Faktor – Faktor yang dapat meningkatkan potensi terjadinya likuifaksi

Muhammad Mabrur : Analisa Potensi Likuifaksi Pada Area Apron Bandar Udara Medan Baru, 2009. Selain hal di atas, beberapa fenomena likuifaksi yang pernah ditemui di Indonesia di kawasan pascagempa, di antaranya berupa semburan pasir yang menyumbat sumur artesisgali seperti di Bantul, dan perpindahan lateral pada permukaan datar yang terlihat retakan seperti di Bandara Adisucipto, Yogyakarta. Ada pula longsoran lereng tanah, kegagalan pondasi jembatan loss of bearing capacity, dan bangunan ambles ground settlement.

2.4. Faktor – Faktor yang dapat meningkatkan potensi terjadinya likuifaksi

pada suatu lapisan tanah Ada banyak faktor yang dapat meningkatkan potensi terjadinya proses likuifaksi pada suatu lapisan tanah. Berdasarkan hasil observasi- observasi lapangan dan uji laboratorium, serta studi-studi yang telah dilakukan para ahli maka dapat disimpulkan faktor yang berpengaruh dalam meningkatkan potensi terjadinya likuifaksi pada suatu lapisan tanah adalah sebagai berikut: 1. Intensitas dan durasi dari gempa yang terjadi Getaran adalah syarat utama untuk terjadinya likuifaksi. Sumber getaran yang paling umum terjadi adalah getaran yang berasal dari gempa bumi. Karakter dari gerakan gempa bumi, seperti percepatan dan jangka waktu penggetaran sangat menentukan regangan geser yang akan Muhammad Mabrur : Analisa Potensi Likuifaksi Pada Area Apron Bandar Udara Medan Baru, 2009. mendorong partikel-partikel tanah. Dorongan terhadap partikel inilah yang menyebabkan berkurangnya kontraksi atau ikatan antar butiran partikel tanah tersebut yang pada akhirnya menjadi penyebab terjadinya likuifaksi. Efek dari gempa bumi yang paling berpengaruh dalam meningkatkan potensi terjadinya likuifaksi adalah energi yang dilepaskan ketika terjadinya gempa bumi. Potensi untuk terjadinya likuifaksi akan meningkat ketika intensitas gempa bumi dan jangka waktu penggetaran juga meningkat. Maka gempa bumi yang paling berbahaya adalah gempa bumi yang bermagnetudo besar dalam jangka waktu yang lama. Dari data yang telah dikumpulkan oleh para ahli, ditemukan bahwa batas dari nilai percepatan gempa yang dapat mengakibatkan likuifaksi pada suatu lokasi adalah 0.1g, dan magnetude lokal adalah 5.0 National Research Council 1985, Ishihara. Dengan demikian, suatu analisis terhadap likuifaksi umumnya tidak diperlukan lagi pada lokasi- lokasi yang mempunyai percepatan gempa kurang dari 0,10g atau yang bermagnetudo lokal kurang dari 5,0 SR. Di samping gempa bumi, kondisi-kondisi lain dapat menyebabkan likuifaksi, seperti peledakan yang di bawah permukaan tanah, pemancangan tiang pondasi, serta getaran – getaran dari lalu lintas dan kereta api. 2. Posisi letak permukaan air tanah Muhammad Mabrur : Analisa Potensi Likuifaksi Pada Area Apron Bandar Udara Medan Baru, 2009. Kondisi tanah yang berpotensi tejadinya likuifaksi adalah tanah yang memiliki permukaan air tanah dekat dengan permukaan tanah. Lapisan tanah yang tak jenuh air di atas permukaan air tanah tidak akan terlikuifaksi. Hal ini menunjukkan bahwa lapisan tanah yang berada di atas permukaan tanah yang tidak mungkin terendam air, maka tidak mungkin terjadi likuifaksi. Untuk lahan-lahan seperti itu secara umum tidak perlu untuk dievaluasi untuk potensi likuifaksi. Pada lokasi-lokasi di mana permukaan air tanah sering berubah - ubah, maka potensi terjadinya likuifaksi akan juga berubah-ubah. Secara umum, tingkatan permukaan air tanah tertinggi dalam sejarah harus digunakan dalam analisis likuifaksi, kecuali jika informasi yang lain menandai adanya suatu tingkat yang lebih rendah atau yang lebih tinggi. 