Analisis Likuefaksi Secara Analitis Dan Numeris Dengan Variasi Beban Gempa
Arizi Majdanawan 1 , Sito Ismanti* 2 , Ahmad Rifa’i 2
1 Magister Teknik Sipil, Teknik Sipil dan Lingkungan, Fajultas Teknik, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta
2 Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta e-mail: * sito.ismanti@ugm.ac.id

## Abstract
Indonesia is a country located in an active tectonic zone which causes vulnerability to earthquakes. Infrastructure development in Indonesia must be planned against earthquake loads and earthquake phenomena. Liquefaction is a phenomenon that occurs as a result of an earthquake with loose to medium sand soil conditions, fine content less than 35% and a shallow water table. The liquefaction potential hazard was analyzed using the simplified procedure with the liquefaction potential index (LPI) method. Analysis of liquefaction potential was also carried out numerically using the Midas Gts Nx program using the UBC Sand soil model. Liquefaction numerical analysis can be evaluated by the value of the pore pressure ratio (PPR). The analytical results show that liquefaction potential occurs in loose to medium sand soils, with high and very high levels of liquefaction potential index. Numerical  analysis  results  that  liquefaction  occurs  in  loose  to  medium  sand  layers  when  an earthquake has a maximum acceleration of 0.356g and liquefaction only occurs in the loose sand layer when an earthquake has a maximum acceleration of 0.275g.

## Keywords: ground motion, liquefaction, Midas Gts Nx, pore pressure ratio, UBC sand

## Abstrak
Indonesia  merupakan  negara  yang  berada  di  zona  tektonik  aktif  yang  menyebabkan  kerentanan terhadap gempa. Pembangunan infrastruktur di Indonesia harus direncanakan terhadap beban gempa dan  fenomena  dari  gempa.  Likuefaksi  merupakan  fenomena  yang  terjadi  akibat  gempa  dengan kondisi tanah pasir lepas hingga sedang, butir halus kurang 35% dan muka air yang dangkal. Bahaya potensi likuefkasi  dianalisis  dengan metode simplified  procedure dan liquefaction  potential index (LPI) .  Analisis  potensi  likuefaksi  juga  dilakukan  secara  numeris  dengan  program Midas  Gts  Nx dengan model tanah UBC Sand . Secara numeris likuefaksi dapat dievaluasi dengan melihat nilai pore pressure ratio (PPR) . Hasil analisis secara analitis didapatkan potensi likuefaksi terjadi dari pada tanah pasir lepas dan pasir sedang, dengan tingkat potensi likufaksi tinggi dan sangat tinggi. Analisis secara  numeris  didapatkan  terdapat  likuefaksi  pada  lapisan  pasir  lepas  dan  pasir  sedang  apabila terjadi gempa dengan percepatan maksimal 0,356 g dan likuefaksi hanya terjadi pada lapisan pasir lepas apabila terjadi gempa dengan percepatan maksimal 0,275 g .
Kata kunci : ground motion, liquefaction, Midas Gts Nx, pore pressure ratio, UBC sand

