1

Jurnal Tugas Akhir

Analisa Soil Liquefaction akibat Gempa Bumi berdasar Data SPT di Wilayah Pesisir Pacitan

Faisal Indra1)

, Dr. Ir. Wahyudi, M. Sc.,2)

, Dr. Eng. Kriyo Sambodho,ST. M. Sc.2)

Jurusan Teknik Kelautan Fakultas Teknologi Kelautan ITS Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Kampus ITS Keputih Sukolilo – Surabaya 60111

E-mail: faisal_samblek@yahoo.com

Abstrak

Tugas akhir ini membahas kemungkinan terjadinya soil liquefaction akibat gempa bumi di wilayah pesisir kota

pacitan. Hasil analisa butiran tanah menunjukkan bahwa kondisi tanah di lokasi studi sebagian besar adalah pasir

yang mempunyai kecenderungan mudah mengalami soil liquefaction. Langkah lebih lanjut adalah menganalisa

potensi terjadinya soil liquefaction secara kuantitatif. Analisa ini dilakukan dengan menggunakan hasil Standard

Penetration Test (SPT) yang didapatkan dari pengujian di lima titik Soil Boring (SB) di lokasi studi. Analisa soil

liquefaction dilakukan dengan menghitung Safety Factor dengan menggunakan data periode gempa 6 tahunan di

titik SB 1 sampai SB 5. Dari hasil analisa didapatkan bahwa soil liquefaction terjadi saat M = 4.7 dengan nilai amax

0.36 dan saat M = 5.1 dengan nilai amax 0.89.

Kata-kata kunci: soil liquefaction, SPT, butiran tanah, magnitude.

1. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Indonesia merupakan salah satu negara yang rentan

mengalami bencana alam yang disebabkan oleh

banjir, tsunami, gempa bumi, tanah longsor, letusan

gunung berapi. Frekuensi kejadian bencana tersebut

bisa dikatakan tidak sedikit yaitu 121 kali kejadian

gempa bumi pada tahun 2010. Dalam catatan BMKG

pada April 2010 terjadi 7,2 SR di Sumatera Utara,

tepatnya pada episentrum 2.236° LU 97.046°BT.

Akibat yang ditimbulkan sangat besar, dilaporkan

bahwa 145 rumah mengalami kerusakan ringan, dua

unit bangunan sekolah rusak berat, dua lainnya rusak

ringan, dan 12 warga Sinabang, Kabupaten Simuelue

mengalami luka berat dan ringan.

Gempa berpotensi menimbulkan berbagai macam

fenomena alam. Salah satu diantaranya adalah soil

liquefaction yang dapat menyebabkan penurunan

tanah, yang selanjutnya dapat mengakibatkan

kerusakan struktur di atasnya, seperti dermaga, breakwater, struktur bangunan pantai yang lain.

Pacitan terletak di koordinat 110º 55‟ - 111º 25‟ BT

dan 7º 55‟ - 8º 17‟ LS berbatasan langsung dengan

Samudera Hindia di sebelah selatan, dimana terdapat

pertemuan lempeng tektonik yang sangat berpotensi

terjadi gempa. Seperti halnya gempa yang terjadi

Bantul pada tahun 2006 dan yang terbaru

Tasikmalaya pada tahun 2009 yang berkekuatan

1. Mahasiswa Teknik Kelautan ITS

2. Dosen Teknik Kelautan ITS

7,3 SR dengan pusat gempa 142 kilometer barat daya

Tasikmalaya, kedua daerah tersebut terletak di

bagian selatan Pulau Jawa.Tentunya, sebelum

mencapai semua itu diperlukan kepastian bahwa

daerah tersebut strategis dan kemungkinan terjadinya

bencana alam yang dapat merusak infrastruktur.

Salah diantaranya adalah gempa bumi yang dapat

mengakibatkan Soil Liquefaction.

Gambar 1.1 Penurunan tanah akibat gempa bumi di

East Bay, California (1989)

http://walrus.wr.usgs.gov/geotech/soil/

2

Gambar 1.2 Peta pesisir kota Pacitan

1.2 Perumusan Masalah

Dalam tugas akhir ini akan dikaji permasalahan yang

berkaitan dengan terjadinya soil liquefaction akibat

Gempa Bumi. Adapun permasalahannya adalah :

1. Bagaimana korelasi antara soil liquefaction

akibat gempa bumi dengan properti tanah

berdasar data SPT ?

