1 BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Indonesia merupakan negara berkembang dengan bentang wilayah daratnya dipisahkan oleh perairan laut yang luas. Kondisi geografis ini yang kemudian membawa Indonesia menjalankan sistem otonomi daerah yang memberikan wewenang bagi daerah otonom untuk mengatur urusan pemerintahan secara mandiri sesuai dengan peraturan perundang-undangan. Namun penerapan sistem ini justru menghasilkan ketimpangan ekonomi yang sangat kontras antara wilayah barat yang cenderung sejahtera dan wilayah timur yang cenderung terpuruk perekonomiannya. Dari hal tersebut provinsi Nusa Tenggara Barat (NTB) menjadi salah satu wilayah yang terdampak ketimpangan ekonomi dengan persentase kemiskinan mencapai 14,56% (BPS, 2019).
Untuk mengatasi masalah tersebut melalui Peraturan Presiden Republik Indonesia Nomor 93 Tahun 2017, provinsi NTB ditetapkan sebagai Kawasan Strategis Pariwisata Nasional (KSPN) yang berpusat di Kawasan Ekonomi Khusus (KEK) Mandalika dengan tujuan untuk mengoptimalkan potensi pariwisata lokal dalam peningkatan ekonomi daerah. Destinasi pariwisata prioritas adalah Sirkuit Internasional MotoGP Mandalika yang direalisasikan melalui proyek bernama Kerjasama Pembiayaan dan Pembangunan Jalan Kawasan Dengan Spesifikasi Khusus di Kawasan Ekonomi Khusus (KEK) Mandalika dengan Indonesia Tourism Development Corporation (ITDC) selaku pemberi tugas, PT PP (Persero) Tbk. dan
PT Wijaya Karya – Bunga Raya Lestari (KSO) selaku pelaksana. Dengan lingkup pekerjaan meliputi track lane, verge, run off, service road, drainage, concrete barrier, dan tunnel system dengan durasi 350 hari kalender terhitung sejak 15 Juli
2020 sampai dengan 30 Juni 2021. (ITDC, 2020). Badan jalan sirkuit direncanakan sepanjang 4,31 km dengan 17 tikungan, dibangun di atas area perkebunan dan persawahan yang berada di daerah pesisir pantai. Adapun rancangan visualisasi dari Master Plan area sirkuit MotoGP disajikan pada Gambar 1.1.
Gambar 1.1 Master plan sirkuit MotoGP Mandalika
(Sumber: Indonesia Tourism Development Corporation (ITDC), 2020)
Faktor keselamatan terhadap bencana alam perlu diperhatikan dalam perencanaan konstruksi sirkuit MotoGP karena secara geomorfologi Indonesia berada di ring of fire dan terletak di atas tiga lempeng bumi, yakni lempeng Eurasia, lempeng Pasifik, dan lempeng Indo-Australia. Pergerakan lempeng bumi dan aktivitas gunung berapi dapat memicu terjadinya bencana alam yang dapat membahayakan manusia dan bangunan di area kejadian. Secara umum provinsi NTB termasuk dalam daerah rawan gempa, dan khususnya pada KEK Mandalika termasuk ke dalam zona rentan likuifaksi ditinjau dari Peta Sumber dan Bahaya Gempa yang dipublikasi oleh Pusat Studi Gempa Nasional pada tahun 2017.
Area sirkuit MotoGP Mandalika merupakan daerah pesisir pantai yang memiliki karakteristik tanah berpasir. Tanah berpasir memiliki kecenderungan perubahan sifat dari yang awalnya bersifat padat menjadi bersifat cair dan mengalir saat terjadi gempa. Fenomena ini umum dikenal dengan likuifaksi. Mogami dan Kubo adalah yang pertama kali mencetuskan istilah liquefaction (likuifaksi) pada tahun 1953, dijelaskan bahwa likuifaksi terjadi karena tanah kehilangan ketahanan gesernya terhadap gaya lateral atau seismik. Berdasarkan data sejauh ini, fenomena likuifaksi terbesar dalam sejarah terjadi di provinsi Sulawesi Tengah, berpusat di 26 km utara Kabupaten Donggala pada hari Jum’at tanggal 28 September 2018
pukul 18:02:44 Waktu Indonesia Tengah (WITA) yang disebabkan oleh gempa bumi dengan kekuatan 7,4 magnitudo (PusGeN, 2018). Gempa ini menyebabkan guncangan kuat dan menimbulkan tsunami yang melanda kota Palu, serta likuifaksi dengan perimeter sangat luas di daerah Petobo dan daerah Balaroa di Kota Palu.