## 1. Pendahuluan
Wilayah Indonesia berada pada zona tektonik aktif yang memiliki tingkat kegempaan yang tinggi. Hasil monitoring BMKG menunjukan bahwa wilayah Indonesia dalam satu tahun mengalami gempa bumi  tektonik  rata-rata sebanyak  6298  kali  dan  dalam  sebulan rata-rata  sebanyak  524  kali  (Pusat Studi Gempa Nasional 2022). Salah satu gempa yang pernah terjadi di Pulau Jawa pada 27 Mei 2006 di Yogyakarta dengan magnitude gempa ( M w ) sebesar 6.3 telah membunuh lebih dari 5000 orang dan menyebabkan 36000 orang terluka. Durasi gempa terjadi selama 52 detik (Nichols 2007) .
Jalan Tol Solo Yogyakarta Kulonprogo merupakan salah satu Proyek Strategis Nasional (PSN) yang menghubungkan  Kota  Solo,  Yogyakarta  sampai  Kulonprogo  sepanjang  96  kilometer.  Salah  satu permaslahan pada pembangunan ini adalah gempa dan lokasinya berada didekat Sesar Opak yang aktif.  Salah  satu  fenomena  yang  terjadi  akibat  adanya  gempa  adalah  likuefaksi.  Likuefaksi merupakan fenomena yang terjadi pada tanah pasir sangat lepas hingga sedang dengan kondisi muka air dangkal akibat adanya gempa (beban dinamik).
Jalan Tol Solo Yogyakarata Kulon Progo STA 22+300 berada di Kecamatan Ngawen, Kabupaten Klaten, Jawa Tengah, dapat dilihat pada Gambar 1. Jalan tol ini berada diatas litologi berupa endapan vulkasnik Gunung Merapi, yaitu endapan Merapi Muda ( Qml ) berupa tuf , abu, breksi, aglomerat dan leleran lava tak terpisahkan (Rahardjo, Sukandarrumidi, and Rosidi 1995). Dari hasil penyelidikan tanah, didapatkan tanah dipermukaan berupa lanau lunak kemudian didominasi pasir lepas sampai sedang  dan  ada  sisipan  lensa  pasir  sangat  padat  dengan  kondisi  muka  air  tanah  yang  dangkal. Identifikasi  awal  Kabupaten  Klaten  berada  di  zona  kerentanan  likuifaksi  sedang  (Badan  Geologi Kementerian ESDM, 2019).
Likuefaksi  adalah  proses  hilangnya  kekuatan  tanah  akibat  guncangan  yang  tiba  tiba  sehingga meningkatkan  tegangan  air  pori  tanah.  Guncangan  terjadi  begitu  cepat  menyebabkan  tanah  pasir berubah  menjadi  kondisi  undrained  loading.  Peningkatan  tegangan  air  pori  tanah  yang  besar mengakibatkan aliran air tanah dapat mengubah pasir padat menjadi kondisi cair (Day 2012). Faktor pemicu terjadinya likuefaksi ada banyak hal anatara lain,  intensitas dan lama gempa, muka air tanah, jenis  tanah,  kepadatan  tanah,  gradasi  butiran  tanah,  kondisi  lingkungan,  tekanan  pengengekang, kondisi drainase, bentuk partikel tanah, proses pengendapan geologi, beban struktur bangunan, dan sejarah lingkungan (Day 2012).
Gambar 1. Jalan Tol Solo Yogyakarta STA 22+300

## Borneo Engineering: Jurnal Teknik Sipil                                                              Vol. 7 No. 2 Agustus 2023
Penelitian ini bertujuan untuk memberikan gambaran bahaya potensi likuifaksi pada Pembangunan Jalan  Tol  di  Kabupaten  Klaten  yang  berdekatan  dengan  Sesar  Opak.  Analisis  potensi  likuefaksi menggunakan  metode  yang  diusulkan  Seed-Idriss  (1971)  dengan  nilai  indeks  potensial  liquefaksi yang  diusulkan  Iwasaki  (1981).  Analisis  potensi  likuefaksi  juga  dilakukan  menggunakan finite element method dengan model tanah UBC sand.

## 2. Metode Penelitian

## 2.1 Potensi Gempa Bumi
Sumber bahaya gempa di Indonesia ada tiga yaitu sumber gempa sesar, sumber gempa subdaksi dan sumber  gempa  background.  Sesar  Opak  menjadi  salah  satu  perhatian  setalah  adanya  gempa  di Yogyakarta pada tahun 2006. Sesar Opak yang berada di Sungai Opak, Kabupaten Bantul memiliki panjang  sekitar  45  kilometer  denagn  sliprate  geodetic  sekitar  5  mm/tahun  (Pusat  Studi  Gempa Nasional 2017). (Yulianisa 2023) menganilisis bahaya potensi likuefaksi pada lokasi didekat Sesar Opak dengan fungsi atenuasi Metode (NGA)-West Campbell & Bozorgnia (2014) didapatkan nilai sebesar 0.57 g .
Beban gempa yang digunakan dalam analisis manual dapat ditentukan dengan Persamaan 1 (Badan Standardisasi  Nasional  Standar  Nasional  Indonesia  2016).  Berdasarkan  (Direktorat  Jenderal  Bina Marga 2023) PGA dengan periode ulang 7% dalam 75 tahun adalah 0,35 g dan PGA dengan periode ulang 10% dalam 50 tahun adalah 0,265 g . Nilai PGA berdasarkan (Direktorat Jenderal Bina Marga 2023)  akan  digunakan  sebagai  acuan  dalam  menentukan ground  motion .  Beban  gempa  yang digunakan dari data Midas Gts Nx adalah El Centro 1940 dengan nilai percepatan maksimum 0.356 g dan Loma Prieta 1989 dengan nilai percepatan maksimum 0.275 g ditunjukkan pada Gambar 2.
𝑃𝐺𝐴 𝑀 = 𝐹 𝑃𝐺𝐴 × 𝑃𝐺𝐴 (1)
Dimana,
𝑃𝐺𝐴 𝑀 = percepatan gempa maksimum yang disesuaikan 𝐹 𝑃𝐺𝐴 = koefisien situs 𝑃𝐺𝐴 = percepatan puncak batuan dasar (a) (b)
Gambar 2. Ground Motion (a) El Centro 1940 and (b) Loma Prieta 1989
Sumber: (Midas GTS NX 2019)

