ANALISIS POTENSI LIKUIFAKSI DENGAN DATA SPT DAN CPT (STUDI KASUS: KAWASAN BENOA, DENPASAR)
TUGAS AKHIR
Oleh :
I Made Wahyu Pramana 1104105005
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS UDAYANA 2015
ABSTRAK
Likuifaksi merupakan fenomena dimana tanah non-kohesif yang jenuh air kehilangan daya dukungnya akibat gempa bumi. Kondisi tanah tersebut, dapat ditemui pada kawasan Benoa, Denpasar. Oleh karena itu, potensi likuifaksi perlu dilakukan untuk menjadi pertimbangan untuk proses kontruksi yang akan dibangun pada kawasan tersebut. Metode yang digunakan untuk analisis potensi likuifaksi adalah metode yang dikembangkan oleh I.M Idriss dan Boulanger (2008) dengan menggunakan data SPT dan CPT. Data – data SPT dan CPT dianalisis untuk mendapatkan nilai CRR (Cyclic Resistance Ratio) atau ketahanan tanah terhadap likuifaksi. Nilai CRR akan dibandingkan dengan CSR (Cyclic Stress Ratio) atau tegangan geser tanah yang diakibatkan oleh gempa bumi yang akan menghasilkan nilai FS (Factor Safety) tanah terhadap likuifaksi. Hasil dari analisis likuifaksi, baik menggunakan data SPT maupun CPT diharapkan menghasilkan hasil yang relatif serupa. Hasil dari analisis potensi likuifaksi adalah berupa statigrafi lapisan tanah yang dapat menunjukan dengan jelas lapisan tanah yang berpotensi mengalami likuifaksi atau tidak. Dari hasil analisa potensi likuifaksi di kawasan Benoa didapatkan FS baik menggunakan data SPT maupun CPT menunjukkan tanah memiliki potensi likuifaksi. Nilai FS menggunakan data SPT menunjukan semua lokasi pengujian berpotensi likuifaksi dengan kedalaman yang bervariasi dengan nilai FS berkisar 0.4 – 0.8. Nilai FS menggunakan data CPT menunjukan semua lokasi pengujian berpotensi likuifaksi dengan kedalaman 1 sampai dengan 12 meter dengan nilai FS berkisar 0.3 – 0.7.
Kata Kunci :Likuifaksi, CSR (Cyclic Stress Ratio), CRR(Cyclic Resistance Ratio), FS (Factor of Safety)
ii
UCAPAN TERIMA KASIH
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Ida Sang Hyang Widhi Wasa, Tuhan Yang Maha Esa karena atas karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan tugas akhir dengan judul “Analisis Potensi Likuifaksi dengan data SPT dan CPT (Studi Kasus : Kawasan Benoa, Denpasar) ini hingga selesai Dalam penyusunan tugas akhir ini, penulis telah melibatkan berbagai pihak, untuk itu tidak lupa ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada Bapak I Nyoman Aribudiman, ST., MT. selaku dosen pembimbing 1 dan Bapak Ir. Tjok Gde Suwarsa Putra, MT selaku dosen pembimbing 2, dosen dan pegawai di lingkungan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Udayana, orangtua, keluarga, dan teman – teman yang tidak dapat saya sebutkan satu persatu yang telah membantu dalam menyelesaikan tugas akhir ini Penulis menyadari sepenuhnya bahwa tugas akhir ini masih jauh dari sempurna, untuk itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun guna penyempurnaan tugas akhir ini.
