KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN UNIVERSITAS SYIAH KUALA FAKULTAS TEKNIK JL. TGK. SYEH ABDUL RAUF NO.7 DARUSSALAM – BANDA ACEH USULAN PENULISAN TUGAS AKHIR A. TUGAS AKHIR YANG DIUSULKAN 1. Judul Penelitian : Analisis Potensi Likuifaksi Lapisan Pasir Pada Lokasi Rencana Pembangunan Jembatan Ulee Krueng Kota Sabang (Menggunakan Metode Seed & Idriss, Whitman, dan Valera & Donovan). 2. Pengusul a. Nama : M. Hirzan Achyar b. Nomor Mahasiswa : 0604101010009 c. Jurusan : Teknik Sipil d. Bidang studi : Geoteknik 3. Pembimbing : Ir. Marwan, MT 4. Objek Tugas Akhir : Titik Bor Lapisan Pasir Pada Lokasi Rencana Pembangunan Jembatan Ulee Krueng Balohan, Kota Sabang
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN
UNIVERSITAS SYIAH KUALA FAKULTAS TEKNIK
JL. TGK. SYEH ABDUL RAUF NO.7 DARUSSALAM – BANDA ACEH
USULAN PENULISAN TUGAS AKHIR
A. TUGAS AKHIR YANG DIUSULKAN
1. Judul Penelitian : Analisis Potensi Likuifaksi Lapisan Pasir Pada
Lokasi Rencana Pembangunan Jembatan Ulee
Krueng Kota Sabang (Menggunakan Metode Seed
& Idriss, Whitman, dan Valera & Donovan).
2. Pengusul
a. Nama : M. Hirzan Achyar
b. Nomor Mahasiswa : 0604101010009
c. Jurusan : Teknik Sipil
d. Bidang studi : Geoteknik
3. Pembimbing : Ir. Marwan, MT
4. Objek Tugas Akhir : Titik Bor Lapisan Pasir Pada Lokasi Rencana
Pembangunan Jembatan Ulee Krueng Balohan,
Kota Sabang
5. Lokasi : Desa Ulee Krueng, Kecamatan Sukajaya, Kota
Sabang
B. TUJUAN
Studi penelitian ini bertujuan untuk menganalisis potensi keruntuhan struktur
tanah pasir (potensi likuifaksi) akibat guncangan yang ditimbulkan oleh gempa bumi
pada lokasi rencana pembangunan jembatan di Desa Ulee Krueng, Kota Sabang,
dengan menggunakan profil Bor log, N SPT, dan nilai parameter tanah.
C. RENCANA OUTLINE
1
I. PENDAHULUAN
Didalam dunia teknik sipil, terdapat berbagai macam konstruksi bangunan
seperti gedung, jembatan, drainase, waduk, perkerasan jalan, dan sebagainya. Semua
konstruksi bangunan tersebut tidak terlepas dari resiko kegagalan yang akan terjadi
pada struktur tanah yang mendukung/menopang bangunan di atasnya.
Dari data gempa, diketahui bahwa Provinsi Aceh termasuk daerah gempa
aktif, khususnya pada Pulau Weh juga sangat rawan terjadinya gempa. Peta Provinsi
Aceh diperlihatkan pada lampiran Gambar A.1.1 halaman 2.2. Sepanjang pantai
barat Sumatera, merupakan daerah pertemuan dua plat tektonik yang mempengaruhi
terjadinya gempa bumi untuk daerah Aceh, yaitu jalur lempeng tektonik dasar laut
(subduksi), plat tektonik Indo-Australia, Euro-Asia, dan patahan darat Sumatera
(Sumatera Fault).
Dari segi struktur geologinya ternyata terdapat banyak patahan besar yang
melintasi pulau ini. Oleh karena itu, tertarik untuk dilakukan sebuah kajian mengenai
gejala likuifaksi pada bangunan sipil, salah satunya adalah pada lokasi rencana
pembangunan jembatan di Desa Ulee Krueng, Kota Sabang. Peta geologi lokasi
penyelidikan diperlihatkan pada Lampiran A Gambar A.1.2 halaman 23.
