Laporkan Masalah

KARAKTERISASI DAN MIKROZONASI POTENSI LIKUEFAKSI AKIBAT TEKANAN AIR PORI TINGGI DI LOKASI LUMPUR SIDOARJO

Dedy Wijanarko, Ir. Agus Darmawan Adi, M.Sc., Ph.D., IPU; Dr. Ir. Ahmad Rifa�i, M.T

2023 | Tesis | MAGISTER TEKNIK PENGELOLAAN BENCANA ALAM

Bencana geologis memiliki efek yang menghancurkan, biasanya terjadi hanya dalam waktu singkat, memungkinkan upaya untuk mengurangi dan memulihkan daerah yang terkena dampak dapat dilakukan dengan cepat. Kejadian LUSI (Lumpur Sidoarjo) adalah bencana yang sedang berlangsung, menyebabkan kerusakan progresif yang terus menerus dan dinamis selama enam belas tahun terakhir. Berdasarkan hal tersebut, menjadi sangat penting untuk membahas karakterisasi, mekanisme pembentukan, tekanan pori tinggi di daerah LUSI. Semua sifat itu dapat memicu proses pencairan batuan, serta letusan lumpur ke permukaan secara terus menerus. Penelitian ini berfokus pada mekanisme, faktor pemicu, proses kejadian tekanan pori tinggi, potensi kejadian serupa yang dapat terjadi di daerah lain. Selain itu juga menekankan dampak bencana lanjutan yang erat kaitannya dengan adanya tekanan pori tinggi yang berujung pada penurunan kekuatan tanah/batuan. Metode pada penelitian ini merupakan analisis kuantitatif berdasarkan output hasil penelitian sebelumnya dan pengukuran berupa data log petrofisika, data pengukuran piezometer, geolistrik, CPTu, Ground Penetrating Radar (GPR), seismik dangkal, data pengeboran, coring, dan data analisis geoteknik. Analisis kualitatif parameter geologi yang terjadi di LUSI juga digunakan sebagai dasar pertimbangan.. Metode penelitian adalah analisis empiris berdasarkan evaluasi berbasis uji penetrasi standar (SPT), uji SPT dari 26 titik bor dengan nilai N-SPT <15. Menggunakan kode seismik dengan 10% dalam 50 tahun dan karakteristik lokasi, Kota Sidoarjo memiliki PGA gempa sebesar 0,28-0,38g. Analisis dan pengukuran menunjukkan anomali tekanan pori hingga kedalaman 20 m yang mencapai nilai mendekati 600 kPa, yang mendekati 3 kali tekanan pori normal. Berbagai mekanisme dan faktor pemicu tingginya tekanan pori pada LUSI antara lain disebabkan oleh pemadatan disequilibrium, diagenesis pada lempung, mekanisme ekspansi fluida, transfer tekanan, proses pematangan hidrokarbon, dan keberadaan hidrotermal. Hasil analisis diperoleh nilai FS<1, Liquefaction Potential Index (LPI) dari rendah menjadi sangat tinggi. Input parameter tekanan air pori tinggi sejauh ini belum dilakukan. Data pengukuran CPT-u untuk input nilai tekanan pori terdiri dari 13 titik pengukuran. Input parameter ini akan memberikan variasi dalam perbedaan tingkat potensi likuefaksi di area studi. Hasilnya adalah terjadi perubahan penurunan nilai faktor keamanan berkisar antara 0,1-0,4 dan perubahan LPI dari semula rendah menjadi tinggi, dan semula tinggi menjadi sangat tinggi. Input anomali tekanan pori dalam hasil pengukuran CPT-u berkisar antara 40%-70% lebih tinggi dari tekanan pori normal pada lapisan pasir. Analisis potensi likuefaksi tinggi-sangat tinggi di wilayah penelitian berada di sebelah utara dan timur, dan potensi likuefaksi rendah berada di wilayah selatan. Potensi likuefaksi ditentukan oleh sifat-sifat tanah, distribusi lapisan pasir lepas, dan kedalaman permukaan air tanah di daerah studi. Kata Kunci: Likuefaksi, Lumpur Sidoarjo, Simplified Procedure, Tekanan Air Pori Tinggi, Transfer Pressure.

Major geological disasters have devastating effects. They usually occur only in a short period, enabling efforts to mitigate and restore affected areas can be done quickly. LUSI (Sidoarjo mud volcano) is an ongoing disaster, causing continuous and dynamic progressive damage over the past sixteen years. Therefore, it becomes very important to discuss the characterization, the formation mechanism, and the high pore pressure in the LUSI area. All those traits can trigger the process of melting rocks, as well as the eruption of mud to the surface continuously. This study focuses on mechanisms, triggering factors, the process of high pore pressure events, and the potential for similar events that can occur in other areas. It also emphasizes the impact of subsequent disasters closely associated with the presence of high pore pressure that leads to reduced soil/rock strength. This study uses a quantitative analysis method based on the results of previous studies and measurements in the form of petrophysical log data, piezometer measurement data, geoelectric, CPTu, GPR, shallow seismic, drilling data, coring, and geotechnical analysis data. Qualitative analysis of geological parameters in LUSI is also used as a basis for consideration. The research method is an empirical analysis based on standard penetration test (SPT) based evaluation, SPT tests from 26 drill points with N-SPT values <15. Using the seismic code with a 10% in 50 years and site characteristics, Sidoarjo City has an earthquake PGA of 0.28 to 0.38g. Analysis and measurements show pore pressure anomaly up to a depth of 20 m that reaches a value close to 600 kPa, which is close to 3 times the normal pore pressure. Various mechanisms and factors triggering the high pore pressure in LUSI include being caused by disequilibrium compaction, and diagenesis in the layers of clay rock deposits. The mechanisms of fluid expansion, pressure transfer, hydrocarbon maturation activity, and the presence of a hydrothermal. The analysis yielded the value of FS<1, Liquefaction Potential Index (LPI) from low to very high. The input of high pore water pressure parameters so far has not been done. CPT-u measurement data for pore pressure value input consists of 13 points of measurement. The input of these parameters will provide variations in the differences in the level of potential liquefaction in the study area. The result is changes occur in the decrease in the safety factor value ranging from 0.1 to 0.4 and the change in LPI value from originally low to high, and originally high to very high. The anomaly input of pore pressure in CPT-u measurement results ranges from 40% to 70% higher than normal pore pressure in the sand layer. Analysis of liquefaction potential showed that the results of the high-very high liquefaction potential in the northern and eastern research areas, and the low liquefaction potential in the southern areas. The liquefaction potential is largely determined by soil properties, the distribution of loose sand layers, and the depth of the water table in the study area. Keywords: Liquefaction, LUSI, Simplified Procedure, High Pore Pressure, Transfer Pressure.

Kata Kunci : Liquefaction, LUSI, Simplified Procedure, High Pore Pressure, Transfer Pressure.

  1. S2-2023-486104-abstract.pdf  
  2. S2-2023-486104-bibliography.pdf  
  3. S2-2023-486104-tableofcontent.pdf  
  4. S2-2023-486104-title.pdf