VARIASI BEBAN DAN PERCEPATAN GETAR UNTUK POTENSI LIKUIFAKSI PADA PASIR DENGAN UJI MODEL LABORATORIUM 1
2
Hendri, A , Nugroho, S. A. , Aldi, M
3
ABSTRAK Tingginya tingkat intensitas aktivitas pergerakan lempeng yang terjadi pada bagian barat pulau Sumatera mengakibatkan perambatan gelombang pada daerah sekitarnya, termasuk Propinsi Riau dan khususnya Pekanbaru. Perambatan gelombang yang terjadi dapat menimbulkan likuifaksi. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh besar variasi beban dan percepatan getar terhadap respon tanah dan hubungan antara variasi tersebut terhadap waktu terjadinya likuifaksi. Penelitian dilakukan dengan uji model laboratorium menggunakan mesin getar. Variasi percepatan yang digunakan berupa percepatan 0,25 g dan 0,32 g. Variasi beban yang digunakan berupa beban sebesar sebesar 20 kg/m2, 40 kg/m2, 60 kg/m2. Parameter yang diamati adalah penurunan tanah dan kenaikan air pori. Pengujian menunjukan bahwa penambahan beban dapat dapat memperlambat proses penurunan penurunan muka tanah akibat likuifaksi dan juga mengakibatkan perubahan kepadatan yang tinggi. Penambahan beban mempengaruhi kecepatan kenaikan air pori maksimum dan kecepatan penurunan tegangan vertikal efektif tanah, beban yang besar dapat memperlambat kenaikan air pori dan penurunan tegangan vertikal efektif pada tanah. Kata kunci: Likuifaksi, meja getar, kenaikan air pori. ABSTRACT
High intensity level of plate movement activity on west Sumatra effected wave propagations to surrounding area, including Riau Province and particularly Pekanbaru City. Wave propagations could induced liquefaction. The objective of this study is to determine the effect of amplification variations between loads and accelerations to soil behaviour and conection of variations with time required to cause liquefaction. The research carried out by model laboratory model test using shaking table. The tests were conducted at different accelerations varying from 0,25 g and 0,32 g, it also conducted at different loads varying from without load as control, 20 kg/m2, 40 kg/m2 and 60 kg/m2. The parameter observed were soil settlement and increment of excess pore water. Enlargement of the load can slow down the decline in face of the land due to likuifaksi, but also may lead to large changes in density. Enlargement of the load also affects the maximum pore water velocity increases and reduced rates of vertical effective stress soil, a large load may slow the rise in pore water and the decrease in effective vertical stress in soil. The research shows that enlargement of loads decelerate settlement process due to liquefaction and affected high density alteration. Enlargement of loads also give effects of acceleration of excess pore water pressure increment and decrement of soil effective vertical stress. Keywords: Liquefaction, shakng table, excess pore water.
