analisa risiko terhadap pipa gas bawah laut di teluk ... · dasar teori tinjauan pustaka ......

1

Analisa Risiko Terhadap Pipa Gas Bawah Laut di Teluk Jakarta Akibat Soil Liquefaction

(Aminarti Rafika, Dr. Ir. Wahyudi, M. Sc., Prof. Dr. Ir. Ketut Buda Artana, M. Sc.,)

Jurusan Teknik Kelautan Fakultas Teknologi Kelautan

Institut Teknologi Sepuluh Nopember E-mail: [email protected]

Abstrak

Tugas akhir ini membahas mengenai analisa risiko kegagalan sistem perpipaan milik PT. Perusahaan Gas Negara

(Persero) Tbk (PGN) akibat kemungkinan terjadinya soil liquefaction. Sistem perpipaan yang ditinjau ini merupakan

jalur

transportasi aliran gas pipa gas Labuhan Maringgai – Muara Bekasi. Soil liquefaction adalah proses terjadinya

perubahan pada tanah yang akan mengalami perubahan sifat dari sifat zat padat menuju sifat zat cair. Proses ini dapat

menyebabkan terjadinya penurunan tanah di area pipa yang terpasang, sehingga dikhawatirkan pipa yang terpasang

akan mengalami buckling akibat terjadinya bentangan bebas serta terjadinya perubahan longitudinal stress pada pipa

yang terkubur dalam tanah. Analisa risiko dilakukan dengan menggunakan metode Monte Carlo. Sementara

perhitungan konsekuensi didapatkan dari kalkulasi tegangan-tegangan yang bekerja pada sistem tersebut, antara lain:

hoop stress, axial stress, longitudinal stress dan combined stress, setelah itu didapatkan harga dari masing-masing

frekuensi kejadian dan konsekuensi kejadian, harga tersebut dapat dimasukkan ke dalam matriks risiko (sesuai DNV

RP F107) untuk menentukan tingkat bahaya yang terjadi.

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Jalur pipa gas Labuhan Maringgai – Muara Bekasi

adalah jalur pipa offshore yang dimiliki oleh PT.

Perusahaan Gas Negara (Persero) Tbk (PGN). Jalur pipa

ini merupakan bagian dari jalur pipa transmisi yang

mengalirkan gas dari Sumatra Selatan (sumber gas dari

Pertamina dan Conoco Philips) ke Jawa Barat dan

memiliki panjang ± 165 km dan mulai beroperasi pada

bulan Agustus 2007. Saat ini pipa tersebut mengalirkan

gas sejumlah ± 400 MMSCFD ( Million Metric Standard

Cubic Feet per Day ) dengan tekanan ± 800 psig untuk

kebutuhan pembangkit listrik dan industri di daerah Jawa

Barat.

Gambar 1.1 Jalur pipa gas transmisi SSWJ jalur Grissik-Pagardewa-Labuhan Maringgai-Muara Bekasi

2

.

Likuifaksi akan menyebabkan kerusakan pada struktur

tanah antara lain lateral spreading ataupun sand boiling

secara tiba – tiba saat terjadinya gempa, (Mabrur, 2009)

sehingga struktur di atas tanah tersebut umumnya tidak

dapat dipergunakan lagi. Selain itu likuifaksi dapat

menyebabkan bouyant rise of buried structures yang

menimbulkan ledakan pada pipa gas atau tanki bahan

kimia terpendam di dalam tanah, (Zhang dan Wang,

1992). Likuifaksi yang disertai dengan adanya settlement

(penurunan tanah) yang lebih lanjut dapat menjadi

penyebab terjadinya bentangan

bebas pada sekitar jalur pipa bawah laut dan

menyebabkan pipa didasar laut mengalami buckling

hingga terjadinya kepecahan pada pipa .

Likuifaksi merupakan fenomena hilangnya

kekuatan lapisan tanah akibat getaran. Getaran yang

dimaksud dapat berupa getaran yang berasal dari gempa

bumi maupun yang berasal dari pembebanan cepat

lainnya seperti beban gelombang. Likuifaksi biasanya

terjadi pada tanah yang tidak padat. Misalnya tanah yang

tersusun dari pasir dan endapan bekas delta sungai, (Chi

and Ou, 2003).