2. Bagaimana korelasi antara magnitude dengan

parameter yang menyebabkan terjadinya soil

liquefaction akibat gempa bumi di Pesisir kota

Pacitan ?

1.3 Tujuan

Tujuan Penelitian dalam Tugas Akhir ini adalah :

1. Mengetahui korelasi antara soil liquefaction

akibat gempa bumi dengan properti tanah

berdasar data SPT.

2. Mengetahui korelasi antara magnitude dengan

parameter yang menyebabkan terjadinya soil

liquefaction akibat gempa bumi berdasar data

SPT di Pesisir kota Pacitan.

1.4 Manfaat

Hasil Penelitian dalam tugas akhir ini diharapkan :

1. Dapat diketahui mekanisme soil liquefaction

akibat gempa bumi yang ditinjau dengan

menggunakan data Standard Penetration Test

(SPT).

2. Dapat dijadikan rujukan untuk instansi terkait

atau pihak yang akan melakukan penelitian lebih

lanjut di bidang pantai terutama yang membahas

soil liquefaction akibat gempa bumi.

1.5 Batasan Masalah

Untuk memfokuskan ruang lingkup permasalahan

diatas, maka permasalahan dibatasi pada hal-hal

berikut :

1. Data gempa yang digunakan dari Stasiun

Geofisika Klas II, Tretes.

2. Data tanah yang diolah adalah data Standard

Penetration Test (SPT).

3. Soil Liquefaction yang terjadi diasumsikan hanya

akibat gempa bumi.

4. Daerah penelitian terletak di daerah pesisir kota

Pacitan.

5. Analisa Soil Liquefaction hanya sampai

perhitungan Safety Factor (SF).

SB 1

SB 5

SB 4

SB 3 SB 2

Soil Boring Point

3

2. DASAR TEORI

2.1 Soil Liquefaction

Banyak penelitian sebelumnya yang membahas

tentang soil liquefaction, baik hubungannya dengan

perubahan tekanan pori, tegangan geser maupun efek

dari gempa bumi diantaranya oleh Toshio Iwasaki,

Seed and Idriss.

Pada umumnya soil liquefaction dapat diartikan

sebagai fenomena dimana massa tanah hilang dalam

presentase yang sangat besar pada tahanan gesernya

akibat beban monotik, siklik, maupun beban kejut

dimana beban tersebut mengalir seperti sebuah cairan

hingga tegangan geser partikel tersebut rendah seperti

berkurangnya daya dukung geser yang dimilikinya

(Sladen et al.,1985).

Fenomena soil liquefaction lebih mudah dipahami

apabila mengacu pada Gambar 2.1 serta persamaan

2.1 hingga persamaan 2.8 berikut:

Gambar 2.1 Ilustrasi Sederhana Penjabaran

Fenomena Soil Liquefaction: a. Gambar Skematis

Mengenai Gaya-Gaya Yang Bekerja di dalam tanah

(The Japanese Geotechnical Society, 1998);

b.Interaksi Gaya-Gaya Yang Bekerja di dalam tanah ;

c. Vektor Gaya-Gaya Yang Bekerja di dalam tanah

Dari gambar 2.1 dapat diketahui hubungan antara

gaya normal (N dalam newton), gaya geser (F dalam

newton) dan sudut geser (𝛷)

tan Φ = 𝐹𝐴 (2.1)

dengan memperhitungkan faktor tekanan air ( u

dalam N/m2), maka persamaan (2.1) dapat dituliskan

sebagai berikut:

F = (N – Au) tan Φ (2.2)

Dimana A adalan luasan efektif dalam m2.