3. Jenis Tanah Pada Umumnya, kebanyakan dari jenis tanah di bumi berpotensi untuk terjadinya likuifaksi. Ishihara 1985 mengatakan bahwa Tanah yang telah diketahui akan beresiko untuk terjadinya likuifaksi selama gempa bumi dapat ditemui di dalam lapisan tanah yang terdiri butiran pasir kecil hingga butiran pasir medium serta pasir yang berisi debu yang berplastisitas rendah. Namun adakalanya, terjadi juga kasus-kasus likuifaksi pada tanah yang berkerikil. Dengan demikian, jenis tanah yang rentan kepada likuifaksi adalah tanah yang bersifat tidak berplastisitas non plasticity atau tanah Muhammad Mabrur : Analisa Potensi Likuifaksi Pada Area Apron Bandar Udara Medan Baru, 2009. yang berplastisitas rendah low plasticity. Jika diurutkan dari yang paling kecil sampai yang paling besar daya tahannya terhadap likuifaksinya maka akan di peroleh data sebagai berikut: a. Pasir bersih b. Pasir berlanau tidak berplastisitas c. Lanau tidak berplastisitas d. Kerikil-kerikil Seed et al. 1983 menyatakan bahwa berdasar pada uji laboratorium dan uji lapangan, mayoritas tanah kohesif tidak akan terlkuifaksi jika terjadi gempa bumi. Namun sesudah itu, pada tahun 1999, dengan menggunakan kriteria Seed dan Idriss tersebut Youd dan Gilstrap, mengemukakan bahwa tanah kohesif dapat terlikuifaksi jika memenuhi tiga kriteria. Ketiga syarat yang dimaksud adalah sebagai berikut: a. Jumlah butiran partikel yang lebih kecil dari 0.005 mm harus kurang dari 15 berat kering tanah tersebut. b. Tanah harus mempunyai suatu batas cair LL yang kurang dari 35 LL 35 c. Kadar air w, tanah harus lebih besar dari 0.9 dari batas cair tanah tersebut [w 09 LL]. Jika satu saja dari parameter di atas tidak dipenuhi dari suatu tanah yang kohesif maka tanah tesebut tidak berpotensi terjadi likuifaksi. Walaupun tanah yang kohesif tersebut tidak mungkin terlikuifaksi, Muhammad Mabrur : Analisa Potensi Likuifaksi Pada Area Apron Bandar Udara Medan Baru, 2009. namun pada tanah tersebut masih ada kemungkinan terjadinya pengurangan kekuatan geser bersama terjadinya getaran. 4. Rapat relatif tanah Dr Berdasarkan uji lapangan, tanah yang berkohesi rendah dan memiliki rapat relatif yang rendah diketahui bahwa memiliki potensi likuifaksi yang tinggi. Pada pasir lepas yang tidak berplastisitas kenaikan tegangan air pori pada saat terjadinya gempa akan lebih cepat dibandingkan dengan pasir yang padat. Poulos et al. 1985 menyatakan bahwa jika suatu lapisan tanah bersifat delative tidak perlu di evaluasi terhadap likuifaksi, sebab tegangan geser basah pada tanah yang dilative lebih besar dibandingkan dengan tegangan geser keringnya. 5. Gradasi ukuran partikel Bentuk butiran tanah yang seragam cenderung membentuk tanah yang kurang stabil dibandingkan dengan tanah yang bergradasi baik. Pada tanah yang bergradasi baik, butiran yang lebih kecil mengisi spasirongga yang ada sehingga dapat mengurangi ruang – ruang yang dapat diisi oleh air. Hal ini dapat mengurangi tekanan air pori pada saat terjadinya gempa. Menurut Kramer, kebanyakan dari kejadian likuifaksi terjadi ada tanah yang bergradasi buruk. 6. Letak geologis tanah Muhammad Mabrur : Analisa Potensi Likuifaksi Pada Area Apron Bandar Udara Medan Baru, 2009. Tanah yang terletak dalam air lebih cenderung untuk terlikuifaksi karena struktur tanah pada daerah tersebut biasanya memiliki sifat butiran partikel yang saling lepas. Sebagai contohnya, tanah-tanah yang terdapat dalam sungai, danau, atau pun samudera akan memiliki partikel tanah yang tidak mengikat satu sama lainnya. Apabila terjadi goncangan maka tanah yang memiliki sifat butirannya saling lepas akan teruirai lebih cepat dibandingkan