Dampak yang ditimbulkan fenomena likuifaksi sangat destruktif, terlebih bagi bangunan yang terletak tepat pada lapisan tanah yang mengalami likuifaksi. Contoh kerusakan akibat likuifaksi yang terjadi di Jl. Poros Palu-Palolo Desa Jono Oge yang merusak fasilitas Stasiun Pengisian Bahan Bakar Umum (SPBU) seperti yang disajikan pada Gambar 1.2.
Gambar 1.2 Kerusakan akibat fenomena likuifaksi di SPBU Jl. Poros Palu-Palolo Desa Jono Oge (Sumber: Pusat Studi Gempa Nasional (PusGeN), 2018)
Kerentanan tanah terhadap potensi likuifaksi tidak dapat terlihat secara langsung, namun dibutuhkan studi mendalam untuk memperoleh sebaran data mengenai tingkat kerentanan suatu kawasan terhadap fenomena likuifaksi.
Tentunya dibutuhkan kerjasama yang baik antar pemangku kepentingan dan komitmen penelitian yang intens untuk mendapatkan data yang akurat mengenai karakteristik tanah dan potensinya terhadap fenomena likuifaksi di kawasan tertentu. Sebaran data ini kemudian dimanfaatkan sebagai salah satu pertimbangan saat akan dilakukan pengembangan ataupun pembangunan pada suatu kawasan
tertentu. Ketika tingkat kerentanan terhadap likuifaksi di suatu kawasan telah diketahui, maka tindakan mitigasi dapat dilakukan untuk meningkatkan kualitas dan kekuatan tanah di kawasan tersebut. Kekinian sudah banyak sumber data yang disediakan untuk mendukung dilakukannya studi lebih lanjut terhadap kerentanan suatu kawasan terhadap potensi likuifaksi, dua diantaranya adalah Peta Zona Kerentanan Likuifaksi Indonesia yang diterbitkan oleh Badan Geologi Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral (ESDM) pada tahun 2019 seperti yang disajikan pada Gambar 1.3, dan IRIS Earthquake Browser yang memberikan data historis kejadian gempa bumi di seluruh dunia secara mendetail dan terbuka untuk umum (open source).
Gambar 1.3 Peta zona kerentanan likuifaksi pulau Lombok NTB (Sumber: Badan Geologi Kementerian ESDM, 2019)
Berdasarkan data terdahulu yang disajikan pada Gambar 1.3 peta zona kerentanan likuifaksi pulau Lombok NTB, dapat diperhatikan bahwa KEK Mandalika diklasifikasikan sebagai zona kerentanan likuifaksi tinggi pada daerah pesisirnya, di mana pada daerah pesisir tersebut merupakan area pembangunan sirkuit MotoGP Mandalika. Selanjutnya tinjauan berdasarkan kriteria historis melalui IRIS Earthquake Browser tahun 2020, diperoleh data bahwa dalam 100 tahun terakhir telah terjadi 1.001 kasus gempa di pulau Lombok dalam radius 250 km. Kasus gempa berdaya rusak tinggi terakhir terjadi pada 29 Juli 2018 dengan kekuatan 6,9 Magnitudo, disertai gempa susulan sebanyak 524 kali (BMKG, 2018).
Memperhatikan kondisi alam dan riwayat gempa bumi di NTB, maka potensi fenomena likuifaksi perlu untuk dilakukan penelitian lebih lanjut pada area sirkuit MotoGP Mandalika. Sejalan dengan temuan data di atas, dilakukan penyelidikan geoteknik yang memperoleh data pada STA 3+800 – STA 4+100 terdapat lapisan pasir lepas, lanau, dan lempung lunak dengan muka air tanah berada di kedalaman 1,5 m di bawah permukaan tanah. Hasil pengujian gradasi menunjukkan sampel terdiri dari pasir (68,6%), lanau (20,51%), kerikil (6,28%), dan lempung (4,61%). Kurva grain size hasil pengujian laboratorium oleh Geo Engineering Research Group Universitas Mataram disajikan pada Gambar 1.4.