## 2.2. Analisis Distribusi Butiran
Tahap awal dalam menentukan lapisan tanah yang rentan terhadap likuifaksi didasarkan pada jenis tanahnya. Tanah dengan potensi likuifaksi adalah tanah berpasir seragam dan tanah berpasir yang mengandung butiran halus tertentu.
(H. Tsuchida 1970) memperkirakan kerentanan tanah pasir terhadap likuefaksi berdasarkan sebuah kurva distribusi butiran tanah dapat dilihat pada Gambar  3. Grafik distribusi tersebut menunjukan bahwa kondisi tanah yang rentang terhadap likuefaksi umumnya mengandung fraksi butiran halus kurang dari 30-35%. Likuefkasi jarang terjadi pada kondisi pasir yang memiliki fraksi butiran halus lebih dari 35%.

## Gambar 3. Rentang Distribusi Tanah Berpotensi Likuefaksi
Sumber: (H. Tsuchida 1970)

## 2.3. Analisis Likuefaksi Secara Analitis
Cyclic stress ratio (CSR) digunakan untuk mengestimasi tegang geser tanah akibat gempa, Seed dan Idris (1971) mengusulkan Persamaan 2. Dalam penentuan CSR terdapat reduksi tegangan geser yang merupakan fungsi  kedalaman  terhadap magnitude gempa  ( M w )  yang  dapat  dilihat  pada  Gambar  4 yang  jelaskan  pada  Persamaan  3  untuk  mendapatkan  nilai  reduksi  tegangan  geser.  Nilai  reduksi tegangan geser dijabarkan dalam persamaan 4 dan Persamaan 5.
𝐶𝑆𝑅 = 0.65 × 𝑎𝑚𝑥 𝑔 × 𝜎𝑣 𝜎𝑣′ × 𝑟𝑑 (2)
𝑟𝑑 = 𝑒𝑥𝑝⁡(𝛼(𝑧) + 𝛽(𝑧)𝑀) (3) 𝛼(𝑧) = −1.012 − 1.126𝑠𝑖𝑛⁡ ( 𝑧 11.73 + 5.133) (4) 𝛽(𝑧) = 0.106 + 0.118𝑠𝑖𝑛 ( 𝑧 11.28 + 5.142) (5)
Dimana,
𝑎𝑚𝑥 = nilai percepatan gempa dipermukaan ( 𝑃𝐺𝐴 𝑀 )
𝑟𝑑 = koefisien reduksi tegangan 𝜎𝑣 = tegangan overburden 𝜎𝑣′ = tegangan efektif overburden
z = kedalaman lapisan
𝑀 = magnitude gempa

