Analisis Potensi Likuefaksi dan Penggunaan Stone Column sebagai Mitigasinya pada Pembangunan Jalan Tol Solo - Yogyakarta - NYIA Kulonprogo (Seksi 1.2 STA 22+475 - STA 29+000)

Asep Setyobudianto, Dr. Eng. Fikri Faris, S.T., M.Eng; Prof. Dr. Ir. Hary Christady Hardiyatmo, M.Eng., DEA

2024 | Tesis | S2 TEKNIK PENGELOLAAN BENCANA ALAM

Jalan Tol Solo – Yogyakarta – NYIA Kulonprogo merupakan proyek strategis nasional yang mendukung ekonomi dan pariwisata. Tantangan yang dihadapi dalam pembangunan jalan tol ini adalah keberadaan Sesar Opak. Sesar tersebut merupakan sesar aktif yang dapat memicu bahaya turunan seperti likuefaksi. Fenomena likuefaksi sangat merugikan karena daya dukung tanah hilang akibat bentuk tanah padat yang berubah menyerupai cairan. Beberapa penelitian telah menunjukkan potensi likuefaksi di sekitar Sesar Opak, namun belum melibatkan parameter tanah di lokasi yang ditinjau. Penelitian ini bertujuan mengidentifikasi parameter tanah yang rentan likuefaksi dan mengevaluasi faktor keamanannya, sekaligus mengetahui pengaruh stone column sebagai salah satu mitigasi likuefaksi. 

Penelitian ini meninjau lokasi jalan tol yang yang dekat dengan Sesar Opak, yaitu Seksi 1.2 STA 22+475 – STA 29+000. Metode yang digunakan dalam tahap identifikasi adalah analisis gradasi dan indeks properties tanah, sedangkan dalam tahap evaluasi adalah Simplified Procedure dan Liquefaction Potential Index. Titik bor yang berpotensi likuefaksi dianalisis dampak permukaannya sehingga menjadi acuan dalam perhitungan stone column. Analisis numeris dilakukan untuk mengetahui pengaruh beban timbunan dan stone column terhadap perubahan tegangan dan tekanan air pori akibat gempa. 

Hasil analisis menunjukkan 18 titik bor memiliki parameter tanah yang rentan likuefaksi, namun hanya 3 diantaranya yang memiliki faktor keamanan kurang dari 1. PGA yang digunakan dalam tahap evaluasi mengacu pada atenuasi Kanno yang hasilnya telah diuji berdasarkan hasil penelitian lainnya. Lokasi titik bor yang mengalami kerusakan terparah adalah BH-60 dengan penurunan tanah mencapai 0,21 meter. Pada titik bor tersebut, stone column berdiameter 1,2 meter dan jarak sumbu 2 meter mampu mengurangi penurunan tanah menjadi menjadi 0,01 meter. Pemodelan numeris menunjukkan tambahan beban timbunan meningkatkan ketahanan likuefaksi. Penelitian lebih lanjut dapat dilakukan pada BH-67 yang berbutir halus tinggi namun faktor keamanannya kurang dari 1. Pemilihan diameter dan jarak sumbu stone column juga dapat dikaji lebih lanjut terhadap analisis biaya, waktu, dan metode pelaksanaan. 

The Solo – Yogyakarta – NYIA Kulonprogo Toll Road is a national strategic project that supports the economy and tourism. The challenge faced in the construction of this toll road is the presence of the Opak Fault. This fault is an active fault that can trigger hazards such as liquefaction. Liquefaction is a phenomenon that is detrimental because the soil loses its bearing capacity due to the transformation of solid soil into a liquid-like state. Several studies have shown the potential for liquefaction around the Opak Fault but have not involved soil parameters at the specific site under investigation. This research aims to identify soil parameters vulnerable to liquefaction, evaluate their safety factors, and examine the influence of stone columns as one of the liquefaction mitigation measures.

The study focuses on the toll road location near the Opak Fault, specifically Section 1.2 STA 22+475 – STA 29+000. The methods used for identification involve the analysis of soil gradation and index properties, while the evaluation phase utilizes the Simplified Procedure and Liquefaction Potential Index. Boreholes with liquefaction potential are analyzed for their surface impacts, serving as a reference for stone column calculations. Numerical analysis is conducted to understand the effect of embankment loads and stone columns on changes in stress and pore water pressure during earthquakes.

The analysis results indicate that 18 borehole points have soil parameters vulnerable to liquefaction, but only 3 of them have safety factors less than 1. The PGA used in the evaluation phase refers to the Kanno attenuation, which has been tested based on the results of other research. The location with the most severe damage is BH-60, with soil settlement reaching 0.21 meters. At this borehole, a 1.2-meter diameter stone column with a 2-meter spacing can reduce the settlement to 0.01 meters. Numerical modelling shows that additional embankment loads increase liquefaction resistance. Further research can be conducted on BH-67, which has a high fine-grain content but a safety factor of less than 1. The selection of stone column diameter and spacing can also be further examined by considering cost analysis, time, and implementation methods.

Kata Kunci : Jalan Tol, Sesar Opak, Likuefaksi, Atenuasi Kanno, Stone Column