Likuifaksi Tanah: Bagaimana Mengetahui Lokasi yang Rentan Terjadi?

Likuifaksi tanah terjadi ketika tanah yang semula kokoh berubah perilaku seperti cairan saat gempa. Akibatnya, bangunan dapat miring, amblas, atau bergeser meski struktur atasnya dirancang dengan baik.

Artikel ini menjelaskan cara kerja likuifaksi tanah, ciri lokasi yang rawan, dan langkah menilai potensinya. Selain itu, Anda akan melihat peran uji SPT dan uji CPT dalam penyelidikan tanah.

Apa Itu Likuifaksi Tanah dan Mengapa Berbahaya?

Likuifaksi tanah adalah hilangnya kekuatan tanah jenuh air akibat getaran gempa. Pada kondisi normal, butiran tanah saling mengunci dan menahan beban bangunan. Saat gempa, butiran bergerak merapat, tetapi air di rongga antarbutir tidak sempat keluar. Akibatnya, tekanan air pori (tekanan air di dalam rongga tanah) naik sampai butiran kehilangan kontak.

Dampak likuifaksi tanah beragam. Pondasi dangkal dapat amblas atau miring, sementara tangki dan pipa terkubur bisa terangkat. Di lereng landai, lapisan tanah dapat bergeser menyamping dan menyeret apa pun di atasnya. Gejala ini disebut penyebaran lateral (lateral spreading).

Sebagai contoh, bayangkan perumahan di dataran tepi sungai dengan pondasi dangkal. Setelah gempa kuat, lantai rumah retak dan beberapa unit miring ke satu arah. Pemicunya bisa saja bukan mutu beton, melainkan lapisan pasir jenuh air di bawah pondasi yang kehilangan daya dukung.

Baca juga

Berapa Titik Soil Test Sondir yang Dibutuhkan untuk Proyek?

Penyebab Terjadinya Likuifaksi Tanah

Para ahli umumnya menilai tiga faktor yang harus muncul bersamaan. Jika salah satunya tidak terpenuhi, kemungkinan likuifaksi tanah turun drastis. Berikut adalah penyebabnya:

1. Tanah Berpasir yang Lepas

Tanah berpasir, terutama pasir halus dan pasir berlanau yang belum padat, paling mudah kehilangan kekuatan. Butirannya tidak saling menempel seperti lempung. Karena itu, pasir yang belum terpadatkan cenderung merapat cepat saat bergetar. Sebaliknya, lempung plastis dan tanah yang sudah padat jauh lebih jarang mengalami likuifaksi. Timbunan pasir reklamasi pantai yang ditumpuk tanpa pemadatan menjadi contoh yang rentan.

2. Tanah Jenuh Air dan Muka Air Tanah Dangkal

Likuifaksi hanya terjadi bila rongga tanah terisi air. Karena itu, muka air tanah (batas atas air di dalam tanah) menjadi data penting. Makin dangkal muka air tanah, makin tebal lapisan jenuh yang berpotensi kehilangan kekuatan. Lahan dekat sungai atau rawa, misalnya, sering memiliki air tanah yang tidak jauh dari permukaan.

3. Guncangan Gempa yang Cukup Kuat

Tanah tidak akan mencair tanpa guncangan yang memadai. Intensitas dan durasi gempa sama-sama berpengaruh. Gempa berdurasi panjang memberi waktu lebih bagi tekanan air pori untuk naik. Oleh sebab itu, wilayah dekat sesar aktif atau zona subduksi perlu perhatian khusus.

Ciri-Ciri Lokasi yang Rentan terhadap Likuifaksi Tanah

Lokasi rentan likuifaksi tanah biasanya punya riwayat geologi tertentu. Dataran aluvial (endapan sungai), delta, bekas rawa, dan pesisir sering tersusun dari pasir dan lanau yang lepas. Timbunan baru yang tidak dipadatkan juga masuk daftar ini.

Beberapa petunjuk awal di lapangan:

• Sumur warga menunjukkan muka air tanah yang dangkal.
• Permukaan tanah berupa pasir halus atau lanau.
• Ada laporan semburan pasir atau air (sand boil) saat gempa sebelumnya.
• Lahan merupakan hasil urugan atau reklamasi.

Namun, petunjuk ini hanya gambaran awal. Misalnya, bekas sawah di tepi sungai yang diurug pasir untuk kawasan pergudangan tampak padat dari permukaan. Kondisi lapisan di bawahnya baru terlihat setelah penyelidikan tanah dilakukan.