Apabila kita membagi kedua ruas pada persamaan

(2.2) dengan A, maka didapatkan :

𝐹

𝐴

= (

𝑁

𝐴 – u ) tan Φ (2.3)

dengan :

𝐹

𝐴 = τ (2.4)

𝑁

𝐴 = σ (2.5)

dimana τ adalah tegangan geser tanah (N/m2) dan σ

adalah tegangan total (N/m2)

Subtitusi Persamaan (2.4) dan ( 2.5) ke

dalam Persamaan (2.3) menghasilkan :

τ = ( σ – u ) tan Φ (2.6)

Tegangan total adalah fungsi dari tegangan

efektif dan tekanan air pori dan dapat

σ = σ‟ + u (2.7)

maka persamaan (2.6) dapat ditulis sebagai

berikut:

τ = σ‟ tan Φ (2.8)

Dari persamaan (2.6) dan (2.8) dapat

diindikasikan bahwa soil liquefaction dapat terjadi

apabila tekanan air pori naik hingga mendekati harga

tegangan total. Hal ini akan menyebabkan hilangnya

tegangan efektif (σ‟= 0) sehingga tanah cenderung

bersifat seperti benda cair.

2.2 Mengevaluasi terjadinya Soil Liquefaction

akibat Gempa Bumi

2.2.1 Pengaruh Ukuran Butiran Tanah Terhadap

Soil Liquefaction

Tanah memiliki ukuran diameter butiran tanah

beragam.Dan soil liquefaction hanya terjadi pada

butiran tanah berpasir. Sedangkan pada butiran kasar

(gravels) dan butiran halus (clay), sulit untuk terjadi

liquefaction. Granulometri yang seragam dengan:

0,20 mm < D50 ≤ 0,40 mm adalah sensitive terhadap

liquefaction. Bentuk butiran yang bulat atau bundar,

relative lebih jelek daripada yang berbentuk pipih

atau „angular‟ bila dikaitkan dengan liquefaction. Hal

ini merupakan awal langkah mengetahui potensi soil

liquefaction Dimana menggunakan data diameter

butiran tanah yang terbagi antara daerah yang mudah

terliquefaksi, paling mudah terliquefaksi dan daerah

yang tidak terliquefaksi. Tampak bahwa zone tanah

terliquefaksi terletak pada butiran pasir halus.

4

Gambar 2.2 menunjukkan pengaruh dari

granulometri butiran tanah terhadap liquefaction.

Gambar 2.2 Potensi liquefaction berdasar diameter

butiran tanah (Oka, F, 1995)

2.2.2 Mengevaluasi Soil Liquefaction berdasarkan

Data SPT

Diatas telah dijelaskan bahwa Soil Liquefaction bisa

diakibatkan oleh faktor pemicu yang utama

adalahterjadinya gempa bumi dan beban siklis yang

disebabkan oleh gelombang laut pada suatu area

tertentu. Dimana energi yang ditimbulkan tersebut

dapat menyebabkan tanah kehilangan kohesivitasnya

dan cukup untuk mengakibatkan soil liquefaction.

Dalam tugas akhir ini hanya menganalisa Soil

Liquefaction akibat gempa bumi,dimana Metode

yang digunakan adalah metode yang diperkenalkan

oleh Youd et al,2001 .Langkah – langkah sebagai

berikut :

a) Menentukan tegangan geser siklis dari partikel

tanah

Berdasarkan Seed and Idriss (1971 ) didapatkan

rumus untuk menghitung Cyclic Stress Ratio (CSR) :

CSR = (τav / σ‟vo) = 0.65 (amax/ g) ( σvo/ σ‟vo) rd (2.9)

di mana :

amax : horizontal percepatan di permukaan tanah

akibat gempa bumi

g : percepatan gravitasi

σvo : overburden vertikal total

σ‟vo : overburden vertikal efektif

rd : koefisien pengurangan stress.

Koefisien rd untuk fleksibilitas tanah profil (Liao

dan Whitman,1986):

rd = 1.0 - 0.00765z for z ≤ 9.15 m

(2.10a)

rd = 1.174 - 0.0267z for 9.15 m < z ≤ 23 m

(2.10b)

z : kedalaman di bawah permukaan tanah dan

dinyatakan dalam satuan meter.