Oleh sebab itu penelitian tentang analisa risiko

akibat soil liquefaction terhadap pipa gas

transmisi SSWJ Jalur pipa gas Labuhan Maringgai –

Muara Bekasi sangat diperlukan. Penelitian ini

mencakup tentang sebuah analisa risiko berdasarkan

kemungkinan terjadinya soil liquefaction akibat beban

gempa bumi di area Jalur pipa gas Labuhan Maringgai –

Muara Bekasi .Data dari hasil potensi likuifaksi tanah di

olah berdasarkan titik tempat yang kemungkinan besar

mengalami soil liquefaction, dari data tersebut kemudian

ditentukan tingkat risikonya dan mitigasi risiko yang

tepat di berikan.

1.2 Perumusan Masalah

Berdasarkan uraian di atas, maka dapat dirumuskan

permasalahan dalam penelitian Tugas Akhir ini adalah

sebagai berikut:

1. Dilokasi mana saja sepanjang rute pipa gas

diletakkan yang memungkinkan terjadinya soil

liquefaction?

2. Berapa tingkat penurunan tanah diakibatkan oleh

soil liquefaction yang dapat menyebabkan

kegagalan pada jaringan pipa gas?

3. Berapa tingkat risiko kegagalan yang akan terjadi

pada pipa gas akibat soil liquefaction?

4. Mitigasi risiko apa yang tepat digunakan untuk

mengurangi risiko kegagalan yang ada?

1.3 Tujuan

Tujuan penelitian dari Tugas Akhir ini adalah:

1. Menentukan rute pipa gas yang memungkinkan

terjadinya soil liquefaction

2. Menentukan tingkat penurunan tanah diakibatkan

oleh soil liquefaction yang dapat menyebabkan

kegagalan pada jaringan pipa gas

3. Menentukan tingkat risiko kegagalan yang akan

terjadi pada pipa gas akibat soil liquefaction

4. Menentukan mitigasi risiko yang tepat digunakan

untuk mengurangi risiko kegagalan yang ada

1.4 Manfaat

Manfaat diadakannya penelitian ini adalah

1. Dapat mengetahui tingkat risiko yang terjadi pada

pipa gas di Teluk Jakarta(Jalur pipa gas Labuhan

Maringgai – Muara Bekasi) sehingga dapat

diketahui pula mitigasi yang tepat untuk

mengurangi risiko tersebut dalam upaya

penanggulangannya.

2. Dapat memberikan pengetahuan dan pemahaman

yang komprehensif terhadap upaya optimal dalam

analisa risiko yang terjadi pada pipa gas akibat soil

3

liquefaction untuk pihak-pihak yang terkait dalam

penanggulangannya maupun untuk masyarakat

pada umumnya.

3. Hasil penelitian yang telah dilakukan, dapat

dijadikan sebagai rujukan oleh pihak terkait

ataupun sebagai acuan untuk penelitian yang lebih

lanjut dalam bidang yang sama.

DASAR TEORI

Tinjauan Pustaka

Studi mengenai peristiwa liquefaction ini secara

intensif baru ditekuni setelah peristiwa gempa yang

terjadi di Alaska (April, 1964) dan gempa yang terjadi di

Niigata, Jepang (Juni, 1964).Baker dan Faber (2008)

melakukan penilaian risiko soil liquefaction

menggunakan geostatistik untuk menghitung variabilitas

spasial tanah. Makalah ini mengusulkan sebuah metode

untuk mengukur sejauh mana potensi likuifaksi oleh

perhitungan untuk ketergantungan spasial sifat tanah dan

potensial getaran gempa.