Badung, Juni 2015
Penulis
iii
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL ABSTAK UCAPAN TERIMA KASIH DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR
i ii iii iv vi vi
BAB I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang 1.2 Rumusan Masalah 1.3 Tujuan Penelitian 1.4 Manfaat Penelitian 1.5 Ruang Lingkup Penelitian
1 2 2 2 2
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Definisi Tanah 2.2 Tegangan Dalam Tanah 2.2.1 Tegangan Efektif 2.2.2 Tegangan Horisontal 2.3 Kuat Geser Tanah 2.4 Likuifaksi 2.4.1 Definisi Likuifaksi 2.4.2 Faktor – faktor yang Mempengaruhi Likuifaksi 2.5 Gempa Bumi 2.5.1 Teori Lempeng Tektonik 2.5.2 Sumber Gempa 2.5.3 Besaran Kekuatan Gempa 2.6 Tes CPT (Cone Penetrometer Test) 2.7 Tes SPT (Standard Penetration Test) 2.8 Metode Untuk Mengevaluasi Potensi Likuifaksi 2.8.1 Metode Evaluasi CSR 2.8.2 Metode Evaluasi CRR 2.8.2.1 Metode Evaluasi CRR Berdasarkan Data SPT 2.8.2.2 Metode Evaluasi CRR Berdasarkan Data CPT 2.8.3 Faktor Koreksi Untuk Nilai CRR BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Tinjauan Umum 3.2 Pengumpulan Data 3.2.1 Data Gempa 3.2.2 Data SPT 3.2.3 Data CPT 3.3 Analisis Likuifaksi 3.3.1 Nilai CSR
3 6 6 7 8 9 9 10 12 12 13 14 15 16 17 18 19 19 22 24
27 29 29 29 31 32 33 iv
3.3.2 Nilai CRR 3.3.2.1 Nilai CRR dari Data SPT 3.3.2.2 Nilai CRR dari Data CPT 3.4 Analisis Output
33 33 37 41
BAB IV PEMBAHASAN 4.1 Pemeriksaan Jenis Tanah 4.1.1 Letak Geologis 4.1.2 Pemeriksaan Sifat dan Jenis Tanah 4.2 Menghitung Besar Gempa Rencana 4.3 Perhitungan Nilai CSR 4.4 Perhitungan Nilai CRR dan FS 4.4.1 Perhitungan Nilai CRR dan FS dengan data SPT 4.4.2 Perhitungan Nilai CRR dan FS dengan data CPT 4.5 Perbandingan Pengolahan Data dengan Data SPT dan CPT
42 42 43 44 45 46 46 55 67
BAB V KESIMPULAN 5.1 Kesimpulan 5.2 Saran
72 73
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
74 75
v
DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Tabel 2.2 Tabel 3.1 Tabel 3.2 Tabel 3.3 Tabel 4.1 Tabel 4.2 Tabel 4.3 Tabel 4.4 Tabel 4.5 Tabel 4.6 Tabel 4.7 Tabel 4.8 Tabel 4.9 Tabel 4.10 Tabel 4.11
Batasan – batasan Ukuran Golongan Tanah Nilai Koreksi untuk Nilai N SPT Data SPT pada Pelabuhan Benoa Data CPT (sondir) pada Pelabuhan Benoa Nilai Koreksi untuk Nilai N SPT Data Jenis Tanah pada Lokasi I BH-1 Data Jenis Tanah pada Lokasi I BH-2 Data Jenis Tanah pada Lokasi II BH-1 Perhitungan Nilai CSR pada Lokasi I BH-1 Perhitungan Nilai CSR pada Lokasi II BH-1 Perhitungan Nilai CRR dan FS pada Lokasi I BH-1 Perhitungan Nilai CRR dan FS pada Lokasi I BH-2 Perhitungan Nilai CRR dan FS pada Lokasi II BH-1 Perhitungan Nilai CRR dan FS pada Lokasi I S-1 Perhitungan Nilai CRR dan FS pada Lokasi I S-2 Perhitungan Nilai CRR dan FS pada Lokasi II S-1
4 22 31 32 35 43 43 44 45 46 48 49 50 56 59 61
vi
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Gambar 2.2 Gambar 2.3 Gambar 2.4 Gambar 2.5 Gambar 3.1 Gambar 3.2 Gambar 3.3 Gambar 3.4 Gambar 3.5 Gambar 4.1 Gambar 4.2 Gambar 4.3 Gambar 4.4 Gambar 4.5 Gambar 4.6 Gambar 4.7 Gambar 4.8 Gambar 4.9 Gambar 4.10
Kriteria Keruntuhan Mohr – Coloumb Kurva Hubungan CRR dengan nilai SPT dengan M=7.5 Grafik Klasifikasi Tanah Berdasarkan qc dan fr Magnitude Scaling Factor yang dikembangkan beberapa peneliti Korelasi nilai Kσ dengan tegangan vertikal efektif Diagram Alir Metode Penelitian Grafik Data CPT pada Pelabuhan Benoa Diagram Alir Metode Analisis CRR metode SPT Grafik Klasifikasi Tanah Berdasarkan qc dan fr Diagram Alir Metode Analisis CRR metode CPT Peak Ground Acceleration untuk wilayah Indonesia Grafik Hubungan Antara CSR, CRR, FS dengan Kedalaman Lokasi I BH-1 Grafik Hubungan Antara CSR, CRR, FS dengan Kedalaman Lokasi I BH- 2 Grafik Hubungan Antara CSR, CRR, FS dengan Kedalaman Lokasi II BH-1 Grafik Hubungan Antara CSR, CRR, FS dengan Kedalaman Lokasi I S-1 Grafik Hubungan Antara CSR, CRR, FS dengan Kedalaman Lokasi I S-2 Grafik Hubungan Antara CSR, CRR, FS dengan Kedalaman Lokasi II S-1 Grafik Perbandingan Nilai FS SPT – 01 dengan CPT – 01 Lokasi I Grafik Perbandingan Nilai FS SPT – 02 dengan CPT – 02 Lokasi I Grafik Perbandingan Nilai FS SPT – 01 dengan CPT – 01 Lokasi II
9 20 23 26 27 29 33 37 39 41 45 51 52 53 63 64 65 68 69 70
vii
