VARIABEL PENENTU LIKUIFAKSI BERDASAR EKSPERIMEN DENGAN FREKUENSI SANGAT RENDAH PADA CLEAN SAND

RINI KUSUMAWARDANI, Prof. (ret). Dr. Ir. Kabul Basah Suryolelono, Dip.HE, DEA.

2014 | Disertasi | S3 Ilmu Teknik Sipil

Posisi Indonesia yang terletak di antara 3 lempeng bumi aktif, yaitu lempeng Pasifik, lempeng Indo-Australia dan lempeng Eurasia menjadikan Indonesia sebagai salah satu negara rawan bencana gempa bumi berkekuatan besar, salah satunya adalah gempa Yogyakarta 6,3 skala Richter pada 27 Mei 2006. Salah satu bencana sekunder yang patut diperhatikan ketika mengiringi kejadian gempa besar yaitu fenomena likuifaksi. Pada beberapa area terkena dampak gempa Yogyakarta terlihat adanya tanda-tanda likuifaksi berupa lubang semburan pasir dan penurunan muka tanah. Hingga saat ini, para peneliti bersepakat bahwa variabel terpenting bagi suatu massa tanah dapat dikatakan sebagai tanah berpotensi likuifaksi apabila tanah dalam kondisi fully saturated dan magnituda gempa (M) lebih dari skala 5 yang menyebabkan besarnya PGA sebesar 0,1g. Pada penelitian ini, dua faktor yang sebelumnya dianggap aman dari pengaruh likuifaksi yaitu matric suction dan repetisi beban dinamis berkekuatan rendah digunakan sebagai variabel penelitian untuk mengetahui kontribusi dua variabel tersebut sebagai pemicu likuifaksi. Alat triaksial siklik digunakan sebagai alat uji likuifaksi untuk memperoleh informasi menyeluruh tentang fenomena likuifaksi. Seluruh rangkaian uji likuifaksi dilakukan menggunakan metode cyclic strain controlled. Variabel penelitian yang digunakan selama uji berlangsung adalah tanah jenuh dan jenuh sebagian, variasi pengaruh kedalaman tanah (dalam hubungannya dengan nilai σ3), kepadatan relatif tanah (Dr), frekuensi (f) pembebanan, tegangan kekang efektif (σ’3), durasi delay waktu terjadinya pembebanan dinamis (Δt) serta matric suction (s). Hasil dari penelitian ini diperoleh dua kesimpulan penting pada penelitian ini, yaitu pertama, fenomena likuifaksi dapat juga terjadi pada massa tanah apabila diberikan beban secara terus menerus walaupun nilai frekuensi (f) beban yang diterapkan sangat rendah (dalam penelitian ini sebesar 0,1 Hz) apabila massa tanah dalam kondisi longgar (Dr = 25%) dan terbebani amplitudo cyclic shear strain (γε) minimal sebesar 1,6%. Kedua, terlihat adanya indikasi likuifaksi pada clean sand dengan derajat kejenuhan (Sr) sebesar 85 % ≤ Sr ≤ 100 % apabila terbebani secara siklis dengan frekuensi pembebanan sangat rendah (f = 0,1%). Indikasi likuifaksi muncul apabila massa tanah memenuhi persyaratan sebagai berikut: massa tanah dalam kondisi longgar (Dr = 25%) dan amplitudo γε minimal sebesar 1,6% untuk Sr ≥ 98 %, sedangkan benda uji dengan derajat kejenuhan sebesar 85 % ≤ Sr ≤ 98 % minimal γε yang diterapkan sebesar 3,2%. Hasil pengujian menunjukan untuk benda uji dengan derajat kejenuhan (Sr) ≤ 85% tidak berpotensi mengalami likuifaksi. Kata kunci : likuifaksi, shear strain controlled method, matric suction, repetisi beban

Indonesia as an archipelago country which lays among three active and unstable tectonic plates namely Pacific, Indo-Australian and Indian plate, it cause Indonesia known as a country with most earthquake disaster in the world. One of popular earthquake was Yogyakarta earthquake with magnitude 6,3 which struck Indonesia on May 27, 2006. An important disaster which followed earthquake is liquefaction phenomenon. Due to of Yogyakarta earthquake, in some area were founded some evidence of liquefaction occurrence such as a sand boiling and settlement. Nowadays, many researchers agreed that there are two important parameters which play in role for the soil to liquefy. They are the soil must be in fully saturated condition and the earthquake magnitude more than 5. In this research, the author injected two parameters above to know their contribution to the soil liquefaction occurrence. In this study, all of liquefaction testing series were carried out by cyclic triaxial machine testing in order to obtain a comprehensive result of liquefaction phenomenon. All of testing used cyclic strain controlled method. In this research, the testing parameters are the saturated and unsaturated soil, soil depth (in correlation to σ3), relative density (Dr), loading frequency (f), effective confining stress (σ3), time delay interval of dynamic loading (Δt) and also matric suction (s). This research suggest two main conclusion, firstly, the liquefaction phenomenon occurred on soil mass during loading repetition applied on very low frequency (f = 0.1 Hz) if minimum cyclic shear strain (γε) amplitude was 1.6% in loose condition. Second, the liquefaction indication also occurred on unsaturated clean sand (85% ≤ Sr ≤ 100) at very low frequency (f = 0.1 Hz) when meet following requirements : a soil mass on loose condition (Dr = 25%), a minimum cyclic shear strain (γε) amplitude was 1.6% for degree saturation (Sr) ≥ 98%, while the soil mass with the degree of saturation of 85% ≤ Sr ≤ 98 %, it need minimum γε applied at 3.2 % . For the soil mass with the degree of saturation ( Sr ) ≤ 85 %, it did not undergo liquefaction potential . Keyword : liquefaction, shear strain controlled method, matric suction, loading repetition

Kata Kunci : liquefaction, shear strain controlled method, matric suction, loading repetition; likuifaksi, shear strain controlled method, matric suction, repetisi beban