Parker ,et.al (2005) melakukan penelitian dengan

menghasilkan penelitian yaitu suatu kerangka

probabilistik untuk mengevaluasi probabilitas tahunan

soil liquefaction dengan metodologi gabungan penilaian

terhadap probabilistik bahaya gempa, analisis respon

tempat dan evaluasi geoteknik potensi likuifaksi. hasil

termasuk kurva CSR, probabilitas tahunan batas

pencairan dan keyakinan pada estimasi.

Wen, et.al (2010) mengusulkan sebuah metode

untuk untuk menilai gelombang dan potensi likuifaksi

akibat gempa untuk pipa gas bawah laut dengan

menggunakan parameter kekuatan dari triaksial siklik

test dan uji geser langsung di laboratorium.

Wang dan Zhang (1992) dalam makalahnya

disebutkan sebuah metode umum telah dikembangkan

untuk mempelajari respon dinamis dari sistem pipa

terkubur selama proses soil liquefaction.

Esford, et.al (2004) dalam penelitiannya telah

memberikan penilaian kulitatif untuk prosedur

perankingan tingkat risiko pada pipa beserta lokasi

terjadinya kerusakan pada pipa. Tujuannya adalah untuk

menerapkan cara sistematis memprioritaskan kegiatan

modal dan pemeliharaan berdasarkan prinsip manajemen

risiko.

Dasar Teori

2.1 Analisa Risiko

Pengambilan keputusan untuk toleransi risiko yang

ada disesuaikan dengan standar kode yang ada. DNV RP

F107 (2001) memberikan hubungan antara fekuensi

kejadian, risiko serta kerusakan atau konsekuensi dalam

sebuah persamaan sebagai berikut:

Risiko = Frekuensi x Konsekuensi (2.1)

Risk Assesment adalah metode yang sistimatis

untuk menentukan apakah suatu kegiatan memiliki risiko

yang dapat diterima atau tidak (Muhlbeuer, 2004).

Risiko adalah kombinasi dari consequence dan

probability.

Gambar 2.1. Matriks Risiko (DNV RP F107, 2001)

4

Pengertian daerah ALARP (As Low As

Reasonably Practicable) merupakan perbatasan antara

risiko itu dapat diterima atau tidak, Apabila perkiraan

risiko masih tidak dapat diterima, maka usaha untuk

mengurangi risiko dapat dilakukan dengan 3 cara, yaitu

diantaranya:

1. Mengurangi frekuensi.

2. Mengurangi konsekuensi, atau

3. Sebuah kombinasi dari keduanya.

Tabel 2.1 Kriteria Rangking Frekuensi (DNV RP F107,

2001)

Tabel 2.2 Kriteria Rangking Konsekuensi (DNV)

2.2 Soil liquefaction ( Likuifaksi Tanah )

Pada umumnya, likuifaksi merujuk pada

hilangnya kekuatan tanah pada keadaan jenuh air, atau

dengan kata lain, hilangnya sifat kohesi pada partikel

tanah yang diakibatkan oleh tekanan-tekanan air pada

pori-pori tanah selama terjadinya beban dinamik, seperti

halnya gelombang seismik atau gelombang gempa.

kekuatan mencapai MMI (Modified Mercally

Intensity) VI. MMI mengukur kekuatan gempa

berdasarkan dampaknya, dengan skala I hingga XII.

Secara umum dapat disimpulkan bahwa syarat-syarat

terjadinya likuifaksi pada suatu wilayah adalah :

a. Lapisan tanah berupa pasir atau lanau,

b. Lapisan tanah jenuh air,

c. Lapisan tanah bersifat lepas (tidak padat),

d. Terjadi gempa bermagnitudo di atas 5,0, dan

e. Berkecepatan gempa lebih dari 0.1 g.