PENDAHULUAN Latar Belakang Lebih dari 80% gempa bumi terbesar yang terjadi diseluruh dunia berada di kawasan cincin api. Indonesia merupakan daerah dengan aktivitas kegempaan yang tinggi di antara kawasan-kawasan cincin api. Hal ini dikarenakan Indonesia terletak di antara pertemuan lempeng bumi terbesar yaitu
lempeng Hindia dan Australia, lempeng Eurasia dan lempeng Pacific. Pulau Sumatera memiliki memil iki aktivitas kegemp kegempaan aan paling tinggi di Indonesia. Lima gempa bumi besar dengan magnitudo lebih dari 8 telah melanda pulau Sumatera sejak 250 tahun lalu (Natawidjaja, 2007). Proses pergerakan lempeng bumi
mengakibatkan terjadinya perambatan gelombang gempa pada daerah sekitarnya, termasuk di Propinsi Riau dan khususnya Pekanbaru. Perambatan gelombang yang terjadi dapat menimbulkan likuifaksi tanah. Likuifaksi merupakan proses hilangnya kekuatan tanah yang disebabkan peningkatan tegangan air pori akibat adanya beban siklis atau getaran. Likuifaksi yang terjadi dapat menyebabkan perubahan struktur tanah yang dapat mengakibatkan kerusakan pada struktur bangunan di atasnya. Masalah geoteknik inilah yang kini menjadi salah satu permasalahan di kota Pekanbaru. Aktivitas pergerakan lempeng yang terjadi pada bagian barat pulau Sumatera mengakibatkan perambatan gelombang gempa di Pekanbaru. Hal ini menyebabkan kota Pekanbaru memiliki potensi likuifaksi. Berdasarkan pertimbangan tersebut, maka perlu dilakukan penelitian-penelitian mengenai masalah likuifaksi yang diakibatkan oleh gempa. Salah satunya berupa uji model laboratorium dengan menggunakan mesin getar analisis satu arah. Pengujian dilakukan dengan memvariasikan beban dan percepatan getar pada mesin. Perumusan Masalah Dari uraian di atas dapat dirumuskan bahwa keberadaan Kota Pekanbaru yang berada pada kawasan pergerakan lempeng bumi mengakibatkan terjadinya getarangetaran pada tanah yang bisa menimbulkan kerusakan pada bangunan. Untuk itu perlu dilakukan uji model laboratorium guna mengetahui bagaimana pengaruh pembesaran variasi beban dan percepatan getar terhadap respon tanah pasir dan bagaimana hubungan antara variasi-variasi tersebut terhadap waktu yang diperlukan sehingga dapat menimbulkan likuifaksi. Tujuan dan Manfaat Penelitian Tujuan penelitian ini adalah :
1. Melihat pengaruh akibat adanya beban statis terhadap penurunan permukaan tanah dan kenaikan air pori. 2. Melihat pengaruh akibat adanya beban statis terhadap tegangan vertikal efektif tanah. Sehingga dengan demikian didapatkan efektifitas beban dan percepatan getaran terhadap waktu yang diperlukan untuk potensi likuifaksi. Manfaat dari penelitian ini adalah dapat dijadikan sebagai pertimbangan terhadap perencanaan bangunan yang mendirikan bangunan di atas tanah dengan potensi likuifaksi. TINJAUAN PUSTAKA Gempa Bumi Gempa bumi adalah getaran yang terjadi di permukaan bumi. Gempa bumi dapat disebabkan oleh beberapa hal, seperti keruntuhan tanah, jatuhnya meteor, serta peristiwa letusan gunung berapi (peristiwa vulkanik). Namun secara umum gempa bumi disebabkan oleh pergerakan lempeng bumi (peristiwa tektonik). Pada beberapa tahun terakhir ini bencana alam berupa gempa bumi makin sering terjadi di pulau Sumatera khususnya bagian utara, rangkaian gempa ini bermula sejak gempa Simeulu pada tahun 2002 dengan magnitudo Mw 7,4. Sejak terjadinya gempa tersebut, Pulau Sumatera semakin sering mengalami gempa baik gempa berskala besar maupun kecil, sehingga puncaknya adalah Gempa Aceh pada tanggal 26 Desember 2004 dengan magnitudo Mw 9,2 yang juga memicu terjadinya tsunami serta menewaskan ribuan jiwa. Setelah itu terjadi lagi Gempa Nias pada tangga 25 maret 2005 dengan magnitudo Mw 8,7. Tanggal 30 September 2009 terjadi lagi gempa Padang dengan magnitudo Mw 7,6. Pada tanggal 25 Oktober 2010 terjadi lagi gempa Mentawai yang memicu tsunami dengan magnitudo gempa Mw 7,7. Fenomena kerusakan yang luar biasa terjadi pada saat terjadi bencana di atas.
