Mikrozonasi Potensi Likuifaksi Akibat Gempa Bumi Di Kota Surakarta

Download Mikrozonasi Potensi Likuifaksi Akibat Gempa Bumi Di Kota Surakarta

Post on 12-Jul-2016

68 views

Category:

Documents

19 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Skripsi

TRANSCRIPT

<ul><li><p>MIKROZONASI POTENSI LIKUIFAKSI </p><p>AKIBAT GEMPA BUMI </p><p>DI KOTA SURAKARTA </p><p>Microzonation of Liquefaction Potential due to Earthquake in Surakarta </p><p>SKRIPSI </p><p> Disusun sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik </p><p>pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret </p><p>Disusun oleh: </p><p>UNWANUS SAADAH I0109101 </p><p>JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK </p><p>UNIVERSITAS SEBELAS MARET </p><p>SURAKARTA </p><p>2014 </p></li><li><p>ii </p></li><li><p>iii </p></li><li><p>iv </p><p>MOTTO </p><p>Man jadda wajada (Rasulullah SAW) </p><p>Iman tanpa ilmu bagaikan lentera di tangan bayi. Namun ilmu tanpa iman, </p><p>bagaikan lentera di tangan pencuri (Buya Hamka) </p><p>Kalau hidup sekadar hidup, babi hutan juga hidup. Kalau kerja sekadar kerja, </p><p>kera juga kerja (Buya Hamka) </p><p>Hidup tanpa tujuan laksana kapal tanpa nahkoda ditengah lautan, yang siap </p><p>karam diterjang gelombang </p><p>Banyak kegagalan dalam hidup ini dikarenakan orang tidak menyadari betapa </p><p>dekatnya mereka dengan keberhasilan, saat mereka menyerah (Thomas Alfa </p><p>Edison) </p><p>Peliharalah waktu. Waktu laksana sebilah pedang. Jika Engkau tidak </p><p>menebaskannya, ia yang akan menebasmu. Sejatinya, segala cita dapat digapai </p><p>dengan memanfaatkan waktu sebaik mungkin. (Mutiara Kalam Al Habib Abu </p><p>Bakar) </p></li><li><p>v </p><p>PERSEMBAHAN </p><p>Orang tua dan saudara-saudaraku, terima kasih atas cinta, semangat, dukungan </p><p>serta doanya </p><p>Ustadz dan Ustadzah Madrasah Diniyah Tsanawiyah serta Madrasah Diniyah </p><p>Aliyah yayasan Pondok Pesantren Miftakhul Hidayah, Bakalan, Kalinyamatan </p><p>Jepara, terima kasih atas ilmu dan kesabaran dalam membimbing murid yang </p><p>nakal ini. </p></li><li><p>vi </p><p>ABSTRAK </p><p>Gempa merupakan bencana alam yang tak dapat dicegah yang menimbulkan </p><p>banyak kerusakan. Salah satu kerusakan yang ditimbulkan akibat gempa adalah </p><p>likuifaksi. Likuifaksi merupakan keadaan dimana tanah mengalami kehilangan </p><p>daya dukung akibat naiknya tekanan air pori, sehingga menjadikan tanah berubah </p><p>perilaku menjadi cair. Pada umumnya likuifaksi ditemui pada tanah pasir lepas </p><p>dengan gradasi buruk yang jenuh. </p><p>Evaluasi potensi likuifaksi dilakukan di Kota Surakarta dan di beberapa titik di </p><p>Kabupaten Sukoharjo. Analisis potensi likuifaksi dilakukan dengan Metode </p><p>Simplifikasi Seed dan Idriss dengan cara membandingkan antara nilai (cyclic resistance ratio) dan (cyclic stress ratio) untuk menghasilkan faktor keamanan. Likuifaksi akan terjadi bila faktor keamanan kurang dari atau sama </p><p>dengan satu. Evaluasi potensi likuifaksi menggunakan data (number of standard penetration test), dengan mempertimbangkan percepatan puncak gempa </p><p>dari Fungsi Atenuasi Boore et al. (1997) dan Youngs et al. (1997), magnitudo </p><p>gempa 7,6 SR serta muka air tanah pada masing-masing titik tinjau. </p><p>Hasil evaluasi menunjukkan bahwa potensi likuifaksi tidak ditemukan di Kota </p><p>Surakarta. Potensi likuifaksi hanya ditemukan di empat titik tinjau di Kabupaten </p><p>Sukoharjo, yaitu pada titik B60, B61, B62 dan B66. Potensi likuifaksi terjadi pada </p><p>kedalaman bervariasi antara 11,5 m dan 17,0 m dengan jenis tanah pasir dan tanah </p><p>pasir kelanauan. </p><p>Kata kunci: gempa bumi, atenuasi, likuifaksi </p></li><li><p>vii </p><p>ABSTRACT </p><p>Earthquake is a natural disaster that can not be prevented that causing damages. </p><p>One of earthquake effects is liquefaction. Liquefaction is a condition which soil has </p><p>lost of capacity because of excess pore pressure that made soil look like a liquid. </p><p>Mostly, liquefaction occurs in poor gradation of saturated lose sand. </p><p>Liquefaction potential evaluation was conducted in Surakarta city by Seed and </p><p>Idriss simplification methode by comparing between CRR value (cyclic resistance </p><p>ratio) and CSR (cyclic stress ratio) to result safety factor. Liquefaction can be </p><p>happened whether safety factor is equal or less than one. Liquefaction potential </p><p>evaluation uses NSPT (number of standard penetration test), by considering peak </p><p>ground acceleration of Boore et al (1997) and Youngs et al (1997) attenuation </p><p>function, 7,6 SR earthquake magnitude and ground water level at each observation </p><p>point. </p><p>Evaluation result shows that liquefaction does not found in Surakarta city. </p><p>Liquefaction potenstial only found at four observation poins in Sukoharjo regency, </p><p>at B60, B61, B62 and B66 poins with varies depth between 11,5 m and 17,0 m of </p><p>sand and silty sand soil layer. </p><p>Key words: earthquake, attenuation, liquefaction </p></li><li><p>viii </p><p>KATA PENGANTAR </p><p>Syukur kehadirat Allah SWT atas segala rahmat dan hidayah-Nya, sehingga </p><p>penyusun dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik. Skripsi ini merupakan salah </p><p>satu syarat untuk memperoleh gelar kesarjanaan S1 di Jurusan Teknik Sipil Fakultas </p><p>Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. </p><p>Penyusun menyadari bahwa tanpa bantuan dari berbagai pihak, maka banyak </p><p>kendala hingga terselesaikannya penyusunan laporan skripsi ini. Pada kesempatan </p><p>ini penyusun ingin mengucapkan terima kasih kepada: </p><p>1. Y. Muslih Purwana, ST, MT, Ph.D sebagai Dosen Pembimbing I dan Ir. </p><p>Noegroho Djarwanti, MT sebagai Dosen Pembimbing II. </p><p>2. Dr. Niken Silmi Surjandari ST, MT selaku Ketua Laboratorium Mekanika </p><p>Tanah UNS. </p><p>3. Ir. Bambang Santosa, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil UNS dan Ir. </p><p>Solichin MT selaku dosen pembimbing akademis. </p><p>4. Edy Purwanto ST, MT dan Raden Harya Dananjaya Hesti I, ST, M.Eng selaku </p><p>dosen penguji. </p><p>5. Ir. M. Ridwan, Dipl. E. Eng, Litbang Pemukiman PU, yang telah berkenan </p><p>berbagi ilmu kegempaan kepada saya. </p><p>6. Rekan-rekan EEC FT UNS, Mawapres UNS 2013 dan Asisten Laboratorium </p><p>Mekanika Tanah UNS </p><p>7. Mas Hendra, mas Fai, mas Wandri, kang Agro dan mba Nadia yang berkenan </p><p>berbagi ilmu, serta mas Didin yang selalu memberi pencerahan. </p><p>8. Rekan-rekan PT. Stadin Strukturindo Konsultan. </p><p>9. Rekan-rekan angkatan 2009. </p><p>Penyusun menyadari skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh sebab itu penyusun </p><p>mengharap kritik saran yang membangun. Semoga skripsi ini dapat memberikan </p><p>manfaat bagi semua pihak pada umumnya dan mahasiswa pada khususnya. </p><p>Surakarta, September 2014 </p><p> Penyusun </p></li><li><p>ix </p><p>DAFTAR ISI </p><p>HALAMAN JUDUL ........................................................................................ i </p><p>HALAMAN PERSETUJUAN ......................................................................... ii </p><p>HALAMAN PENGESAHAN .......................................................................... iii </p><p>MOTTO ........................................................................................................... iv </p><p>PERSEMBAHAN ............................................................................................ v </p><p>ABSTRAK ....................................................................................................... vi </p><p>KATA PENGANTAR ..................................................................................... viii </p><p>DAFTAR ISI .................................................................................................... ix </p><p>DAFTAR NOTASI .......................................................................................... xi </p><p>DAFTAR TABEL ............................................................................................ xv </p><p>DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xvii </p><p>DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... xix </p><p>BAB 1 PENDAHULUAN .............................................................................. 1 </p><p>1.1. Latar Belakang.......................................................................... 