dengan tanah yang memiliki ikatan antar partikelnya. Sehingga potensi terjadinya likuifaksi lebih besar pada tanah yang berbutir lepas. Jenis tanah yang memiliki butiran yang cenderung lepas yaitu lakustrin danau, tanah endapan, dan tanah atau daratan yang terbentuk akibat turunnya muka air laut seperti tanah yang terdapat pada Desa Kuala Namu. 7. Kondisi - kondisi drainase Jika air yang terkandung pada suatu lapisan tanah dapat dengan segera dialirkan, maka lahan tersebut tidak akan terjadi likuifaksi. Oleh karena itu pembangunan drainase pada suatu lahan yang berpotensi terjadi likuifaksi sangat penting dilakukan agar air yang terdapat dalam lahan dapat dengan segera dialirkan keluar dari lahan. 8. Tegangan Selimut Confining Pressures Semakin besar semakin Confining Pressures pada suatu lapisan tanah, semakin kecil potensi likuifaksi pada lapisan tanah tersebut. Muhammad Mabrur : Analisa Potensi Likuifaksi Pada Area Apron Bandar Udara Medan Baru, 2009. Confining Pressure pada suatu lapisan tanah yang lebih dalam biasanya lebih tinggi dibandingkan dengan confining presure pada permukaan tanah. Dari beberapa kasus likuifaksi menunjukkan bahwa daerah yang berpotensi terjadinya likuifaksi biasanya hanya sampai kedalaman sekitar 50 feet 15m saja. Pada lapisan tanah yang lebih dalam secara umum tidak terjadi liquifaksi karena adanya tegangan selimut yang lebih tinggi. Namun hal ini bukan berati bahwa suatu analisis likuifaksi hanya dilakukan sampai kedalaman 50 feet 15 m saja. Dalam beberapa kasus, ada juga likuifaksi yang terjadi dikedalaman lebih dari 50 feet. Oleh karena itu, suatu analisis likuifaksi harus dilaksanakan pada setiap lapisan tanah yang mempunyai rongga yang berisi air walaupun kedalamannya sudah melebihi 50 feet 15 m. Demikian juga pada suatu tanah timbunan yang belum terkonsolidasi juga memerlukan suatu penyelidikan likuifaksi lebih dari kedalaman 50 feet 15 m. Maka dari itu perlu adanya pertimbangan yang tepat dalam menentukan batas akhir dari analisis potensi terjadinya likuifaksi pada suatu lapisan tanah. 9. Bentuk Partikel Bentuk partikel tanah juga mempengaruhi potensi terjadinya likuifaksi. Pada tanah yang memiliki partikel berbentuk bulat akan Muhammad Mabrur : Analisa Potensi Likuifaksi Pada Area Apron Bandar Udara Medan Baru, 2009. terjadi rongga atau pori tanah yang lebih banyak dibangdingkan dengan tanah yang memiliki partikel bersudut. Banyaknya rongga tanah ini memungkinkan air yang mengisi tanah lebih banyak pula, sehingga hal ini menyebabkan potensi likuifaksi lebih besar terjadi dibandingkan dengan tanah yang memiliki partikel bersudut. 10. Lamanya waktu konsolidasi Potensi terjadinya likuifaksi pada tanah timbun yang belum terkonsolidasi lebih besar jika dibandingkan dengan tanah yang sudah terkonsolidasi dalam jangka waktu yang lebih lama. Maka semakin lama tanah tersebut dibiarkan terkonsolidasi maka semakin besar daya tahan tanah tersebut terhadap bahaya likuifaksi. Hal ini disebabkan oleh adanya ikatan antar partikel yang lebih kuat pada tanah yang sudah terkonsolidasi dibandingkan dengan tanah yang belum terkonsolidasi. Maka dapat disimpulkan lamanya waktu konsolidasi pada suatu lapisan endapan tanah akan berbanding lurus dengan daya tanah lapisan endapan tanah tersebut terhadap potensi terjadinya proses likuifaksi. Potensi likuifaksi pada jenis - jenis endapan tanah menurut lamanya usia endapan terkonsolidasi dapat dilihat dalam tabel 2.2. 