Nilai rata-rata dari rd dihitung dari persamaan (2.10)

dan digambarkan dalam Gambar (2.3) merupakan

nilai rata-rata dan rentang yang telah ditentukan oleh

Seed and Idriss (1971). rd yang dihitung dari

persamaan (2.10) adalah rata-rata dari rentangan yang

besar dari rd dan nilai rentangan rd meningkat sesuai

dengan kedalaman (Gelosorkhi 1989). Untuk

perhitungan nilai rd digunakan persamaan (T. F

Blake, 1996):

rd = (1.000−0.4113𝑧0.5+ 0.04052 𝑧+0.001753 𝑧1.5

(1.000−0.4177𝑧0.5+ 0.05729𝑧−0.006205 𝑧1.5+ 0.001210 𝑧2)

(2.11)

Gambar 2.3 perbandingan antara rd versus kurva

kedalaman dikembangkan oleh Seed dan Idriss

(1971) dengan penambahan grafik nilai rata-rata dari

persamaan (2.10)

5

Sedangkan nilai percepatan horizontal akibat gempa

bumi (amax) dihitung dengan menggunakan persamaan

(Joyner and Boore,1981) :

amax = -1.02 + 0.249 M –log R – 0.00255 R

(2.12)

R = jarak episentrum (km)

M = Magnitude gempa

b) Menentukan CRR dari nilai (N1)60

Setelah didapatkan nilai (N1)60 dari uji SPT untuk

evaluasi resistensi Liquefaction maka dapat dicari

nilai Cyclic Resistance Ratio (CRR) dengan rumus

(Rauch,1998) :

CRR = 1

34− N1 60+

N1 60

135+

50

10. N1 60+45 −

1

200

(2.13)

Persamaan (2.12) valid untuk (N1)60 < 30. Untuk

(N1)60 ≥ 30, butiran tanah menjadi padat sehingga

diklasifikasikan sebagai non-liquefiable yaitu tidak

akan terjadi liquefaction.

c) Faktor koreksi lain.

Beberapa faktor yang mempengaruhi hasil SPT selain

karakteristik butir, (Skempton,1986)

Gambar 2.4 Kurva hubungan CRR dan (N1)60 untuk

gempa dengan magnitude 7,5 dari data histori kasus

Liquefaction (Seed et al, 1985)

(N1)60 = NmCNCECBCRCS (2.14)

Dimana

Nm = diukur ketahanan penetrasi standar

CN = faktor untuk menormalkan Nm ke referensi

umum efektif overburden stress

CE = koreksi untuk palu rasio energi (ER)

CB = faktor koreksi untuk diameter lubang bor

CR = faktor koreksi untuk panjang batang

CS = koreksi untuk samplers liners

d) Menentukan Magnitude Scaling Factor

(MSFs)

Dengan persamaan (2.13) hanya dapat dipakai untuk

magnitude 7,5 ,maka untuk magnitude lebih kecil dan

lebih besar dari 7,5 dapat dilihat hubungan MSFs

dengan Magnitude pada gambar 2.5.

Gambar 2.5 Kurva hubungan MSFs dan

Magnitude (Youd and Noble,1997)

a. Menentukan Safety Factor

Setelah didapatkan nilai CRR, CSR, MSF maka

tahap selanjutnya adalah menentukan nilai Safety

Factor dengan rumus (Seed dan Idriss, 1982):

SF = (CRR7.5/CSR) MSF (2.15)

6

SF tersebut merupakan komponen terpenting

dalam perhitungan untuk memprediksi terjadi atau

tidaknya soil liquefaction. Jha dan Suzuki (2008)

memberikan sebuah hubungan antara besarnya harga

SF dengan fenomena soil liquefaction yang akan

terjadi, jika harga SF ≤ 1, maka dapat dipastikan pada

daerah tersebut akan mengalami soil liquefaction,

tetapi bila harga SF > 1, maka tidak akan terjadi

liquifaksi tanah pada daerah tersebut.

2.4 Standard Penestration Test ( SPT )

Uji Penetrasi Standar (SPT) adalah metode

umum dalam pengujian in situ yang digunakan untuk

menentukan sifat geoteknik bawah permukaan tanah.

Ini adalah tes sederhana dan murah untuk

memperkirakan kepadatan relatif tanah dan perkiraan

parameter kekuatan geser. Deskripsi dan prosedur

SPT menggunakan tabung sampel standar berdinding

tebal ke dalam tanah di dasar lubang dengan pukulan

dari slide palu dengan berat standar dan jarak jatuh.