Beberapa kasus likuifaksi terjadi di beberapa daerah di Aceh, Nias, Padang dan Pariaman. Hal ini mengindikasikan beberapa dataran di Pulau Sumatera tidak aman terhadap bahaya likuifaksi apabila terjadinya gempa besar. Berdasarkan informasi dari USGS, gempa bumi yang terjadi pada tahun 2008 di Bengkulu dengan magnitudo Mw 5,1 terjadi dengan amplitudo maksimum 47,5 mm dan durasi getaran 213 detik. Gempa yang terjadi pada tahun 2010 di bagian selatan pulau Sumatra dengan magnitudo Mw 7,8, terjadi dengan durasi 109,7 detik. Gempa yang terjadi di Padang pada tahun 2006 terjadi dengan durasi 220 detik. Karakteristik Tanah Pada kondisi alami, tanah terdiri dari campuran butiran – butiran mineral dengan atau tanpa kandungan bahan organik. Tanah berasal dari pelapukan batuan, baik secara fisik maupun kimia. Sifat-sifat teknis tanah, kecuali oleh sifat batuan induk yang merupakan material asal, juga dipengaruhi oleh unsur-unsur luar yang menjadi penyebab terjadinya pelapukan batuan tersebut. Tanah pada kondisi jenuh, umumnya tanah lebih berbahaya terhadap bangunan struktur dibandingkan dengan tanah dalam kondisi kering. Likuifaksi merupakan salah satu bahaya yang berpotensi terjadi pada tanah dalam kondisi jenuh. Likuifaksi Likuifaksi merupakan fenomena hilangnya kekuatan lapisan tanah akibat getaran. Getaran yang dimaksud dapat berupa getaran yang berasal dari gempa bumi. Getaran menyebabkan perubahan sifat lapisan tanah menjadi seperti cairan sehingga tak mampu mendukung beban bangunan di d alam atau di atasnya. Setelah digerakkan oleh air, maka partikel tanah tidak memiliki lagi kekuatan atau daya dukung, sehingga kekuatan tanah sepenuhnya berasal dari tegangan air pori.
Pada kondisi ini, tanah sudah berbentuk cairan yang tidak lagi memiliki kestabilan, sehingga beban-beban yang ada di atas tanah tersebut seperti beban dari struktur bangunan akan runtuh kedalam tanah. Sebaliknya struktur bangunan yang berada di dalam tanah akan mengapung dan muncul kepermukaan tanah. Penggetaran pada tanah yang paling sering memicu peningkatan tegangan air pori adalah penggetaran yang berasal dari gempa bumi, tetapi aktivitas-aktivitas yang berkaitan konstruksi seperti peledakan dapat juga menyebabkan peningkatan tegangan air pori tersebut. Tanaka et al, (1991) menjelaskan bahwa bahaya likuifaksi ini dapat ditanggulangi dengan dua teknik yaitu memperbaiki sifat-sifat tanah dan memperbaiki kondisi yang berkaitan dengan tegangan, deformasi, dan tekanan air pori. Faktor-faktor yang Menyebabkan Likuifaksi Berdasarkan hasil observasi-observasi lapangan dan uji laboratorium, serta studistudi yang telah dilakukan para ahli maka dapat disimpulkan faktor yang berpengaruh dalam potensi terjadinya likuifaksi pada suatu lapisan tanah adalah sebagai berikut: 1. posisi letak permukaan air tanah, 2. jenis tanah, 3. rapat relatif tanah, 4. gradasi Tanah, 5. letak geologis tanah. Dampak Likuifaksi Secara umum dampak likuifaksi adalah : 1. penurunan permukaan tanah, 2. kehilangan daya dukung tanah, 3. pergeseran tanah, 4. rembesan air tanah melalui rekahan, 5. goncangan permukaan tanah, 6. semburan pasir dan 7. kelongsoran lereng.