11. Sejarah Tanah Sejarah pada suatu lahan sudah pasti memiliki pengaruh terhadap potensi terjadinya likuifaksi pada lahan tersebut. Contohnya, pada tanah yang pernah diberikan pembebanan overconsolidasi pengaruh Muhammad Mabrur : Analisa Potensi Likuifaksi Pada Area Apron Bandar Udara Medan Baru, 2009. terjadinya likuifaksi lebih kecil dibandingkan dengan tanah yang belum pernah diberikan pembebanan. Tabel 2.2 : Potensi terjadinya likuifaksi pada jenis – jenis endapan tanah saat gempa Tipe Dari Tanah Penyebaran Endapan-Endapan Cohesionless di dalam tanah Potensi Terjadinya Likuifaksi Berdasarkan Usia Endapan 500 thn Holocene Pleistocene Pre-Pleistocene Tanah Benua Tanah aluvial dataran Tersebar Luas Sedang Rendah Rendah Sangat Rendah Tanah delta Tersebar Luas Tinggi Sedang Rendah Sangat Rendah Bukit pasir Tersebar Luas Tinggi Sedang Rendah Sangat Rendah Tanah Bekas Lautan Tersebar Luas - Rendah Sangat Rendah Sangat Rendah Lereng Tersebar Luas Rendah Rendah Sangat Rendah Sangat Rendah Thepra Tersebar Luas Tinggi Tinggi - - Tanah Colovium Tidak Merata Tinggi Sedang Sangat Rendah Sangat Rendah Sungai es Tidak Merata Rendah Rendah Rendah Sangat Rendah lakustrin dan playa Tidak Merata Tinggi Sedang Sangat Rendah Sangat Rendah Pasir Lepas Tidak Merata Tinggi Tinggi Tinggi - Dataran banjir Tidak Merata Lokal Tinggi Sedang Rendah Sangat Rendah Kanal sungai Tidak Merata Lokal Sangat Tinggi Tinggi Rendah Sangat Rendah Sebka Tidak Merata Lokal Tinggi Sedang Rendah Sangat Rendah Tanah residu Jarang Rendah Rendah Sangat Rendah Sangat Rendah Tuff Jarang Rendah Rendah Sangat Rendah Sangat Rendah Tanah Pantai Pantai berombak besar Tersebar Luas Sedang Rendah Sangat Rendah Sangat Rendah Pantai berombak kecil Tersebar Luas Tinggi Sedang Rendah Sangat Rendah Delta Tersebar Luas Sangat Tinggi Tinggi Rendah Sangat Rendah Estuarine Tidak Merata Lokal Tinggi Sedang Rendah Sangat Rendah Pantai diantara laut Tidak Merata Lokal Tinggi Sedang Rendah Sangat Rendah Lagoonal Tidak Merata Lokal Tinggi Sedang Rendah Sangat Rendah Tanah Buatan Sudah Dipadatkan Tidak Merata Rendah - - - Belum Dipadatkan Tidak Merata Sangat Tinggi - - - Muhammad Mabrur : Analisa Potensi Likuifaksi Pada Area Apron Bandar Udara Medan Baru, 2009. Pada tanah yang sudah pernah diberikan pembabanan, partikel- partikel yang terkandung akan lebih rapat dan lebih memiliki daya ikat yang kuat. Hal ini menyebabkan tanah terserbut akan memiliki daya tahan terhadap getaran yang dialaminya. Maka dapat disimpulkan jika overconsolidation ratio OCR pada suatu tanah tinggi maka potensi likuifaksi pada tanah tersebut akan menurun. 12. Beban Bangunan Suatu konstruksi bangunan yang berat di atas suatu lapisan pasir dapat mengurani ketahanan tanah tersebut terhadap likuifaksi. Hal ini dapat dianalogikan seperti sebuah lembaran keset pada permukaan tanah yang memikul beban yang berat dari suatu yang berat berdasarkan atas dari suatu endapan pasir dapat berkurang hambatan likuifaksi tanah. Dasar keset akan menebabkan tegengan geser pada tanah. Tegangan geser tersebut akan mempercepat liuifaksi apabila terdapat tegengan geser tambahan pada saat terjadinya gempa. Secara ringkas, lokasi dan jenis tanah paling berpotensi terjadinya likuifaksi adalah sebagai berikut: 1. Lokasi Tanah a. Lokasi yang adalah dekat dengan episenter atau sumber getaran dari suatu gempa bumi yang utama. Muhammad Mabrur : Analisa Potensi Likuifaksi Pada Area Apron Bandar Udara Medan Baru, 2009. b. Lokasi yang memiliki letak permukaan air tanah yang dekat dengan permukaan bumi 2. Jenis tanah Pasir yang mempunyai gradasi yang seragam dengan partikel tanah berbentuk bulat yang tersebar luas secara merata di dalam tanah, dan partikelnya bersifat lepas tidak terikat satu sama lain, serta belum terkonsolidasi dengan baik.

2.5. Parameter-parameter yang mempengaruhi potensi likuifaksi pada suatu