Gambar 1.4 Kurva grain size STA 3+800 – STA 4+100 (Sumber: Geo Engineering Research Group Universitas Mataram)
Dari hasil penyelidikan tersebut diperoleh hipotesis bahwa tanah setempat berpotensi mengalami likuifaksi ketika terjadi gempa. Hipotesis didasarkan pada hasil penelitian Casagrande (1975) yang menjelaskan lapisan pasir akan berubah menjadi seperti cairan saat terjadi gempa bumi sehingga tekanan air pori meningkat dan jarak antar partikel pasir menjadi semakin renggang, hal ini menyebabkan daya dukung tanah berkurang drastis. Kramer (1996) menjelaskan tanah pasir dengan butiran bersudut cenderung lebih sulit untuk memadat sehingga lebih potensial untuk kehilangan kekuatannya saat terjadi gempa bumi. Selanjutnya Kramer (1996) menambahkan bahwa likuifaksi hanya terjadi dalam kondisi tanah jenuh, maka dari
itu kedalaman air tanah berpengaruh pada kerentanan likuifaksi. Tingkat kerentanan terhadap likuifaksi akan semakin tinggi jika kedalaman air tanah semakin dekat dengan permukaan. Teori-teori tersebut sejalan dengan kondisi di lapangan berdasarkan penyelidikan geoteknik oleh Geo Engineering Research Group Universitas Mataram pada tahun 2019 yang menemukan bahwa kedalaman
muka air tanah terletak pada elevasi -1.50 meter dari muka tanah eksisting. Oleh karena itu perlu dilakukan studi lebih lanjut mengenai metode perbaikan tanah untuk meningkatkan daya dukung tanah sehingga mampu menjaga badan jalan sirkuit MotoGP terhindar dari fenomena likuifaksi saat terjadi gempa bumi. Metode perbaikan tanah yang umum dilakukan pada kawasan yang rentan terhadap fenomena likuifaksi antara lain, vibro-compaction atau stone column, dynamic compaction, deep soil mixing, dan soil replacement. Kriteria pemilihan metode
perbaikan tanah ini bermacam-macam menyesuaikan karakteristik lapisan tanah setempat.
Berdasar permasalahan di atas maka diangkat oleh penulis perencanaan stone column untuk meningkatkan daya dukung tanah terhadap potensi likuifaksi
pada badan sirkuit MotoGP Mandalika. Metode stone column dipilih atas dasar teori Woodward (2005) yang menjelaskan gradasi tanah setempat didominasi oleh pasir dan masuk ke dalam zona kesesuaian metode stone column. Kurva yang menunjukkan kesesuaian ukuran butir tanah setempat dengan metode stone column (vibro-replacement) disajikan pada Gambar 1.5.
Gambar 1.5 Grain size STA 3+800 - STA 4+100 masuk ke dalam zona kesesuaian metode stone column
(Sumber: After Woodward, 2005)
Metode stone column dikembangkan pada tahun 1930an di Jerman yang prinsipnya adalah mengganti material lepas dengan batu yang dipadatkan, bersamaan dengan densifikasi dan pengurangan kompresibilitas tanah sekitarnya untuk membentuk material komposit. Dengan kata lain, metode ini dilakukan dengan menciptakan gempa bumi lokal di kedalaman tanah yang sudah ditentukan.
Getaran yang terjadi pada metode stone column menggunakan sebuah alat bantu bernama vibroflot yang berfungsi untuk menggetarkan tanah pada kedalaman tertentu, vibroflot tersebut umum dipasangkan dengan crawler crane untuk kemudahan mobilisasi. Adapun ilustrasi aplikasi stone column disajikan pada Gambar 1.6.
Gambar 1.6 Ilustrasi aplikasi stone column (Sumber: Woodward, 2005)
Manfaat dari metode stone column menurut Woodward (2005) diantaranya adalah peningkatan nilai CRR (Cyclic Resistant Ratio) yang diakibatkan pada saat instalasi stone column akan dilakukan penggetaran terhadap tanah, sehingga mengakibatkan tanah pasir memadat. Saat terjadi gempa bumi, material stone column dapat meloloskan tekanan air pori berlebih karena sifat materialnya yang
dapat meloloskan air. Sehingga metode stone column dapat menjadi rujukan perbaikan tanah untuk meningkatkan daya dukung tanah pada badan sirkuit internasional MotoGP Mandalika sebagai mitigasi bencana gempa bumi yang dapat berdampak likuifaksi.
1.2. Rumusan Masalah
Sejalan dengan latar belakang tersebut di atas, maka dapat dirumuskan permasalahan yang akan dibahas dalam tugas akhir ini adalah sebagai berikut:
1. Bagaimana potensi kerusakan tanah setempat terhadap likuifaksi ditinjau dengan metode Liquefaction Potensial Index (LPI)?
