PENGARUH LIKUEFAKSI TERHADAP STABILITAS FONDASI TIANG BOR PADA PEMBANGUNAN JALAN TOL SERANG – PANIMBANG SEKSI III STA. 54+200-54+392
Muhammad Heykal, Dr. Eng. Ir. Sito Ismanti, S.T., M.Eng., IPM. ; Ir. Hendy Setiawan, S.T., M.Eng., Ph.D., IPM.
2025 | Tesis | S2 TEKNIK PENGELOLAAN BENCANA ALAM
Likuefaksi merupakan
salah satu faktor kritis yang berkontribusi pada kegagalan katastropik
infrastruktur akibat gempa bumi. Saat mengalami guncangan beban siklik, tanah
pasir lepas yang jenuh air mengalami kondisi undrained. Tekanan air pori
berlebih meningkat dengan drastis menyebabkan nihilnya tegangan efektif tanah.
Tanah tidak lagi dapat mendukung struktur di atasnya dan menyebabkan kerusakan
serius di permukaan tanah. Gempa Palu 2018 dengan kekuatan 7,5 Mw mengakibatkan
sebaran tanah lateral yang masif di banyak tempat, runtuhnya bangunan dan
Jembatan Kuning Palu IV. Fenomena tersebut menjadi pembuka mata bagi peneliti geoteknik,
dimana Indonesia yang berada pada pertemuan 3 lempeng aktif dan ring of fire,
memiliki aktifitas tektonik yang tinggi dan risiko yang lebih besar akibat
likuefaksi. Pembangunan Jalan Tol Serang-Panimbang merupakan proyek strategis
nasional di Provinsi Banten, Indonesia yang bertujuan untuk menghubungkan
kabupaten di wilayah selatan yang tertinggal sebagai zona industri yang baru yaitu
KI Tanjung Lesung dan juga untuk menunjang Kawasan Strategis Pariwisata
Nasional Ujung Kulon. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji karakteristik
geoteknik lokasi proyek, evaluasi risiko likuefaksi dan keparahannya serta pengaruhnya
terhadap daya dukung dan stabilitas struktur fondasi tiang bor.
Studi likuefaksi
dilakukan dengan meninjau serangkaian aspek yaitu: kajian kegempaan menggunakan
penerapan pencocokan spektrum ground motion, kajian geologi dan
geoteknik spesifik lokasi penelitian, kajian potensi likuefaksi dengan
pendekatan simplified procedure secara empiris menggunakan data
penyelidikan tanah dan pengujian laboratorium, studi fenomena excess pore
water pressure (EPWP) melalui analisis tegangan efektif
nonlinear 1 dimensi, dan studi pengaruh likuefaksi pada fondasi tiang bor
menggunakan metode empiris dan pemodelan numeris.
Kajian kegempaan menunjukkan sumber gempa dominan dari aktifitas tektonik lempeng zona Benioff dengan 6,6 Mw dan jarak 72 km dengan probabilitas terlampaui 7?lam 75 tahun. Kondisi geologi lokasi penelitian terdiri dari formasi berumur Quarter, yaitu piroklastik dan rework dari material gunungapi muda (Qpv) dan alluvium (Qa). Endapan pasir lepas yang rentan likuefaksi ditemukan setempat pada area floodplain dan sedimentasi sungai dengan kelas situs SD sampai SF. Lapisan tanah ini memiliki kedalaman bervariasi 0-12 m, butiran yang hampir seragam, terletak dekat permukaan dan muka air tinggi sehingga jenuh air. Simplified Procedure menunjukkan potensi likuefaksi FSL<1 xss=removed>Liquefaction Severity Index (LSI) sebesar 19,02 untuk BH-40. Analisis nonlinear tegangan efektif tanah yang menyimulasikan pembebanan siklik gempa menunjukkan peningkatan rasio EPWP mencapai 1,0 di dalam durasi signifikan dari ground motion. Perhitungan kapasitas fondasi dilakukan dengan 3 jenis pendekatan yaitu kondisi layan, ekstrim dan ekstrim likuefaksi untuk melihat pengaruhnya pada kestabilan fondasi tiang pada Pilar P3. Daya dukung izin tiang (Qall) aksial turun sebesar 9,84-13,59?n tahanan friksi (fs) sebesar 6,59-11,16% pada kondisi ekstrim likuefaksi. Hasil analisis numeris kapasitas dukung lateral fondasi kelompok tiang bor dengan RSPile menunjukkan peningkatan deformasi lateral dan penurunan pada kondisi liquefied sand dibandingkan kondisi ekstrim tanpa pengaruh likuefaksi. Berdasarkan analisis, fondasi tiang bor yang direncanakan pada Pilar P3 STA 54+200-54+392 memiliki ketahanan yang cukup untuk menerima beban kondisi layan dan ekstrim likuefaksi.
Liquefaction
is a critical factor contributing to catastrophic infrastructure failures
during earthquakes. Due to the intense ground shaking, the saturated sandy soil
state turns to undrained conditions, generating excess pore water pressure
(PWP). As effective stress dissipates, the soil transitions into a liquefied
state, rendering it incapable of supporting overlying structures and causing ground
deformations. A major 7,5 Mw Palu earthquake in 2018 caused flow liquefaction,
differential settlements, and lateral spreadings, which devastated several
residential areas, tilted and structurally damaged buildings, and collapsed the
Palu Yellow Ponulele Bridge. This event underscores the critical importance of
understanding and mitigating liquefaction risks in Indonesia, a nation situated
within the tectonically active convergence zone of Indo-Australian and Eurasian
Plates. The Serang-Panimbang Toll Road, as the research focus, is a national
strategic project (PSN) in Banten, Indonesia designed to improve connectivity within
the underdeveloped southwestern region of Java Island. This study aims to
estimate the liquefaction potential, its severity, and its influences on the
bearing capacity and stability of the bored pile foundation.
A
comprehensive assessment of liquefaction-induced risk requires a multi-faceted
approach. Key components include seismic hazard analysis with spectral matching
techniques to generate realistic ground motions, detailed geological and
geotechnical site characterization, liquefaction potential evaluation using
simplified procedure, one-dimensional nonlinear effective stress analysis to simulate
liquefaction initiation and excess pore water pressure generation, and the
assessment of liquefaction impacts to the bored pile foundations through
empirical and numerical modeling.
Seismic hazard assessment indicates that the dominant earthquake source is the Benioff zone, with a magnitude of 6,6 Mw and a source-to-site distance of 72 km with a 7% probability of exceedance in 75 years. Quarternary deposits, including pyroclastic materials, characterize the site, reworked volcaniclastic deposits (Qpv,) and alluvial sediments (Qa). Loose sandy soils, susceptible to liquefaction, are primarily concentrated in riverbanks and floodplains, with site classes ranging from SD to SF. These soil layers are less than 12 meters deep and characterized by a uniform grain size. The simplified procedure shows a liquefaction potential (FSL<1>
Kata Kunci : likuefaksi, ground motion, LSI, excess pore water pressure, kapasitas dukung fondasi, fondasi tiang bor