1 </p><p>1.2. Identifikasi Masalah ................................................................. 4 </p><p>1.3. Batasan Masalah ....................................................................... 5 </p><p>1.4. Tujuan Penelitian ...................................................................... 5 </p><p>1.5. Manfaat Penelitian .................................................................... 5 </p><p>BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI ........................ 6 </p><p>2.1. Tinjauan Pustaka ...................................................................... 6 </p><p>2.2. Landasan Teori ......................................................................... 7 </p><p>2.2.1. Gempa Bumi ................................................................. 12 </p><p>2.2.2. Risiko Gempa ............................................................... 17 </p><p>2.2.3. Standard Penetration Test (SPT) ................................... 31 </p><p>2.2.4. Tegangan Efektif Tanah ............................................... 36 </p><p>2.2.5. Likuifaksi pada Tanah .................................................. 39 </p><p>2.2.6. Analisis Potensi Likuifaksi ........................................... 41 </p><p>BAB 3 METODE PENELITIAN.................................................................... 46 </p><p>3.1. Uraian Umum ........................................................................... 46 </p><p>3.2. Pengumpulan Data Sekunder ................................................... 46 </p></li><li><p>x </p><p>3.2.1. Data SPT di Kota Surakarta dan Sekitarnya ................. 46 </p><p>3.2.2. Data Rekam Gempa ...................................................... 48 </p><p>3.3. Alur Penelitian .......................................................................... 53 </p><p>3.3.1. Analisis Karakteristik Tanah ........................................ 55 </p><p>3.3.2. Analisis Percepatan Gempa di Permukaan ................... 55 </p><p>3.3.3. Analisis Potensi Likuifaksi ........................................... 67 </p><p>BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN............................................................ 69 </p><p>4.1. Hasil Analisis Karakteristik Tanah ........................................... 69 </p><p>4.2. Hasil Analisis Percepatan Gempa di Permukaan ..................... 70 </p><p>4.3. Hasil Analisis Potensi Likuifaksi Metode Simplifikasi............ 81 </p><p>4.3.1. Nilai CSR (Seed and Idriss, 1971) ................................ 81 </p><p>4.3.2. Nilai CRR (Youd and Idriss, 2001) ............................... 81 </p><p>4.3.3. Faktor Keamanan (SF) .................................................. 84 </p><p>BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN .......................................................... 86 </p><p>5.1. Kesimpulan ............................................................................... 86 </p><p>5.1.1. Hasil Analisis Karakteristik Tanah ............................... 86 </p><p>5.1.2. Hasil Analisis Percepatan Gempa di Permukaan.......... 86 </p><p>5.1.3. Hasil Analisis Potensi Likuifaksi Metode Simplifikasi 87 </p><p>5.2. Saran ......................................................................................... 88 </p><p>LAMPIRAN </p></li><li><p>xi </p><p>DAFTAR NOTASI </p><p>1 = Koefisien Youngs et al. (1997), tabel 2.4 </p><p>2 = Koefisien Youngs et al. (1997), tabel 2.4 </p><p>3 = Koefisien Youngs et al. (1997), tabel 2.4 </p><p>4 = Koefisien Youngs et al. (1997), tabel 2.4 </p><p>5 = Koefisien Youngs et al. (1997), tabel 2.4 </p><p> = Faktor koreksi untuk diameter lubang bor, tabel 2.12 </p><p> = Faktor koreksi untuk rasio energi hammer, tabel 2.12 </p><p> = Faktor koreksi untuk tegangan overburden tanah, persamaan 2.35, 2.36 </p><p>dan 2.37 </p><p> = Faktor koreksi untuk panjang batang, tabel 2.12 </p><p> = Cyclic resistant ratio, nilai ketahanan suatu lapisan tanah terhadap </p><p>tegangan cyclic </p><p>7.5 = CRR untuk gempa dengan magnitude Mw 7,5 </p><p> = CRR untuk gempa dengan magnitude Mw (Mw 7,5) </p><p> = Cyclic stress ratio, perbandingan antara tegangan geser rata-rata yang </p><p>diakibatkan oleh gempa dengan tegangan vertical