Parameter yang Mempengaruhi Potensi Likuifaksi Adapun parameter-parameter yang dapat mempengaruhi potensi likuifaksi adalah sebagai berikut: 1. tegangan vertikal total (σv) 2. tegangan vertikal efektif (σ’v) 3. percepatan di batuan dasar ( peak ground acceleration) 4. percepatan di permukaan tanah ( peak horizontal acceleration ) 5. shear modulus maximum (Gmax) 6. faktor reduksi (rd) 7. cyclic stress ratio (CSR) 8. cyclic resistant ratio (CRR) Pemodelan dengan Meja Getar Pengujian pemodelan sangat diperlukan jika suatu fenomena sangat sulit untuk dipahami. Pengujian pemodelan dilakukan dalam skala kecil dengan memberikan batasan-batasan yang ingin ditinjau. Pengujian pemodelan dapat digunakan untuk memahami pengaruhpengaruh dari berbagai parameter yang terjadi dengan memberikan batasan-batasan tersendiri dan melihat fenomena-fenomena yang terjadi, dimana pada keadaan asli sangat sulit untuk dipahami. Secara umum pemodelan dapat dibagi menjadi dua kategori, yaitu pengujian dengan kondisi percepatan dibawah percepatan bumi atau biasa disebut pengujian dengan meja getar dan pengujian dengan kondisi diatas percepatan gravitasi bumi atau biasa disebut dengan uji centrifuge. Kedua jenis pengujian tersebut masing-masing memiliki kelebihan dan kekurangan. Meja getar bisa dikondisikan pada keadaan amplitudo yang berbeda-beda, satu arah maupun banyak arah, dan mudah dalam melakukan pengamatan secara experimental. Meja getar bekerja dengan menggunakan tenaga yang berasal dari motor penggerak, kemudian dikonversikan menjadi gerakan horizontal. Berikut beberapa
kelebihan meja getar dalam menganalisa fenomena likuifaksi: 1. Benda uji dapat diatur sesuai keinginan, baik dari tinggi, kepadatan dan campuran benda uji. 2. Bak uji yang terbuat dari bahan yang transparan memudahkan untuk melakukan pengamatan. 3. Amplitudo, frekuensi maupun percepatan getar bisa diatur sesuai kebutuhan. 4. Benda uji dapat dikondisikan dalam keadaan jenuh, sehingga mendekati kondisi lapangan. 5. Memungkinkan untuk dilengkapi dengan alat-alat pencatat dengan menggunakan sensor maupun pembacaan secara digital, sehingga memudahkan dalam perolehan data yang akurat. METODOLOGI PENELITIAN Pengujian dilakukan dengan menggunakan meja getar analisa satu arah seperti gambar dibawah ini.
Gambar. Meja getar satu arah beserta bak uji Bak uji berukuran panjang 100 cm, lebar 50 cm, dan tinggi 50 cm. Bak uji terbuat dari bahan acrylic dengan ketebalan 0,5 cm. Pada bagian tengah dibuat sekat dari bahan acrylic yang membagi bak uji menjadi 2 bagian sehingga dalam sekali pengujian dapat dilakukan 2 pengamatan variasi pengujian. Tanah yang dipakai berupa pasir yang berasal dari daerah Kampar. Beban yang digunakan berukuran panjang 50 cm, lebar 50
cm, dan tinggi 1,1 cm dengan berat 20 kg/m2. Beban pengujian berbahan dasar keramik dengan bagian tengahnya dilubangi sebanyak 2 lubang sebagai tempat jalur pipa pengukur air pori. Meja getar digerakkan menggunakan mesin induksi yang dihubungkan dengan 3 buah pulley dan terhubung ke bandul yang disusun sejajar. Bandul tersebut memiliki arah sama dalam arah horizontal dan berlawanan arah dalam arah vertikal. Percepatan getar dapat diubah dengan mengganti pulley yang terhubung ke bandul. Skema meja getar yang digunakan dapat dilihat pada gambar dbawah.