2. Bagaimana desain stone column untuk perbaikan tanah?
3. Berapa Rencana Anggaran Biaya (RAB) perbaikan tanah dengan metode stone column?
1.3. Tujuan
Berdasarkan rumusan masalah tersebut di atas, maka dapat diketahui tujuan yang akan dicapai dari tugas akhir ini adalah sebagai berikut:
1. Diketahui potensi kerusakan tanah setempat dengan metode Liquefaction Potensial Index (LPI)
2. Diketahui desain stone column untuk perbaikan tanah
3. Diketahui Rencana Anggaran Biaya (RAB) perbaikan tanah dengan metode stone column.
1.4. Manfaat
Manfaat dari penulisan tugas akhir ini dibagi menjadi dua macam, yaitu manfaat teoritis untuk kepentingan dunia akademik dan pribadi penulis, serta manfaat praktis untuk kepentingan institusi dan masyarakat. Adapun manfaat yang diharapkan tercapai dari tugas akhir ini akan disajikan pada sub bab berikut.
1.4.1. Manfaat untuk Dunia Akademik
Manfaat dari penulisan tugas akhir untuk dunia akademik adalah sebagai berikut:
1. Menambah wawasan dan pengetahuan akan ilmu geoteknik dalam lingkup perbaikan tanah.
2. Sebagai referensi dalam merencanakan metode perbaikan tanah dengan karakteristik tanah sejenis sebagai mitigasi likuifaksi.
3. Mengetahui bagaimana tata cara perencanaan perbaikan tanah dengan metode stone column.
1.4.2. Manfaat untuk Pribadi Penulis
Manfaat dari penulisan tugas akhir untuk pribadi penulis adalah sebagai berikut :
1. Sebagai evaluasi penguasaan ilmu ketekniksipilan terkait dengan disiplin geoteknik dalam konsentrasi perbaikan tanah.
2. Menambah wawasan dan pengetahuan akan ilmu perbaikan tanah dari aspek perencanaan mutu dan biaya metode stone column.
3. Menambah wawasan terhadap mitigasi kebencanaan likuifaksi yang berdampak dan berakibat terhadap infrastruktur ketekniksipilan
1.4.3. Manfaat untuk Institusi
Manfaat dari penulisan tugas akhir untuk institusi adalah sebagai berikut : 1. Sebagai bahan pertimbangan kepada instansi terkait pemilihan sistem
perbaikan tanah dengan karakteristik tanah sejenis.
2. Dengan adanya alternatif perencanaan perbaikan tanah metode stone column, dapat dijadikan referensi perbandingan dalam pemilihan metode
perbaikan tanah terhadap potensi likuifaksi.
3. Sebagai bahan rekomendasi dan evaluasi bagi instansi terkait dalam pelaksanaan perbaikan tanah terhadap mitigasi bencana likuifaksi.
1.4.4. Manfaat untuk Masyarakat
Manfaat dari penulisan tugas akhir untuk masyarakat adalah sebagai berikut:
1. Memberikan pemahaman umum kepada masyarakat terhadap pemilihan metode perbaikan tanah sebagai mitigasi bencana likuifaksi.
2. Memberikan wawasan dan gambaran umum bentukan perencanaan perbaikan tanah dengan metode stone column.
1.5. Batasan Masalah
Batasan masalah dari penulisan proposal ini adalah sebagai berikut:
1. Perencanaan dilakukan pada proyek Penyiapan Badan Jalan Sirkuit Internasional MotoGP Mandalika
2. Perencanaan hanya menganalisis metode stone column
3. Pemilihan metode dimaksudkan sebagai mitigasi likuifaksi pada STA 3+800 – 4+100 Sirkuit MotoGP Mandalika
4. Perencanaan tidak memperhitungkan perkerasan jalan pada badan jalan sirkuit MotoGP Mandalika
5. Analisa perencanaan pada studi ini tidak menggunakan software khusus analisa geoteknik, melainkan menggunakan perhitungan manual dengan program bantu perhitungan Microsoft Excel
6. Analisis potensi likuifaksi secara kuantitatif menggunakan metode simplified seed dan metode liquefaction potensial index (LPI)
7. Analisis dan evaluasi desain stone column dilakukan pada kondisi kedalaman hasil perhitungan metode LPI
8. Analisis dan evaluasi desain stone column dengan menggunakan metode Baez dan Martin (1993), metode Priebe (1995), dan metode Baez (1995) 9. Standar perencanaan yang digunakan adalah SNI 8460-2017 Persyaratan
Geoteknik dan Indian Standard 15284-1 (2003) Design and Construction for Ground Improvement – Guidelines Part 1 (Stone Columns)
10. Visualisasi gambar detail rencana menggunakan software Autodesk AutoCAD 2019.