Tabung sampel berupa tabung besi berukuran

150 mm didorong ke dalam tanah dan kemudian

jumlah pukulan yang diperlukan untuk tabung untuk

masing-masing menembus 150 mm (6 inch) sampai

dengan kedalaman 450 mm (18 inch) dicatat. Jumlah

pukulan yang diperlukan untuk kedua dan ketiga 6

inch penetrasi dilaporkan sebagai nilai SPT

blowcount, umum disebut sebagai "perlawanan

penetrasi standar" atau "N-value".

N-value memberikan indikasi kepadatan relatif

dari tanah bawah permukaan,dan digunakan dalam

geoteknik korelasi empiris untuk memperkirakan

kekuatan geser approxiamative sifat tanah tersebut.

Alat untuk Uji SPT ini dinamakan “split spoon

sample”.

Standar Uji yang dipakai antara lain British

Standard 1377-7:1990, ASTM D3441, ASTM

D1586 – 08 a

Gambar 2.6 Mekanisme Standard Penetration Test

Gambar 2.7 Alat Pengambilan Contoh Tabung Belah

7

3.HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1 Pengolahan Data

3.1.1 Menentukan Pengaruh Grain Size terhadap

Potensi Soil Liquefaction

Gambar 3.1 Korelasi Stratigrafi

Berdasarkan data tanah (grain size) dapat diketahui

bahwa lapisan tanah d SB-1 sampai SB-5 memiliki

karakteristik butiran tanah yang berkisar antara 0,20

mm < D50 ≤ 0,40 mm dan berupa pasir sehingga

termasuk dalam liquefable (berpotensi

liquefaction),dan dapat ditunjukkan dalam gambar

4.11 – gambar 4.15 yang merupakan grafik hubungan

antara karakteristik grain size dengan potensi

liquefaction pada setiap SB.

Gambar 3.2 Grafik Hubungan antara

Karakteristik Grain Size dengan Potensi

Liquefaction pada SB 1

Gambar 3.3 Grafik Hubungan antara

Karakteristik Grain Size dengan Potensi

Liquefaction pada SB 2

Gambar 3.4 Grafik Hubungan antara

Karakteristik Grain Size dengan Potensi

Liquefaction pada SB 3

Gambar 3.5 Grafik Hubungan antara

Karakteristik Grain Size dengan Potensi

Liquefaction pada SB 4

8

Gambar 3.6 Grafik Hubungan antara Karakteristik

Grain Size dengan Potensi Liquefaction pada SB 5

3.1.2 Perhitungan Cyclic Resistance Ratio (CRR)

Berdasarkan data tanah dari pemboran SPT yang

dilakukan di daerah pesisir kota Pacitan terutama

Pantai Teleng Ria dan Pantai Pancer, dapat diketahui

harga CRR untuk masing-masing SB dengan

menggunakan persamaan 2.12 dan dapat diketahui

bahwa harga Cyclic Resistance Ratio dari nilai

(N1)60 untuk masing-masing SB dan untuk variasi

kedalaman .

Gambar 3.7 Grafik Hubungan N-Value dengan CRR

3.1.2. Perhitungan Cyclic Stress Ratio (CSR)

Setelah diketahui harga CRR dari setiap SB yang

ditinjau, langkah selanjutnya adalah mengestimasi

harga CSR dengan menggunakan persamaan 2.9 serta

berdasarkan variasi yang telah ditetapkan

sebelumnya. Hasil dari perhitungan CSR ditunjukan

oleh Tabel 4.8-4.12 sebagai berikut :

