Magnitude.

Tabel 2.1 Koefesien A dalam magnitude dan jumlah siklik ekivalen (corte).

Magnitude 5.5 - 6 6.5 7 7.5 8

Jumlah siklik equivalen 5 8 12 15 20

A 0.66 0.6 0.56 0.53 0.5

N

’v + 70

N

’v + 70

liquiefaction pada tanah dasar-copy

Documents