## Gambar 4. Reduksi Tegangan Geser
Sumber: (Idriss and Boulanger 2008)
Cyclic resistance ratio merupakan rasio tahanan siklis tanah terhadap gempa (beban dinamik) yang mengakibatkan  likuefaksi.  Idris  &  Boulanger  (2004)  mengusulkan  Persamaan  6  untuk memperkirakan rasio tahanan sikis tanah (CRR) dari pendekatan N-SPT . Nilai N-SPT dikoreksi pada Persamaan 7, koreksi overburden pressure dengan Persamaan 8 dan koreksi butiran halus dengan Persamaan 9 yang didapatkan dari Persamaan 10.
𝐶𝑅𝑅 𝑀=7.5,𝜎 ′𝑣𝑐 =1 = 𝑒𝑥𝑝 ( (𝑁 1 ) 60𝑐𝑠 14.1 + ( (𝑁 1 ) 60𝑐𝑠 126 ) 2 − ( (𝑁 1 ) 60𝑐𝑠 23.6 ) 3 + ( (𝑁 1 ) 60𝑐𝑠 25.4 ) 4 − 2.8) (6)
𝑁 60 = 𝑁 𝑠𝑝𝑡 × 𝐶 𝐸 × 𝐶 𝐵 × 𝐶 𝑅 × 𝐶 𝑆 (7)
(𝑁 1 ) 60 = 𝑁 60 × 𝐶 𝑁 (8)
(𝑁 1 ) 60𝑐𝑠 = (𝑁 1 ) 60 + ∆(𝑁 1 ) 60 (9)
∆(𝑁 1 ) 60 = exp⁡ (1.63 + 9.7 𝐹𝐶+0.01 − ( 15.7 𝐹𝐶+0.01 ) 2 ) (10)
Dimana,
𝑁 60
= N-SPT terkoreksi energi 60%
(𝑁 1 ) 60
= N-SPT terkoreksi overburden pressure
𝐶 𝑁
= koreksi overburden pressure
(𝑁 1 ) 60𝑐𝑠
= N-SPT terkoreksi butiran halus
∆(𝑁 1 ) 60 = koreksi butiran halus 𝐹𝐶 = persentase butiran halus
Nilai cyclic resistance ratio ( CRR ) pada Persamaan 11 dikoreksi terhadap faktor skala magnitude pada  Persamaan  12  yang  diusulkan  Idriss  (1999)  dan  faktor  koreksi overburden  pressure pada Persamaan  13  yang  dijabarkan  dalam  Persamaan  14  diusulkan  oleh  Boulanger  (2003).  Sehingga didapatkan rasio tahanan siklis tanah ( CRR ) dengan Persamaan 11.
𝐶𝑅𝑅 𝑀,𝜎 ′𝑣𝑐 = 𝐶𝑅𝑅 𝑀=7.5,𝜎 ′𝑣𝑐 =1 × 𝑀𝑆𝐹 × 𝐾 𝜎 (11)
𝑀𝑆𝐹 = 6.9⁡𝑒𝑥𝑝 ( −𝑀 4 ) − 0.058; 𝑀𝑆𝐹 ≤ 1.8 (12)
𝐾 𝜎 = 1 − 𝐶 𝜎 ln⁡ ( 𝜎 ′ 𝑣𝑐 𝑃 𝑎 ) ≤ 1.1 (13)
𝐶 𝜎 = ( 1 18,9−2,55√(𝑁 1 ) 60𝑐𝑠 ) ≤ 0,3 (14)
Dimana, 𝑀𝑆𝐹 = faktor skala gempa 𝑀 = magnitude gempa 𝐾 𝜎 = faktor koreksi overburden 𝑃 𝑎 = tekanan atmosfer (atm) 𝐶 𝜎
= CRR terkoreksi overburden
Faktor  aman  terhadap  likuefaksi  dapat  ditentukan  dengan  Persamaan  13  dengan  membandingkan tahanan siklis geser tanah ( CRR ) dengan rasio tegangan siklis ( CSR ). Suatu lapisan tanah berpotensi mengalami likuefaksi apabila faktor aman (FS) kurang dari 1,0.
𝐹𝑆 𝑙𝑖𝑞 = 𝐶𝑅𝑅 𝑀,𝜎′𝑣𝑐 𝐶𝑆𝑅 < 1 (13)

## 2.4. Likuifaksi Potensial Indeks (LPI)
Liquefaction potential indeks ( LPI ) merupakan metode untuk memperkirakan suatu kerusakan suatu lokasi akibat likuefaksi (Iwasaki, Tokida, and Tatsuoka 1981). LPI dianalisis berdasarkan integrasi luas  ketebalan  lapisan  terlikuefaksi  dengan    faktor  keamanan  dapat  dilihat  pada  Gambar  5  yang dijelaskan pada Persamaan 14 dengan nilai angka aman pada Persamaan 15. Nilai faktor kedalaman didapatkan  dari  16  dan  Persamaan  17.  Klasifikasi  resiko  potensi  likuifaski  berdasarkan LPI yang diberikan Iwasaki (1981) dapat dilihat pada Tabel 1.
Gambar 5. Grafik Integrasi Fungsi Kedalaman Dengan 𝑭(𝒛) × 𝒘(𝒛) Sumber: (Rahman et al. 2020)
𝐿𝑃𝐼 = ∫ 𝐹(𝑧) × 𝑤(𝑧) × 𝑑𝑧 20 0 (14) 𝐹(𝑧) = 0 untuk 𝐹𝑆 𝑙𝑖𝑞 > 1 (15) 𝑤(𝑧) = 10 − 0.5𝑧 untuk 𝑧 < 20 (16) 𝑤(𝑧) = 0 untuk 𝑧 ≥ 20 (17) Dimana, 𝑑𝑧 = integrase luasan area (dijelaskan pada Gambar 6) 𝐹(𝑧) = faktor angka aman pada lapisan ( 1 − 𝐹𝑆 𝑙𝑖𝑞 ) 𝑤(𝑧) = faktor kedalaman lapisan 𝑧 = kedalaman lapisan

## Tabel 1. Kategori Potensi Likuefaksi Berdasarkan LPI
LPI Kategori 0 Sangat rendah 0-5 Rendah 5-15 Tinggi ≥ 15 Sangat tinggi Sumber: (Iwasaki et al. 1981)
Berdasarkan metode penentuan tingkat likuefaksi yang diusulkan Iwasaki (1986), potensi likuefaksi hanya terjadi sampai kedalaman 20 meter. Analisis potensi likuefaksi pada kedalaman dibawah 20 meter jarang sekali dilakukan.

