ANALISIS POTENSI LIKUIFAKSI DI KALI OPAK IMOGIRI DAERAH ISTIMEWA YOGYAKARTA (STUDI EKSPERIMENTAL DAN ANALISIS EMPIRIS)

LINDUNG ZALBUIN MASE, Teuku Faisal Fathani, ST., MT., Ph.D.

2013 | Tesis | S2 Teknik Sipil

Likuifaksi merupakan bencana alam yang banyak menimbulkan kerugian. Guna meminimalisir bahaya likuifaksi maka dilakukan penelitian eksperimental dan analisis empiris untuk memahami potensi likuifaksi yang dapat terjadi. Sebuah penelitian eksperimetal likuifaksi dengan menggunakan alat shaking table (meja getar) dan analisis gradasi butiran dilakukan untuk mempelajari likuifaksi. Bahan uji yang digunakan adalah pasir Kali Opak Imogiri Yogyakarta. Analisis potensi likuifaksi dilakukan dengan mempertimbangkan beberapa parameter di antaranya percepatan maksimum gempa 0,3g sampai 0,4g, frekuensi getaran 1,4 sampai 1,8 Hz, waktu getar selama 8, 16 dan 32 detik, dan variasi alat pembacaan tegangan air pori (headmeter, manometer, dan prerssure tranducer). Analisis potensi likuifaksi secara empiris dilakukan dengan menggunakan metode tegangan maksimum kolom tanah kaku yang dikombinasikan data gradasi butiran dan menggunakan data N-SPT. Berdasarkan hasil pengujian gradasi butiran, pasir Kali Opak Imogiri Yogyakarta tergolong pasir yang paling rentan terhadap likuifaksi. Grafik evaluasi potensi likuifaksi berdasarkan gradasi butiran diperoleh dengan variasi beban siklik. Grafik tersebut semakin landai seiring dengan bertambahnya jumlah beban siklik. Rasio tegangan geser dan tegangan vertikal total (τh/σv) setiap kerapatan relatif semakin berkurang seiring dengan meningkatnya beban siklik yang diberikan. Hasil pengujian menggunakan shaking table menunjukkan bahwa pasir Kali Opak Imogiri Yogyakarta berpotensi likuifaksi untuk setiap beban dinamik yang diberikan. Rasio peningkatan tegangan air pori maksimum yang diperoleh sebesar 2,4 (headmeter), 1,28 (manometer), dan 1,07 (pressure tranducer). Semakin besar percepatan maksimum yang diberikan maka rasio tegangan air pori maksimum cenderung semakin besar. Percepatan maksimum pada suatu frekuensi yang semakin besar menghasilkan durasi likuifaksi yang cenderung semakin meningkat. Durasi likuifaksi maksimum adalah 110 detik (headmeter), 33 detik (manometer), dan 37 detik (pressure tranducer). Semakin lama waktu getar, maka rasio tegangan air pori maksimum yang diperoleh cenderung semakin besar. Semakin besar frekuensi getaran yang diberikan maka semakin besar pula rasio tegangan air pori yang dihasilkan. Analisis data N-SPT memberikan hasil bahwa pasir Kali Opak Imogiri berpotensi likuifaksi pada kedalaman 6 sampai 20 meter.

Liquefaction is a disaster which may cause extensive damages. To minimize the liquefaction risk, an experimental study and empirical analysis to understand the potential of liquefaction that may happen should be conducted. A liquefaction experimental study using shaking table and grain size analysis was performed to study liquefaction. Sand from Opak River, Imogiri, Yogyakarta was used in this study. The liquefaction potential analysis was conducted by taking into account several parameters i.e. earthquake maximum ground acceleration of 0.3 to 0.4 g, vibrational frequency of 1.4 to 1.8 Hz, vibration time of 8,16, and 32 second, and variation of pore water pressure reading (headmeter, manometer, dan pressure traducer). The empirical analysis of liquefaction potential was performed using maximum stress method of rigid soil column combined with grain size data and using N-SPT data. Based on the result of grain size testing, the sand from Opak River, Imogiri, Yogyakarta is classified as the sand which is most vulnerable to liquefaction. The evaluation graph of liquefaction potential based on grain size is obtained with cyclic load variation. The graph is getting more flattened as the cyclic load is getting bigger. The ratio of shear stress and total vertical stress (τh/σv) of each relative density decreases as the cyclic load increases. The result of analysis using shaking table shows that Opak River sand has liquefaction potential for every dynamic load given. The ratio of maximum excess pore water pressure is 2,4 (headmeter), 1,28 (manometer), dan 1,07 (pressure tranducer). As the maximum ground acceleration is bigger, the maximum excess pore water pressure ratio is also bigger. Larger maximum acceleration in a frequency results in relatively longer liquefaction duration. The maximum liquefaction duration is 110 second (headmeter), 33 second (manometer), and 37 second (pressure tranducer). The longer the vibrational time, the bigger the maximum excess pore water pressure ratio. The bigger the vibrational frequency, the bigger excess pore water pressure ratio. The result of N-SPT data analysis shows that Opak River Imogiri sand has liquefaction potential from 6 to 20 meter deep.

Kata Kunci : likuifaksi, meja getar, gradasi butiran, rasio peningkatan tegangan air pori