Pengujian Karakteristik dan Sifat Fisik Tanah Tabel berikut merupakan karakteristik dan sifat fisik tanah. Tabel. Karakteristik dan sifat fisik tanah. No
Jenis Pengujian
Hasil Pengujian
1
Specific Gravity (GS)
2,65
2
Maximum Air Void (e max)
0,9
3
Minimum Air Void (e max)
0,3
4
Grain Size Distribution % Sands
84,24
% Fines
15,76
% Silts
11,38
% Clays
4,38
5
Coefisien Uniformitad (Cu)
7,44
6
Curvature Coefisien (Cc)
1,08
7
Plasticity Index (IP)
Non Plastic
Berdasarkan hasil pengujian maka tanah tersebut dapat diklasifikasikan sebagai pasir berlanau tidak berplastisitas (SM). Gambar. Skema meja getar Selama pengujian pengamatan yang dilakukan adalah pembacaan penurunan muka tanah dan kenaikan air pori setiap 5 detik. Kemudian dilakukan tes dengan alat nuclear density untuk mengetahui berat volume dan angka pori tanah. ANALISA DAN PEMBAHASAN Penamaan Data Untuk mempermudah dalam penganalisa maka setiap pengujian diberi nama seperti tabel dibawah
Tabel. Penamaan data Penamaan
Variasi Pengujian Tanpa Beban
Beban
2
0,25-20-I
0,25-20-II
0,32-20-I
0,32-20-II
40 kg/m2
0,25-40-I
0,25-40-II
0,32-40-I
0,32-40-II
2
0,25-60-II
0,25-60-II
0,32-60-I
0,32-60-II
No Uji
h (cm)
γwet
γdry
(kg/m3)
(kg/m3)
e
Dr
w
(%)
(%)
Tanpa
I
15
1947.57
1559.34
0.732
28.08
24.90
Beban
II
15
1946.88
1559.36
0.731
28.09
24.85
20
I
15
1936.53
1557.33
0.734
27.71
24.35
kg/m
II
15
1944.46
1560.83
0.730
28.36
24.58
40
I
15
1917.82
1554.95
0.736
27.27
23.34
kg/m
II
15
1920.22
1557.36
0.734
27.72
23.30
60
I
15
1955.50
1564.92
0.725
29.11
24.96
II
15
1951.29
1562.48
0.728
28.66
24.88
2
0,25 g 0,32 g Pengujian I Pengujian II Pengujian I Pengujian II 0,25-0-I 0,25-0-II 0,32-0-I 0,32-0-II
20 kg/m
60 kg/m
Pengujian Quality Control Tanah Sebelum pengujian dilakukan, tanah dimasukkan kedalam bak dengan tinggi jatuh seragam dan terlebih dahulu dilakukan pengujian quality control. Hasil pengujian quality control dapat dilihat pada tabel dibawah. Tabel. Hasil pengujian γ, h, e, Dr dan w untuk percepatan 0,25 g pada kondisi awal sebelum dilakukan pengujian dengan meja getar
2
2
kg/m
Tabel. Hasil pengujian γ, h, e, Dr dan w untuk percepatan 0,32 g pada kondisi awal sebelum dilakukan pengujian dengan meja getar Beban
Tanpa Beban 20 2 kg/m 40 2 kg/m 60 2 kg/m
No Uji
h (cm)
(kg/m )
(kg/m )
I
15
1954.83
1559.04
0.732 28.03 25.39
II
15
1945.97
1555.67
0.736 27.40 25.09
I
15
1947.29
1559.61
0.731 28.13 24.86
II
15
1945.76
1554.42
0.737 27.17 25.18
I
15
1926.68
1554.06
0.737 27.10 23.98
II
15
1928.85
1556.48
0.735 27.55 23.92
I
15
1936.84
1561.25
0.729 28.44 24.06
II
15
1937.49
1561.56
0.729 28.49 24.07
γwet
γdry 3
3
e
Dr
w(%)
Berdasarkan hasil pengujian maka dapat disimpulkan bahwa tingkat kepadatan relatif tanah yang diuji berada pada rentang 27,10 % sampai 29,11 % hal ini menunjukkan bahwa tanah berada dalam kondisi lepas (loose) dimana rentang untuk tanah dalam kondisi lepas adalah 15 % sampai 50 % (Das, B. M., 1985). Hasil Pengujian dengan Meja Getar 1. Penurunan muka tanah
Menggunakan
Grafik hasil pengujian dapat dilihat pada gambar dibawah ini :
Waktu (detik) 0
40
80
120
160 0,32-0-I
15 14,6
0,32-0-II
) 14,2 m c ( n 13,8 a n u r 13,4 u n e 13 P
0,32-20-I 0,32-20-II 0,32-40-I 0,32-40-II 0,32-60-I
12,6
0,32-60-II
12,2
Gambar. Grafik pengukuran penurunan muka tanah (cm) untuk percepatan 0,32 g Kedua variasi percepatan menunjukkan pola yang sama, bahwa semakin bertambah besar beban maka waktu yang dibutuhkan untuk mencapai penurunan muka tanah maksimum cenderung semakin lama.Hal ini mungkin dikarenakan sulitnya air pori menuju kepermukaan karena dihalangi oleh luasan, tinggi beban dan berat beban. Selain itu berdasarkan kedua grafik juga dapat disimpulkan semakin bertambah besar beban maka penurunan maksimum yang terjadi juga semakin besar. Hal ini mungkin dikarenakan oleh tekanan yang berasal dari beban. 2.