## 2.5. Analisis Likuefaksi Secara Numeris
Model UBC  Sand dikembangkan  oleh  Puebla  dan  Byrne  (1997)  untuk  menghasilkan  respon likuefaksi, sementara (Beaty and Byrne 1998) mengadaptsi model ini untuk mengevaluasi seismik dan diterapkan pada analisis respon. Model ini diterima secara umum dan digunakan dalam masalah dan  fenomena  berbasis  likuefaksi  di  kalangan engineer geoteknik.  Parameter UBC  sand dapat ditentukan  berdasarkan  pengujian cyclic  triaxial (Tuna  and  Altun  2015).  (Prabhakar  and Rangaswamy  2023)  melakukan  analisis  3D  stabilitas  seismik  struktur  bendungan  urugan  tanah menggunakan program Midas Gts Nx yang berfokus pada evaluasi analisis likuefaksi, perpindahan vertikal, perpindahan horizontal dan tekanan air pori berlebih menggunakan UBC Sand .
Model  ini merupakan  model  tegangan  efektif  untuk memprediksi  perilakau likuefaksi tanah  pasir akibat beban gempa. Didaerah elastis, perilaku elastis nonlinier dapat disimulasikan, modulus elastis berubah sesuai dengan tekanan efektif yang ditetapkan. Didaerah plastis, perilaku ditetntukan oleh tiga jenis fungsi lentur yaitu shear (shear hardening), compression (cap hardening) dan pressure cut-off . Parameter UBCSand dapat dilihat pada Tabel 2.
Penentuan lapisan tanah berpotensi likuefaksi dengan program Midas Gts Nx dengan model tanah UBC  sand dapat  dilakukan  dengan  melihat  nilai pore  pressure  ratio ( PPR ). PPR dapat  dihitung dengan Persamaan 18 dengan membandingan perubahan excess pore pressure dengan initial effective pressure . Nilai PPR mendekati atau melebihi satu menunjukan lapisan tanah mengalami likuefaksi.
𝑃𝑃𝑅 = − ∆𝑃𝑤 𝑃𝑖𝑛𝑖𝑡𝑖𝑎𝑙 (18)
Dimana,
∆𝑃𝑤 = excess pore pressure 𝑃𝑖𝑛𝑖𝑡𝑖𝑎𝑙 = initial effective pressure Tabel 2. Parameter UBC Sand Parameter Diskripsi Metode Defult 𝑃 𝑟𝑒𝑓 Reference Pressure - 100 kPa Elastic (Power Law) 𝐾 𝐺 𝑒 Elastic shear modulus number Curve Fit - 𝑛 𝑒 Elastic shear modulus exponent Curve Fit 0.5 Pastic/Shear 𝜑 𝑝 Peak friction angle CD TxC or DSS - 𝜑 𝑐𝑣 Constant volume friction angle CD TxC or DSS - 𝑐 cohesion CD TxC or DSS 0 𝐾 𝐺 𝑝 Plastic shear modulus number Curve Fit - 𝑛 𝑝 Plastic shear modulus exponent Curve Fit 0.5 𝑅 𝑓 Failure ratio (qf/qa) Curve Fit 0.7-0.98 (<1) 𝐹 𝑝𝑜𝑠𝑡 Post liquefaction calibaration factor Curve Fit 0 𝐹 𝑑𝑒𝑛𝑠 Soil densification calibaration factor Curve Fit 1
Sumber: (Tuna and Altun 2015)

## 3. Hasil dan Pembahasan

## 3.1. Analisis Data
Digunakan dua data penyelidikan tanah BH 1 dan BH 2. Hasil penyelidikan tanah didapatkan elevasi air  tanah  BH  1  pada  kedalaman  -2  meter  dan  BH  2  pada  kedalaman  -3  meter.  Beban  gempa dipermukaan ( amax ) yang digunakan dalam analisis sebesar 0.395g dengan magnitude gempa ( M w ) sebesar 6.3 sesuai gempa Yogyakarta tahun 2006. Hasil gradasi butiran tanah yang dimasukan pada kurva  kerentanan  likuefaksi  dari  Tsuchida  (1970)  dapat  dilihat  pada  Gambar  6.  Didapatkan  hasil kurva gradasi butir tanah berada didalam rentang yang diindikasi berpotensi liquefaksi.
Gambar 6. Rentang Distribusi Tanah Berpotensi Likuefaksi