Tabel 4.8 Perhitungan CSR Untuk SB1 dengan

variasi kedalaman dan amax

Depth amax CSR amax CSR amax CSR

1 0.08 0.052 0.07 0.045 0.09 0.058

2 0.08 0.065 0.07 0.057 0.09 0.073

3 0.08 0.073 0.07 0.064 0.09 0.082

4 0.08 0.078 0.07 0.068 0.09 0.088

5 0.08 0.053 0.07 0.046 0.09 0.059

6 0.08 0.087 0.07 0.076 0.09 0.098

7 0.08 0.087 0.07 0.076 0.09 0.098

8 0.08 0.088 0.07 0.077 0.09 0.099

9 0.08 0.089 0.07 0.078 0.09 0.100

10 0.08 0.088 0.07 0.077 0.09 0.099

Depth amax CSR amax CSR

1 0.36 0.232 0.89 0.574

2 0.36 0.294 0.89 0.726

3 0.36 0.329 0.89 0.813

4 0.36 0.352 0.89 0.869

5 0.36 0.236 0.89 0.584

6 0.36 0.392 0.89 0.969

7 0.36 0.390 0.89 0.964

8 0.36 0.397 0.89 0.981

9 0.36 0.401 0.89 0.992

10 0.36 0.397 0.89 0.982

Tabel 4.9 Perhitungan CSR Untuk SB 2 dengan

variasi Kedalaman dan amax

Depth amax CSR amax CSR amax CSR

1 0.08 0.052 0.07 0.045 0.09 0.058

2 0.08 0.064 0.07 0.056 0.09 0.072

3 0.08 0.071 0.07 0.062 0.09 0.080

4 0.08 0.075 0.07 0.066 0.09 0.085

5 0.08 0.052 0.07 0.046 0.09 0.059

6 0.08 0.084 0.07 0.073 0.09 0.094

7 0.08 0.083 0.07 0.072 0.09 0.093

8 0.08 0.083 0.07 0.073 0.09 0.094

9 0.08 0.085 0.07 0.074 0.09 0.096

10 0.08 0.084 0.07 0.074 0.09 0.095

Depth amax CSR amax CSR

1 0.36 0.232 0.89 0.574

2 0.36 0.288 0.89 0.712

3 0.36 0.320 0.89 0.791

4 0.36 0.340 0.89 0.840

5 0.36 0.236 0.89 0.583

9

Depth amax CSR amax CSR

6 0.36 0.376 0.89 0.931

7 0.36 0.372 0.89 0.920

8 0.36 0.376 0.89 0.928

9 0.36 0.382 0.89 0.944

10 0.36 0.380 0.89 0.940

Tabel 4.10 Perhitungan CSR Untuk SB 3 dengan

variasi Kedalaman dan amax

Depth amax CSR amax CSR amax CSR

1 0.08 0.052 0.07 0.045 0.09 0.058

2 0.08 0.064 0.07 0.056 0.09 0.072

3 0.08 0.071 0.07 0.062 0.09 0.080

4 0.08 0.075 0.07 0.066 0.09 0.085

5 0.08 0.052 0.07 0.046 0.09 0.059

6 0.08 0.082 0.07 0.072 0.09 0.092

7 0.08 0.081 0.07 0.071 0.09 0.092

8 0.08 0.083 0.07 0.072 0.09 0.093

9 0.08 0.083 0.07 0.073 0.09 0.094

10 0.08 0.082 0.07 0.072 0.09 0.093

Depth amax CSR amax CSR

1 0.36 0.232 0.89 0.574

2 0.36 0.288 0.89 0.713

3 0.36 0.320 0.89 0.790

4 0.36 0.339 0.89 0.837

5 0.36 0.235 0.89 0.582

6 0.36 0.369 0.89 0.912

7 0.36 0.367 0.89 0.907

8 0.36 0.371 0.89 0.918

9 0.36 0.375 0.89 0.927

10 0.36 0.370 0.89 0.915

Tabel 4.11 Perhitungan CSR Untuk SB 4 dengan

variasi Kedalaman dan amax

Depth amax CSR amax CSR amax CSR

1 0.08 0.052 0.07 0.045 0.09 0.058

2 0.08 0.064 0.07 0.056 0.09 0.072

3 0.08 0.072 0.07 0.063 0.09 0.081

4 0.08 0.076 0.07 0.067 0.09 0.086

5 0.08 0.052 0.07 0.046 0.09 0.059

6 0.08 0.084 0.07 0.073 0.09 0.094

7 0.08 0.083 0.07 0.072 0.09 0.093

8 0.08 0.083 0.07 0.073 0.09 0.094

9 0.08 0.084 0.07 0.074 0.09 0.095

10 0.08 0.083 0.07 0.073 0.09 0.093