Data sekunder yang diperlukan untuk menganalisis potensi likuifaksi
diperoleh dari hasil penyelidikan tanah yang dilakukan oleh CV. Multi Teknik Prima
Consultant. Dari hasil penyelidikan tersebut diketahui bahwa kondisi profil tanah
pada titik-titik boring terdapat lapisan pasir yang dominan dengan muka air tanah
tinggi. Kondisi muka air tanah yang tinggi dan tanah yang dominan berpasir
dikhawatirkan merupakan daerah yang potensial likuifaksi. Untuk penulisan ini
diambil kedua data boring log agar dapat dianalisis potensial likuifaksinya. Data-data
yang diperlukan selanjutnya adalah besarnya kepadatan relatif, nilai tahanan standar
penetrasi (N SPT), berat volume tanah pada lapisan pasir, dan magnitude gempa.
Ruang lingkup penulisan ini menelaah masalah keruntuhan struktur tanah
pasir yang berpotensi likuifaksi pada proyek lokasi rencana pembangunan jembatan
di Desa Ulee Krueng, Kota Sabang. Data yang diperlukan untuk menganalisis
likuifaksi adalah titik bor yang dominan pasir dan data gempa desain untuk daerah
2
yang ditinjau. Sketsa titik bor log diperlihatkan pada Lampiran A Gambar A.1.3
halaman 24.
Dari data yang telah ada, potensi likuifaksi dapat dianalisis dengan
menggunakan metode yang diusulkan oleh Kishida (1969), Whitman (1971), Valera
dan Donovan (1977), Seed dan Idriss (1971), Castro (1975), dan Seed et al. (1976).
Namun dalam penelitian ini, hanya menggunakan tiga metode, yaitu Seed dan Idriss
(1971), Whitman (1971), dan Valera dan Donovan (1977).
Analisis potensi likuifaksi ini bermanfaat untuk menghindari penurunan dan
disertai keruntuhan bangunan pada saat terjadi gempa. Potensi terjadinya likuifaksi
pada lapisan pasir dapat dikurangi dengan membuat stone column (kolom batu) yaitu
untuk memberi kesempatan lapisan pasir dapat terdissipasi.
II TINJAUAN KEPUSTAKAAN
Perkembangan pesat pada bidang ilmu pengetahuan khususnya pada bidang
geoteknik yang melibatkan para ahli dari berbagai disiplin ilmu merupakan faktor
yang turut menunjang pemilihan masalah gempa bumi yang memberikan pengaruh
besar terhadap struktur serta sifat-sifat tanah. Dalam dasawarsa terakhir banyak
gagasan para ahli yang merupakan hasil studi pengamatan terhadap berubahnya
lapisan-lapisan tanah pasir yang mengalami getaran yang diakibatkan oleh beban-
beban dinamik seperti akibat getaran pondasi mesin atau gempa bumi.
Berdasarkan tujuan perencanaan, pengumpulan data, dan metode perhitungan,
maka langkah selanjutnya adalah pengolahan data. Pengolahan data didasarkan pada
teori-teori dan persamaan-persamaan yang sesuai dengan langkah perhitungan.
2.1 Teori Likuifaksi
Munirwan (2005: 1) mengemukakan bahwa likuifaksi adalah gejala
keruntuhan struktural tanah akibat menerima beban cyclic (berulang) dimana beban
ini menimbulkan perubahan-perubahan di dalam deposit tanah pasir, berupa
peningkatan tekanan air pori sehingga kuat geser tanah menjadi berkurang atau
3
bahkan hilang sama sekali (loose of strength) sehingga tanah pasir akan mencair dan
berperilaku seperti fluida.
Pada prinsipnya likuifaksi dan penurunan itu beda, likuifaksi adalah
hilangnya kekuatan tanah akibat meningkatnya air pori yang diakibatkan oleh getaran
gempa bumi. Sedangkan penurunan itu sendiri diakibatkan oleh pergeseran,
penggelinciran, dan terkadang juga kehancuran partikel-partikel tanah pada titik
tertentu.