## 3.2. Analisis Potensi Likuifaksi
Analisis  potensi  likuefaksi  dilakukan  pada  jenis  tanah  pasir  yang  berada  dibawah  permukaan  air tanah. Pada lapisan lempung tidak perlu dilakukan analisis potensi likuefaksi. Hasil analisis potensi likuefaksi dengan metode simplified procedure dititik BH 1 dan BH 2 didapatkan potensi likuefaksi terjadi. Potensi likuefaksi di BH 1 terjadi pada kedalaman 2-6 meter ( N-SPT = 11-15) dan kedalaman
12-20 meter ( N-SPT = 19-24) dapat dilihat pada Tabel 3. Likuefaksi tidak terjadi pada  lapisan tanah pasir dengan nilai N-SPT 36 dan 29. Potensi likuefaksi di BH 2 terjadi pada kedalaman  3-5 meter ( N-SPT =  9), kedalaman  7-11.5 meter  ( N-SPT = 5-7) dan kedalaman 11.5-20 meter  ( N-SPT = 15- 25) dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 3. Hasil Analisis Likuefaksi BH 1
Depth (m) N-SPT  Type Fine Content (%) N 60 N1 60 N1 60cs CSR CRR  SF 2 4 Clay 79.66 3 4.9 10.5 0.249 2.74 n.a 4 11 Sand 36.9 9 13.0 18.5 0.346 0.26 0.8 6 15 Sand 7.08 14 17.5 17.6 0.383 0.25 0.6 8 36 Sand 7.08 33 41.8 42.0 0.517 2.74 5.3 11 13 Clay 72.8 12 15.1 20.7 0.476 2.74 n.a 12 29 Sand 8.7 28 31.3 31.9 0.463 0.87 1.9 14 19 Sand 8.7 18 19.5 20.1 0.436 0.28 0.7 16 19 Sand 8.7 18 18.2 18.8 0.410 0.26 0.6 18 15 Sand 8.7 14 13.4 14.1 0.386 0.20 0.5 20 20 Sand 8.7 19 17.0 17.7 0.364 0.25 0.7 Tabel 4. Hasil Analisis Likuefaksi BH 2 Depth (m) N-SPT  Type Fine Content (%) N 60 N1 60 N1 60cs CSR CRR  SF 2 3 Clay 79.66 2 3.7 9.2 0.249 2.74 n.a 3 9 Sand 34 6 9.6 15.1 0.244 0.21 0.9 5 9 Sand 34 7 9.8 15.3 0.318 0.22 0.7 7 63 Sand 21.6 57 64.4 69.2 0.417 2.74 6.6 9 5 Sand 7.08 5 6.4 6.6 0.436 0.13 0.3 11,5 7 Sand 7.08 7 8.3 8.4 0.438 0.15 0.3 12 20 Sand 8.07 19 22.0 22.4 0.433 0.33 0.8 14 23 Sand 8.07 22 23.4 23.8 0.413 0.36 0.9 16 15 Sand 8.07 14 14.3 14.7 0.391 0.21 0.5 18 24 Sand 8.07 23 21.6 22.0 0.371 0.32 0.9 20 25 Sand 8.07 24 21.5 21.8 0.351 0.32 0.9