Kenaikan air pori
Grafik hasil pengujian dapat dilihat pada gambar dibawah ini :
Waktu (detik) 0 15
40
80
120
160
Waktu (detik) 0,25-0-I
0
50
100
150
200
250
300
14,6
0,25-0-II
180
0,25-0-I
) 14,2 m c ( n 13,8 a n u r 13,4 u n e 13 P
0,25-20-I
170
0,25-0-II
160
0,25-20-I
150
0,25-20-II
140
0,25-40-I
130
0,25-40-II
120
0,25-60-I
110
0,25-60-II
0,25-20-II 0,25-40-I 0,25-40-II 0,25-60-I
12,6 0,25-60-II
12,2
Gambar. Grafik pengukuran penurunan muka tanah (cm) untuk percepatan 0,25 g
) m m ( i r o P r i A n a k i a n e K
100
Gambar. Grafik pengukuran kenaikan air pori (mm) untuk percepatan 0,25 g
Waktu (detik) 0 180 ) m m ( i r o P r i A n a k i a n e K
170 160
50
100
150
200
250
80,00%
300
60,00%
0,32-0-I
40,00%
0,32-0-II
20,00%
0,32-20-I
150
0,32-20-II
140
0,32-40-I
130
0,32-40-II
120
0,32-60-I
110
0,32-60-II
0,00% 0 , 2 5 0 I
0 , 2 5 0 I I
0 , 2 5 2 0 I
0 , 2 5 2 0 I I
0 , 2 5 4 0 I
0 , 2 5 4 0 I I
0 , 2 5 6 0 I
Sebelum Pengujian
0 , 2 5 6 0 I I
0 0 0 0 0 , , , , , 3 3 3 3 3 2 2 2 2 2 0 0 2 2 4 0 0 0 I I I I I I I
0 0 0 , , , 3 3 3 2 2 2 4 6 6 0 0 0 I I I I I
Sesudah Pengujian
100
Gambar. Grafik pengukuran kenaikan air pori (mm) untuk percepatan 0,32 g Untuk pengujian dengan variasi percepatan 0,32 g dengan beban 60 kg/m2 pengukuran dilakukan selama 300 detik, hal ini dikarenakan pada saat 150 detik kenaikan air pori belum mencapai titik maksimum. Kedua grafik dengan variasi percepatan yang berbeda menunjukkan pola yang sama yaitu semakin bertambah besar beban maka waktu yang dibutuhkan untuk mencapai kenaikan air pori maksimum cenderung semakin lama. Selain itu juga menunjukkan bahwa semakin bertambah besar beban maka kenaikan air pori maksimum juga cenderung semakin kecil. Perbedaan ketinggian tekanan air pori untuk pengujian dengan variasi pembebanan dikarenakan oleh faktor penurunan muka tanah, jika penurunan muka tanah rendah maka untuk mencapai hilangnya tegangan efektif tanah (likuifaksi) diperlukan kenaikan air pori yang besar. Untuk lebih jelasnya akan disajikan pada pembahasan tentang tegangan efektif tanah. 3.