Depth amax CSR amax CSR

1 0.36 0.232 0.89 0.574

2 0.36 0.289 0.89 0.715

3 0.36 0.322 0.89 0.796

4 0.36 0.343 0.89 0.847

5 0.36 0.236 0.89 0.583

6 0.36 0.377 0.89 0.932

7 0.36 0.372 0.89 0.920

8 0.36 0.375 0.89 0.928

9 0.36 0.378 0.89 0.935

10 0.36 0.373 0.89 0.923

Tabel 4.12 Perhitungan CSR Untuk SB 5 dengan

variasi Kedalaman dan amax

Depth amax CSR amax CSR amax CSR

1 0.08 0.052 0.07 0.045 0.09 0.058

2 0.08 0.064 0.07 0.056 0.09 0.072

3 0.08 0.071 0.07 0.063 0.09 0.080

4 0.08 0.076 0.07 0.067 0.09 0.086

5 0.08 0.052 0.07 0.046 0.09 0.059

6 0.08 0.084 0.07 0.073 0.09 0.094

7 0.08 0.082 0.07 0.072 0.09 0.092

8 0.08 0.082 0.07 0.072 0.09 0.092

9 0.08 0.083 0.07 0.073 0.09 0.093

10 0.08 0.082 0.07 0.072 0.09 0.092

Depth amax CSR amax CSR

1 0.36 0.232 0.89 0.574

2 0.36 0.288 0.89 0.713

3 0.36 0.322 0.89 0.795

4 0.36 0.343 0.89 0.848

5 0.36 0.236 0.89 0.583

6 0.36 0.378 0.89 0.934

7 0.36 0.369 0.89 0.912

8 0.36 0.369 0.89 0.912

9 0.36 0.373 0.89 0.923

10 0.36 0.370 0.89 0.914

3.1.3 Perhitungan nilai MSFs

Berdasarkan data rekaman gempa yang telah ada,

maka dapat diolah untuk mengetahui nilai MSFs

dengan memplot tabel 2.2 . Dan Hasil ploting dapat

diketahui pada tabel 4.28

Tabel 4.13 Nilai MSFs

Amax (m/s2) Magnitude (SR) MSFs

0.08 4.9 1.53

0.07 3.9 1.69

0.09 4.5 1.57

0.36 4.7 1.54

0.89 5.1 1.51

10

3.1.4 Perhitungan nilai SF (Safety Factor)

Setelah dari perhitungan sebelumnya didapatkan

harga parameter-parameter CRR dan CSR,

berikutnya adalah mengestimasi SF dengan

menggunakan persamaan 2.14. SF merupakan

parameter terpenting dan mutlak harus

diperhitungkan dalam proses identifikasi bahaya yang

disebabkan oleh proses soil liquefaction. Hasil

perhitungan SF selengkapnya ditunjukan oleh pada

gambar 3.8- gambar 3.12 dan dapat diketahui bahwa

harga SF untuk masing-masing SB dan untuk variasi

kedalaman dan magnitude untuk beberapa variasi ada

yang SF >> 1, tetapi juga ada beberapa variasi yang

SF << 1 yang berarti diindikasikan terjadi soil

liquefaction .

Gambar 3.8 Grafik Nilai Safety Factor Untuk SB 1

Dengan Variasi Magnitude dan Kedalaman

Gambar 3.9 Grafik Nilai Safety Factor Untuk SB 2

Dengan Variasi Magnitude dan Kedalaman

Gambar 3.10 Grafik Nilai Safety Factor Untuk SB 3

Dengan Variasi Magnitude dan Kedalaman

11

Gambar 3.11 Grafik Nilai Safety Factor Untuk SB 4

Dengan Variasi Magnitude dan Kedalaman

Gambar 3.12 Grafik Nilai Safety Factor Untuk SB 5

Dengan Variasi Magnitude dan Kedalaman

Dari perhitungan Safety Factor diatas berdasarkan

data gempa periode 6 tahun, diindikasikan terjadi

soil liquefaction dalam 6 tahun terakhir, diantaranya

saat Magnitude = 4.7 dengan nilai amax 0.36 dan saat

Magnitude = 5,1 dengan nilai amax 0.89 .