## 3.3. Analisis Indeks Potensi Likuefaksi LPI
Nilai indeks potensi likuefaksi ( LPI ) didapatkan dari lapisan tanah yang mengalami likuefaksi yang dihitung  secara  integrasi  terhadap  kedalaman.  Nilai LPI dipengaruhi  banyaknya  lapisan  yang berpotensi likuefaksi dan besarnya angka aman ( SF ) pada lapisan tersebut. Analisis indeks potensi likuefaksi  hanya  dilakukan  sampai  kedalamn  20  meter.  Hasil  analisis  didapatkan  nilai LPI pada kedua lokasi penelitian didapatkan sebesar 13.5 dan 21.8 dapat dilihat pada Tabel 5 dan Tabel 6 . Nilai  ini  tergolong  dalam  kategori  tinggi  dan  sangat  tinggi  berdasarkan  kategori  yang  diusulkan Iwasaki (1981).
Tabel 5. Hasil Analisis LPI BH 1
Depth (m) NSPT  Type  SF Fz Wz  Fz Wz  Area LPI Kategori 0 - 2 4 Clay n.a  0.00 9 0.00 0.00
13.5 High 2 - 4 11 Sand 0.8  0.25 8 2.00 2.00 4 - 6 15 Sand 0.6  0.36 7 2.49 4.49 6 - 8 36 Sand 5.3  0.00 6 0.00 2.49 8 -  11 13 Clay n.a  0.00  4.5 0.00 0.00 11  -  12 29 Sand 1.9  0.00 4 0.00 0.00 12  -  14 19 Sand 0.7  0.35 3 1.05 1.05 14  -  16 19 Sand 0.6  0.36 2 0.72 1.76 16  -  18 15 Sand 0.5  0.47 1 0.47 1.19 18  -  20 20 Sand 0.7  0.32 0 0.00 0.47 Tabel 6. Hasil Analisis LPI BH 2 Depth (m) NSPT  Type  SF Fz Wz Fz Wz  Area LPI Kategori 0 - 2 3 Clay n.a  0.00 9 0.00 0.00
21.8 V. High 2 - 3 9 Sand 0.9  0.00 8.5 0.00 0.00 3 - 5 9 Sand 0.7  0.32 7.5 2.38 2.38 5 - 7 63 Sand 6.6  0.00 6.5 0.00 2.38 7 - 9 5 Sand 0.3  0.70 5.5 3.85 3.85 9 -  11 7 Sand 0.3  0.66  4.25 2.82 8.34 11  -  12 20 Sand 0.8  0.25 4 0.98 0.95 12  -  14 23 Sand 0.9  0.13 3 0.38 1.36 14  -  16 15 Sand 0.5  0.46 2 0.92 1.30 16  -  18 24 Sand 0.9  0.14 1 0.14 1.06 18  -  20 25 Sand 0.9  0.10 0 0.00 0.14

## 3.4. Pore Pressure Ratio
Beban gempa yang digunakan dalam analisis sangat sensitif terhadap hasil yang terjadi. Digunakan beban gempa dari data Midas Gts Nx yaitu El Centro 1940 dengan nilai percepatan maksimal sebesar 0,356 g dan Loma Prieta 1989 dengan nilai percepatan maksimum sebesar 0,275 g .
Hasil analisis likuefaksi secara numeris lokasi BH 1 dengan program Midas Gts Nx dengan model tanah UBC  Sand dapat  dilihat  pada  Gambar  7.  Likuefaksi  terjadi  pada  lapisan  pasir  lepas  pada kedalaman 2-4 meter dan pasir sedang pada kedalaman 14-20 meter apabila terjadi gempa dengan percepatan  maksimal  sebesar  0,356 g (Gempa  El  Centro,  1940).  Apabila  terjadi  gempa  dengan percepatan  maksimal  sebesar  0,275 g (Gempa  Loma  Prieta  1989)  likuefaksi  terjadi  hanya  pada lapisan tanah pasir lepas pada kedalman 2-4 meter.
(a)
(b)
Gambar 7. Nilai Pore Pressure Ratio BH 1 (a) El Centro 1940 dan (b) Loma Prieta 1989
Hasil analisis likuefaksi secara numeris lokasi BH 2 dapat dilihat pada Gambar 8. Likuefaksi terjadi pada lapisan pasir lepas pada kedalaman 3-5 meter dan kedalaman 7-11,5 meter. Sedangkan pada lapisan pasir sedang terjadi likuefaksi pada kedalaman 14-16 meter apabila terjadi gempa dengan percepatan  maksimal  sebesar  0,356 g (Gempa  El  Centro,  1940).  Apabila  terjadi  gempa  dengan percepatan  maksimal  sebesar  0,275 g (Gempa  Loma  Prieta  1989)  likuefaksi  terjadi  hanya  pada lapisan tanah pasir lepas pada kedalman 7-11,5 meter.
(a)
(b)
Gambar 8. Nilai Pore Pressure Ratio BH 2 (a) El Centro 1940 dan (b) Loma Prieta 1989