Pengukuran kepadatan dengan alat nuclear density Parameter yang didapat dari nuclear density berupa berat volume dan air void. Kemudian dari parameter diatas dihitung nilai kepadatan relatif. Adapun perbandingan nilai kepadatan relatif sebelum dan sesudah pengujian dapat dilihat pada bagan dibawah ini :
Gambar. Perbandingan kepadatan relatif sebelum dan sesudah pengujian Gambar diatas menunjukkan bahwa semakin bertambah besar beban maka kepadatan relatif yang terjadi setelah pengujian juga semakin besar. Kepadatan relatif yang terkecil pada kedua variasi percepatan terjadi pada pengujian tanpa diberi beban dan yang terbesar terjadi pada pengujian dengan diberi beban. Hal ini sesuai dengan kondisi penurunan muka tanah, semakin besar penurunan maka kepadatan relatif juga akan semakin besar. 4.
Perhitungan tegangan vertikal efektif Hasil perhitungan tegangan vertikal efektif tanah bergantung kepada hasildari pengamatan penurunan muka tanah dan kenaikan air pori tanah, adapun grafinya dapat dilihat pada gambar dibawah : Waktu (detik) ) 2 m 95 / g k ( 85 f i t 75 k e f 65 E l 55 a k i t r45 e V35 n a25 g n a15 g e T 5
0
40
80
120
160 0,25-0-I 0,25-0-II 0,25-20-I 0,25-20-II 0,25-40-I 0,25-40-II 0,25-60-I 0,25-60-II
-5
Gambar. Grafik tegangan vertikal efektif (σ′v) untuk percepatan 0,25 g
Waktu (detik) 0 2 m / g k ( f i t k e f E l a k i t r e V n a g n a g e T
100
200
300
95
0,32-0-I
85
0,32-0-II
75 65
0,32-20-I
55
0,32-20-II
45
0,32-40-I
35
0,32-40-II
25 15 5
0,32-60-I 0,32-60-II
-5
Gambar. Grafik tegangan vertikal efektif (σ′v) untuk percepatan 0,32g Tegangan vertikal efektif dipengaruhi oleh penurunan dan kenaikan air pori, dimana ketika penurunan maksimum terjadi tetapi kenaikan air pori maksimum belum terjadi, maka ada kemungkinan tegangan vertikal efektif belum mencapai titik terendah, begitu juga sebaliknya. KESIMPULAN Dari hasil pembahasan tugas akhir ini dapat diambil kesimpulan sebagai berikut : 1. Hasil pengukuran penurunan muka tanah terhadap waktu menunjukkan bahwa semakin bertambah besar beban maka waktu yang dibutuhkan untuk mencapai penurunan maksimum akibat likuifaksi cenderung semakin lama. Hasil pengujian penurunan muka tanah juga menunjukkan bahwa semakin bertambah besar beban maka penurunan maksimum dan kepadatan akibat likuifaksi yang terjadi cenderung semakin besar. 2. Hasil pengukuran kenaikan air pori terhadap waktu menunjukkan bahwa semakin bertambah besar beban maka waktu yang dibutuhkan untuk mencapai kenaikan air pori maksimum cenderung semakin lama. Hasil pengukuran kenaikan air pori maksimum juga menunjukkan bahwa semakin bertambah besar beban maka kenaikan air pori maksimum juga cenderung semakin kecil. 3. Hasil perhitungan tegangan vertikal efektif tanah menunjukkan bahwa semakin
bertambah besar beban maka waktu yang dibutuhkan tanah untuk kehilangan daya dukungnya cenderung semakin lama. SARAN Agar penelitian selanjutnya mendapat hasil yang lebih baik, maka disarankan : 1. Pengamatan menggunakan teknologi sensor atau digital, hal ini dimaksudkan untuk mempermudah perolehan data dan didapatkan data yang akurat. 2. Perulangan pengujian dilakukan lebih banyak lagi, hal ini dimaksudkan agar mendapatkan sebaran data yang lebih lengkap, sehinga pola pengamatan dapat ditentukan. 3. Percepatan yang digunakan merupakan percepatan yang lebih kecil dari 0,25 g. 4. Penyeragaman satu faktor penyebab perubahan percepatan (amplitudo atau frekuensi) dan hanya memvariasikan 2 faktor saja, salah satunya percepatan. DAFTAR PUSTAKA Amini, F., and Qi, G.Z., 2000. Liquefaction Testing of Stratified Silty Sand , Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, Vol. 126, No.3, March, 2001, pp.208-217. Bock, Y., et al., 2003. Crustal motion in Indonesia from Global Positioning System measurements, Journal of Geophysical Research, 108 Das, B. M. 1985. Mekanika Tanah (PrinsipPrinsip Mekanika Tanah) Jilid 2 . Jakarta: Erlangga. DeAlba, P., Seed, H. B., and Chan, C. K., 1976, “Sand Liquefaction in LargeScale Simple ShearTests,” Journal of the Geotechnical Engineering Division, ASCE, Vol. 102, No. 9, pp. 909–927. Ishihara, K., Yamasaki, A. and Haga, K. 1985. Liquefaction of Ko consolidated sand under cyclic rotation of principal stress direction with lateral constraint. Soils and Foundations, 25(4), pp. 63-74.