4. KESIMPULAN DAN SARAN

4.1 Kesimpulan

Untuk menjawab perumusan masalah yang telah

dikemukakan di awal, dapat diambil beberapa

kesimpulan dari hasil analisa dan pembahasan yang

telah dilakukan pada bab sebelumnya, yaitu:

1. Korelasi antara soil liquefaction akibat

gempa bumi dengan properti tanah berdasar

data SPT adalah berbanding lurus yaitu

semakin besar nilai (N1)60, maka nilai Cyclic

Resistance Ratio (CRR) juga semakin besar.

Dan ini berarti kemungkinan untuk

terjadinya soil liquefaction semakin kecil.

2. Korelasi antara nilai magnitude terhadap

parameter yang menyebabkan terjadinya soil

liquefaction adalah berbanding terbalik yaitu

semakin besar nilai magnitude, maka nilai

Safety Factor (SF) akan semakin kecil. Dan

ini berarti kemungkinan untuk terjadinya

soil liquefaction semakin besar.

3. Dari tanah yang diperoleh di 5 titik Soil

Boring didapatkan nilai grain size (butiran

tanah) sangat Liquefable dan berupa pasir.

4.2 Saran

Beberapa hal yang dapat disarankan pada

akhir tugas akhir ini adalah :

1. Dalam perhitungan dinyatakan beberapa

titik (Soil Boring) SB diindikasikan terjadi

soil liquefaction saat gempa pada magnitude

tertentu, tetapi tingkat penurunan tanah yang

terjadi akibat soil liquefaction belum

diperhitungkan. Untuk itu perlu dilakukan

penelitian lebih lanjut mengenai hal tersebut

agar bisa dipastikan bahwa kondisi tanah di

daerah tersebut masih dapat dikategorikan

aman atau tidak saat soil liquefaction terjadi.

DAFTAR PUSTAKA

Aydin, A and Beroya M. “Seismic hazard analysis of

Laoag City, Nortern Philippines for liquefaction

potensial assessment”. Journal of Geotechnical

Engineering, 96, 28–42. 2008

Boore, Joyner. “Peak ground Motion characteristics”.

Special Issue of Soils and Foundations. Japanese

Geotechnical Society. 7-14. 1996

Castro et al. “Liquefaction Evaluation Procedure:

Closure to Discussion”. Journal of Geotechnical

Engineering, 114, 2, 251–259. 1988.

Chassagneux et al. “Methodology for Liquefaction

Hazard Studies: New Tool andRecent Applications”.

BRGM, Thematic Centre for Natural Geological

Risks, PII: S 0 2 6 7 - 7 2 6 1 ( 9 8 ) 0 0 0 1 3 – X.

1998.

12

Das, B. M. Principles of Geotechnical Engineering.

PWS Publishers. New York. 1985.

Irawan, B. “Analisa Resiko Terhadap Pipa Gas

Bawah Laut Kodeco Akibat Soil Liquefaction

Sedimen Dasar Laut”.Teknik Kelautan ITS. 2010.

Iwasaki, Toshio. “Soil Liquefaction Studies in

Japan”. 1964.

Jefferies, Mike and Ken Been. Soil Liquefaction.

Taylor & Francis. Abingdon, Oxon. 2006.

Jha, S. K. and Kiichi Suzuki. “Reliability Analysis of

Soil Liquefaction Based on Standard Penetration

Test”. Computers and Geotechnics, 36 (2009) 589-

596. 2008.

Oka, F, Soil Mechanics Lecture, Morikita Publishing

Company, Tokyo, Japan (in Japanese). 1995.

Sladen et al. “Back Analysis of The Nerlerk Berm

Liquefaction Slides”. Canadian Geotechnical

Journal, 22, 4, 579–588. 1985.

The Japanese Geotechnical Society. Remedial

Measures Against Soil Liquefaction. A.A. Balkema.

Rotterdam, Netherlands.1998.

Youd,T.L. et al. ”Liquefaction Resistance 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, No.8, pp.817-833. 2001.