## 4. Kesimpulan
Pada lokasi penelitian di Kabupaten Klaten Provinsi Jawa Tengah terdapat potensi likuifaksi yang dievaluasi  secara  analitis  dan  numeris  pada  titik  BH  1  dan  BH  2.  Secara  analitis  dengan  metode simplified procedure Seed& Idriss (1981) potensi likuefaksi terjadi pada lapisan tanah pasir lepas hingga  pasir  sedang  apabila  terjadi  gempa  dengan  percepatan  dipermukaan  sebesar  0,39g. Didapatkan nilai LPI sebesar 13,5 dan 21,8 dengan kategori tinggi dan sangat tinggi.
Hasil analisis secara numeris dengan program Midas Gts Nx dengan model tanah UBC sand terdapat potensi likuefaksi. Apabila terjadi  gempa dengan percepatan maksimal 0,356g (Gempa El Centro 1940) akan terjadi likuefaksi pada lapisan tanah pasir lepas hingga pasir sedang (N-SPT < 20). Akan tetapi  apabila  terjadi  gempa  dengan  percepatan  maksimal  0,275 g (Gempa  Loma  Prieta  1989) likuefaksi hanya terjadi pada lapisan pasir lepas.
Likuefaksi  merupakan  salah  satu  fenomena  yang  terjadi  akibat  adanya  gempa,  sehingga  dalam analisis potensi likuefaksi beban gempa sangatlah sensitif. Hasil analisis secara numeris yang sudah dilakuakn  dengan ground  motion yang  berbeda  akan  sangat  mempengaruhi  hasil  analisis.  Hal  ini juga berlaku dalam evaluasi likuefaksi secara analitis.

## Daftar Pustaka
Badan Geologi Kementerian ESDM. 2019. Atlas Zona Likuefaksi Indonesia .
Badan Standardisasi Nasional Standar Nasional Indonesia. 2016. Perencanaan Jembatan Terhadap Beban Gempa .
Beaty, M., and P. M. Byrne. 1998. “An Effective Stress Model for Predicting Liquefaction Behavior of Sand.” Geotechnical Earthquake Engineering and Soil Dynamics 75 ; 766-777  ; 1998 .
Day, Robert W. 2012. GEOTECHNICAL EARTHQUAKE ENGINEERING HANDBOOK .
Direktorat Jenderal Bina Marga. 2023. “Aplikasi Lini.” Retrieved June 26, 2023
(https://lini.binamarga.pu.go.id/).
H. Tsuchida. 1970. “Prediction and Countermeasure against Liquefaction in Sand Deposits.” Abstract of the Seminar of the Port and Harbour Research Institute. Ministry of Transport, Yokosuka, Japan, Pp. 3.1-3.33 .
Idriss, I. M., and R. W. Boulanger. 2008. SOIL LIQUEFACTION DURING EARTHQUAKES .
Iwasaki, T., K. Tokida, and F. Tatsuoka. 1981. “Soil Liquefaction Potential Evaluation with Use of the Simplified Procedure Procedure.” International Conferences on Recent Advances in Geotechnical Earthquake Engineering and Soil Dynamics .
Midas GTS NX. 2019. ANALYSIS REFERENCE Elastic Material Properties .
Nichols, J. M. 2007. “The 2006 Yogyakarta Earthquake - A Preliminary Study of Deaths.” Pp.
207–13 in WIT Transactions on the Built Environment . Vol. 93.
Prabhakar, Neetha, and K. Rangaswamy. 2023. “Liquefaction Analysis of Earth Embankment Dam Structure.” Pp. 579–86 in Soil Dynamics, Earthquake and Computational Geotechnical
Engineering pp 579–586 .
Pusat Studi Gempa Nasional. 2017. PETA SUMBER DAN BAHAYA GEMPA INDONESIA TAHUN 2017 .
Pusat Studi Gempa Nasional. 2022. PETA DEAGREGASI BAHAYA GEMPA INDONESIA PERENCANAAN DAN EVALUASI TAHAN GEMPA .
Rahardjo, W., Sukandarrumidi, and Rosidi. 1995. Peta Geologi Lembar Yoyakarta Jawa Skala 1:100000 . Bandung.
Rahman, Muhamad Agung, Teuku Faisal Fathani, Ahmad Rifa’i, and Mochammad Syidik Hidayat. 2020. “Analisis Tingkat Potensi Likuifaksi Di Kawasan Underpass Yogyakarta International Airpor.” Jurnal Rekayasa Sipil (JRS-Unand) 16(2):91. doi: 10.25077/jrs.16.2.91-104.2020.
Tuna, S. C., and S. Altun. 2015. Modern Approaches in Soil Liquefaction Analysis .
Yulianisa. 2023. “PENGARUH LIKUEFAKSI TERHADAP STABILITAS FONDASI TIANG BOR PADA PEMBANGUNAN JALAN TOL SOLO –  YOGYAKARTA - NYIA KULON PROGO STA. 16+700 – 22+500.” Gadjah Mada University, Yogyakarta.