2.2 Jenis-jenis Pembebanan yang Menyebabkan Likuifaksi
Menurut Soelarno et al.,1984 sebagaimana dikutip oleh Zulfikar (2008: 3),
likuifaksi adalah suatu gejala perubahan sifat tanah yaitu, dari sifat solid ke sifat
liquid. Perubahan sifat ini dapat disebabkan oleh berbagai jenis pembebanan sebagai
berikut:
a) Disebabkan oleh pembebanan monotonic yang biasanya terjadi pada tanah
lempung yang mengalami tekanan dari gaya rembesan air atau arus pasang
sehingga menimbulkan gejala quick clay, sebagai akibatnya tanah lempung
kehilangan kekuatan gesernya yang dikenal dengan nama static liquefaction.
Kondisi ini walaupun mungkin tetapi jarang terjadi.
b) Disebabkan oleh pembebanan cyclic yang biasanya terjadi pada tanah pasir
jenuh air yang mengalami getaran gempa sehingga pasir kehilangan daya
dukungnya yang dikenal dengan cyclic liquefaction. Kondisi ini lazim terjadi
di lapangan.
c) Disebabkan oleh pembebanan yang bersifat shock wave yang biasa terjadi
pada tanah pasir kering berbutir halus yang mengalami getaran gempa yang
bersifat shock wave atau getaran dari bom sehingga menimbulkan gejala
fluidization yang berupa longsoran tanah yang dikenal dengan nama impact
liquefaction. Kondisi ini juga jarang ditemukan, karena pada umumnya terjadi
bila kondisi pasir jenuh.
4
2.3 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Potensial Likuifaksi
Soelarno, 1986 sebagaimana dikutip oleh Zulfikar (2008: 4) menyebutkan
bahwa faktor-faktor yang mempengaruhi potensial likuifaksi:
a) Sifat butir tanah, pasir yang uniform (seragam) lebih mudah likuifaksi
dibandingkan well graded sand (pasir yang bergradasi baik), untuk
uniformity yang sama, butir pasir yang lebih halus akan lebih mudah
likuifaksi. Pasir yang mudah likuifaksi adalah pasir yang mempunyai harga
D10 antara 0,01-0,25 mm, D50 antara 0,075-2,0 mm, D20 antara 0,04-0,50 mm
atau 0,004-1,20 mm dengan uniformity coefficient (Cu) antara 2-10.
b) Kepadatan relatif (Dr), makin kecil harga Dr makin mudah terjadi likuifaksi.
c) Pengaruh kondisi stress mula-mula di lapangan, makin besar harganya makin
sulit tanah itu mencair (likuifaksi).
2.4 Mekanisme Terjadinya Likuifaksi
Studi megenai mekanisme terjadinya likuifaksi memberikan suatu metode
guna menganalisis masalah peningkatan dan dissipasi (keluarnya air pori ke
permukaan tanah) dari dalam lapisan horizontal suatu deposit (lapisan) pasir selama
dan sesudah berlangsungnya getaran gempa bumi, dan untuk menggambarkan
besarnya perubahan tekanan air pori yang dapat terjadi di dalam profil tanah sebagai
fungsi dari waktu.
Menurut Seed et al.,1975 sebagaimana dikutip oleh Zulfikar (2008: 4), untuk
menganalisis kemungkinan terjadi likuifaksi diasumsikan bahwa selama
berlangsungnya getaran gempa belum terjadi dissipasi yang berarti, dengan perkataan
lain belum terjadi redistribusi tekanan air pori pada masa tanah. Akibat beban cyclic,
tanah mengalami tekanan sebelum air sempat keluar meninggalkan pori. Hal ini
menyebabkan tekanan air pori meningkat, sebaliknya tegangan efektif berkurang dan
dengan demikian kekuatan geser juga berkurang.
5
Pada suatu lapisan tanah pasir jenuh air, pengaruh dari getaran-getaran gempa
bumi atau dibebani secara cyclic, akan mengalami perubahan sifat yaitu dari sifat
solid ke sifat liquid yang dapat mengakibatkan peningkatan tekanan air pori dan
pengaruh tegangan efektif, sehingga memungkinkan terjadi suatu gejala yang disebut
likuifaksi, yang merupakan gejala keruntuhan struktur. Hal ini dapat dijelaskan
dengan menggunakan rumus tegangan efektif dan rumus kekuatan geser tanah dari
Terzaghi yang dapat dilihat dibawah ini, untuk tanah pasir jenuh air yang ditinjau