Lee,
K. L., and Albaisa, A. 1974. Earthquake Induced Settlements in Saturated Sands. Journal of the Geotechnical Engineering Division, ASCE, Vol. 100, No. GT4, pp. 387-406. Natawidjaja, D.H., 2003. Neotectonics of the Sumateran Fault and paleogeodesy of the Sumateran subduction zone. Natawidjaja, D.H., 2007. Gempabumi dan Tsunami di Sumatera dan Upaya Untuk Mengembangkan Lingkungan Hidup Yang Aman Dari Bencana Alam. Pusat Mitigasi Bencana ITB. 2005 . Laporan kajian awal dan survey rekonesans pasca gempabumi nias. Robertson, P.K., and Campanella, R.G., 1985, Liquefaction potential of sands using the CPT. Journal of Geotechnical Engineering, Vol. 111 (3), 384-403 Robertson, P.K., Campanella, R.G., and SPT-CPT 1983. Wightman, A. correlations. Journal of Geotechnical Engineering, ASCE, 109(11), pp. 144959. Seed, H.B., and Idriss, I.M., 1971, Simplified Procedure for Evaluating Soil Liquefaction Potential. Journal of Soil Mechanics and Foundation Engineering,Vol. 97 (9), 1249-1273. Seed, R.B., Cetin, K.O., Moss, R.E.S., Kammerer, A.M., Wu, J., Pestana, J.M., and Riemer, M.F., 2001. Recent advances in soil liquefaction engineering and seismic site response evaluation, Proceeding 47th International Conference on Recent Advances in Geotechnical Earthquake Engineering and Soil Dynamic, 26-31 March 2001, San Diego, California, USA, 1 – 45. Standar Nasional Indonesia. 2002. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung (SNI 03-17262002). Badan Standardisasi Nasional.
Steven L. Kramer, 1994. Geotehnical Earthquake Engineering, New Jersy, Uppersaddle River. Tanaka, Y., Nakajima, Y., and Tsuboi, H. 1991. Liquefaction control works. Symposium on Control of Soil Liquefaction, Japanese Society of Soil Mechanic and Foundation Engineering., Tokyo, 33–38 (in Japanese). Ueng, T. S., Wu, C. W., Cheng, H. W., and 2009. Settlements of Chen, C. H. saturated clean sand deposits in shaking table tests. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, No. 30, 2010, pp. 50–60. USGS. 2008. Seismic Hazard of Western Indonesia. Map prepare by United State of Geology Survey. Available at [accessed 25 june 2011]. Vaid, Y. P., and Tomas, J. 1995. Liquefaction and Postliquefaction Behavior of sand, Journal of Geotechnical Engineering, Vol. 121, No.2, February, 1995, pp 163-173. Youd, T.L., and Idriss, I.M., 2001. Liquefaction ressitance of soils: summary report from the 1996 NCEER and 1998 NCEER/NSF workshops on evaluation of liquefaction resistance of soils.Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, Vol. 127 (4), 297-313.