Cara Mengetahui Potensi Likuifaksi Tanah Secara Bertahap

Penilaian likuifaksi tanah yang baik bergerak dari data umum menuju data rinci. Berikut urutan yang lazim dipakai.

1. Kajian awal. Kumpulkan peta geologi, peta bahaya gempa, dan informasi kerentanan likuifaksi dari instansi resmi seperti Badan Geologi. Periksa juga riwayat gempa di sekitar lokasi.
2. Pengamatan lapangan. Catat jenis tanah permukaan, kondisi sumur, dan sejarah penggunaan lahan, termasuk urugan.
3. Penyelidikan tanah. Lakukan pengeboran dengan uji SPT dan, bila perlu, sondir atau CPT.
4. Uji laboratorium. Periksa gradasi butiran, kadar butiran halus, dan berat isi dari sampel hasil bor. Kadar butiran halus memengaruhi ketahanan tanah, sehingga perlu masuk dalam analisis.
5. Analisis potensi. Bandingkan beban siklik akibat gempa dengan ketahanan tanah, lalu hitung faktor keamanan terhadap likuifaksi.

Perencana kemudian menyesuaikan hasilnya dengan standar yang berlaku, misalnya SNI 1726:2019 tentang ketahanan gempa dan SNI 8460:2017 tentang perancangan geoteknik.

Uji SPT untuk Menilai Kepadatan Tanah

Uji SPT (Standard Penetration Test) memukul tabung sampel ke dalam lubang bor memakai palu standar. Jumlah pukulan untuk menembus interval tertentu disebut nilai N. Makin kecil nilai N pada pasir jenuh, makin lepas tanahnya dan makin besar potensi likuifaksi tanah. Selain itu, SPT menghasilkan sampel sehingga ahli dapat melihat langsung jenis lapisannya. Nilai N rendah pada pasir di bawah muka air tanah, misalnya, menjadi sinyal untuk analisis lebih lanjut.

Uji CPT untuk Membaca Profil Lapisan

Uji CPT (Cone Penetration Test), yang di Indonesia akrab disebut uji sondir, menekan kerucut baja ke dalam tanah secara menerus. Alat membaca perlawanan ujung dan gesekan selimut pada setiap kedalaman. Hasilnya berupa profil yang rapat, sehingga lapisan tipis pasir lepas lebih mudah terdeteksi. Namun, CPT tidak mengambil sampel, jadi hasilnya sebaiknya dipasangkan dengan data bor. Karena itu, banyak penyelidikan memakai kedua metode sekaligus.

Langkah Mengurangi Risiko Likuifaksi Tanah

Bila analisis menunjukkan likuifaksi tanah dapat terjadi, bangunan tetap bisa berdiri dengan perencanaan yang tepat. Pendekatan yang umum dipertimbangkan:

• Perbaikan tanah, seperti pemadatan atau kolom batu, untuk memperkecil rongga dan memperbaiki drainase.
• Pondasi dalam yang menembus lapisan rentan hingga mencapai tanah keras.
• Pengaturan drainase untuk menurunkan muka air tanah, bila secara teknis memungkinkan.

Pilihan solusi bergantung pada hasil penyelidikan, jenis bangunan, dan anggaran. Gudang ringan di lahan reklamasi, misalnya, memerlukan kajian berbeda dibanding gedung bertingkat. Karena itu, keputusan sebaiknya melibatkan ahli geoteknik.

Jasa Soil Test Untuk Kebutuhan Proyek Anda

PT Samudra Teknik Solusindo menyediakan jasa soil test untuk membantu pemilik proyek memahami kondisi tanah di lahannya. Data dari pengujian lapangan dan laboratorium dapat menjadi bahan bagi perencana dalam menilai potensi likuifaksi dan memilih jenis pondasi. Jika Anda sedang menyiapkan proyek di lokasi yang diduga rentan, silakan hubungi kami untuk membahas kebutuhan pengujiannya.

FAQ: Seputar Likuifaksi Tanah

Kesimpulan

Likuifaksi tanah paling sering mengancam lokasi dengan tanah berpasir lepas, muka air tanah dangkal, dan risiko gempa yang nyata. Pengamatan geologi serta riwayat lahan memberi petunjuk awal. Namun, data SPT, CPT, dan uji laboratorium memberi dasar yang jauh lebih kuat. Dengan data itu, perencana dapat memilih pondasi atau perbaikan tanah yang sesuai. Jadi, lakukan penyelidikan tanah sebelum desain pondasi final, bukan setelah gambar kerja selesai.