efektif pada tiap </p><p>lapisan </p><p> = Koefisien amplifikasi situs untuk PGA, tabel 2.7 </p><p> = Kedalaman gempa dengan mekanisme subduction, antara 10 500 km </p><p>, = Momen magnitude gempa M 5 </p><p> = magnitude scale factor, persamaan 2.53 dan 2.54 </p><p> = Koefisien pada persamaan Fungsi Atenuasi Joyner dan Boore (1981, </p><p>1988), bernilai nol bila kemungkinan terlampaui sebesar 50 %, dan </p><p>bernilai 1 bila kemungkinan terlampaui sebesar 84% </p><p> = Peak Ground Acceleration, percepatan puncak gempa di batuan dasar </p><p> = Radius jari-jari bumi </p><p> = Safety Factor/ faltor keamanan </p><p> = Faktor koreksi untuk metode pengambilan sampel, tabel 2.12 </p><p> = faktor koreksi untuk tegangan efektif tanah </p></li><li><p>xii </p><p> = Faktor koreksi untuk kemiringan lereng </p><p> = Koefisien tanah Boore et al (1997), tabel 2.4. </p><p> = Tipe sumber gempa, bernilai 0 untuk interface dan 1 untuk interslab </p><p> = Percepatan horizontal di permukaan tanah akibat gempa bumi </p><p>1 = Koefisien tanah Boore et al (1997), untuk gempa yang mekanismenya </p><p>tidak diketahui, tabel 2.4. </p><p>1 = Koefisien tanah Boore et al (1997), untuk gempa dengan mekanisme </p><p>reverse-slip eartquakes, tabel 2.4. </p><p>1 = Koefisien tanah Boore et al (1997) untuk gempa dengan mekanisme </p><p>strike-slip eartquakes, tabel 2.4. </p><p>2 = Koefisien tanah Boore et al (1997), tabel 2.4. </p><p>3 = Koefisien tanah Boore et al (1997), tabel 2.4. </p><p>5 = Koefisien tanah Boore et al (1997), tabel 2.4. </p><p> = Koefisien tanah Boore et al (1997), tabel 2.4. </p><p> = Tebal tiap lapisan </p><p> = Koefisien pengurangan stress, persamaan 2.46, 2.47, 2.48 dan 2.49 </p><p> = Jarak terdekat pada proyeksi vertikal akibat fault rupture, d 80 km </p><p> = Jarak terdekat ke rupture, dalam km </p><p> = Kecepatan gelombang geser pada lapisan i </p><p> = Kecepatan gelombang geser pada lapisan i </p><p>, = Percepatan gempa ke-j </p><p> = Koefisien Joyner dan Boore (1988) pada tabel 2.1 </p><p> = Koefisien persamaan 2.50 yang bernilai 3,714E-0,6 </p><p> = Koefisien tanah Boore et al (1997), tabel 2.4. </p><p> = Koefisien Joyner dan Boore (1988) pada tabel 2.1. </p><p> = Koefisien persamaan 2.50 yang bernilai 0,0480 </p><p> = Koefisien Joyner dan Boore (1988) pada tabel 2.1. </p><p> = Koefisien persamaan 2.50 yang bernilai -0,1248 </p><p> = Koefisien Joyner dan Boore (1988) pada tabel 2.1. </p><p> = Koefisien persamaan 2.50 yang bernilai -0,004721 </p><p> = Kohesi tanah </p></li><li><p>xiii </p><p> = Jarak episenter, dalam km </p><p> = Koefisien Joyner dan Boore (1988) pada tabel 2.1. </p><p> = Koefisien persamaan 2.50 yang bernilai 0,009578 </p><p> = Koefisien pada persamaan 2.50 yang bernilai 0,0006136 </p><p> = Koefisien persamaan 2.50 yang bernilai -0,0003285 </p><p> = percepatan gravitasi </p><p> = Koefisien persamaan 2.50 yang bernilai -1,673E-0,5 </p><p> = nomor urut kejadian </p><p> = Koefisien Joyner dan Boore (1988) pada tabel 2.1. </p><p> = Koefisien Idriss dan Boulanger (2008), persamaan 2.38 </p><p>, 0 = jarak hiposenter (km) </p><p> = Koefisien Joyner dan Boore (1988) pada tabel 2.1 </p><p> = Tekanan air pori, disebut juga dengan tekanan netral, yaitu tekanan </p><p>yang bekerja ke segala arah sama besar, yaitu tekanan air yang mengisi </p><p>rongga di antara butiran padat. </p><p> = (N1)60, persamaan 2.50 dan 2.51 </p><p> = kedalaman </p><p>1 = Tegangan geser yang terjadi pada bidang horisontal </p><p>(1)60 = Koreksi NSPT lapangan terhadap energi sebesar 60% </p><p> = Tahanan penetrasi standar rata-rata tanah non kohesif di dalam lapisan </p><p>30 m paling atas </p><p> = Kuat geser niralir rata-rata di dalam lapisan 30 m paling atas </p><p> = Kecepatan rambat gelombang geser rata-rata pada regangan geser yang </p><p>kecil, di dalam lapisan 30 m paling atas, persamaan 2.21 </p><p> = Tahanan penetrasi standar rata-rata di dalam lapisan 30 m paling atas </p><p> = Berat volume apung tanah, atau berat volume efektif atau berat volume </p><p>tanah terendam. </p><p> = Berat volume tanah jenuh. </p><p>ln = Koefisien tanah Boore et al (1997), tabel 2.4 </p><p> = Tekanan overburden vertikal efektif </p><p>1 = Koefisie...</p></li></ul>

Recommended

View more >