Gambar 2.2 Kondisi partikel tanah saat mengalami

getaran. (saat terjadinya kenaikan tegangan air pori)

2.3 Metode Untuk Mengevaluasi Terjadinya Soil

liquefaction

Pada dasarnya analisis potensi soil liquefaction

adalah mencari dua parameter utama yaitu Cyclic Stress

Ratio (CSR) yang merupakan tegangan geser siklik yang

terjadi akibat gempa dibagi dengan tegangan efektif lain,

dan Cyclic Ressistance Ratio (CRR) yang merupakan

ketahanan tanah untuk menahan soil liquefaction. Jika

angka keamanan lebih kecil atau sama dengan satu (SF ≤

1) maka terjadi soil liquefaction dan jika lebih besar satu

(SF > 1) maka tidak terjadi soil liquefaction, (Jha dan

Suzuki , 2008). SF dapat dicari dengan membagi nilai

CRR terhadap CSR (SF = CRR/CSR)

Cyclic Stress Ratio (CSR)

Dengan menganggap nilai percepatan rata-rata

akibat gempa adalah 0,65 dari percepatan maksimum,

maka nilai tegangan geser rata-rata dapat dihitung

dengan rumus sebagai berikut: (Seed et al,1966)

cyc = 0.65 v (2.3)

Karena kolom tanah tidak berprilaku seperti

sebuah struktur yang kaku pada saat terjadi gempa (tanah

dapat mengalami deformasi), maka Seed dan Idriss

5

(1971) memasukkan sebuah faktor reduksi kedalaman

(rd) terhadap persamaan tersebut sehingga :

(2.4)

Untuk mendapatkan nilai CSR maka kedua sisi

dinormalisasi dengan tegangan vertikal efektif, sehingga

dapat dituliskan

(2.5)

Dengan :

adalah percepatan maksimum dipermukaan

tanah, (m/s2)

g adalah percepatan gravitasi bumi, (m/s2)

adalah tegangan vertikal total, (N/m²)

adalah tegangan vertikal efektif, (N/m²)

= tekanan air pori

H=kedalaman,

= massa jenis air laut

rd adalah faktor reduksi terhadap tegangan

Pada dasarnya rumus CSR tersebut berlaku

untuk gempa dengan magnitude 7.5. untuk gempa

dengna magnitude tidak sama dengan 7.5 maka Seed dan

Idriss (1982) memberikan faktor koreksi MSF

(Magnitude Scalling Factor) terhadap persamaan CSR

diatas, menjadi :

(2.6)

Besarnya MSF dapat dicari berdasarkan

persamaan dari Youd dan Noble (1997) :

(2.7)

Dengan Mw adalah magnitude gempa

Cyclic Resistant Ratio (CRR)

Nilai Cyclic Resistance Ratio (CRR)

merupakan nilai ketahanan suatu lapisan tanah terhadap

tegangan cyclic. Nilai CRR dapat diperoleh dengan

beberapa cara, diantaranya berdasarkan Methode Seed

(1971)

CRR = CN N (2.8)

dan

CN = (1-1.25 log ( σv'/11.1)) (2.9)

Dengan :

σv' = Tegangan vertical efektif, (N/m²)

N = Equivalent number of cycle versus magnitude

Tabel 2.4 Equivalent number of cycle versus magnitude

Mw N T(s) 6 6.5 7 7.5 8

0.5 0.8 1 2 3

0.8 1.4 2.0 4.0 6.0

Faktor Reduksi (rd)

Faktor reduksi merupakan nilai yang dapat

mengurangi tegangan di dalam tanah. Semakin jauh ke

dalam tanah maka faktor reduksi akan semakin kecil.

Nilai rd adalah faktor nonlinier pengurangan beban yang

bervariasi terhadap kedalaman. Menurut Seed and Idris

(1971) besar dari nilai reduksi pada tanah berdasarkan

kedalamannya adalah seperti yang ada pada gambar 2.3.

Gambar 2.3. Grafik Faktor reduksi, rd (Seed and Idriss,

1971).

6

Secara perhitungan maka nilai rd dapat dicari

berdasarkan persamaan dari T. Blake ( personal

communication, 1996 ) :

(2.10)

2.3 Metode Untuk Mengevaluasi Terjadinya

Penurunan Tanah akibat Soil LIquefaction

Untuk para praktisi teknik, tugas terpenting

dalam melakukan analisa mengenai soil liquefaction ini

adalah memprediksi dimana fenomena tersebut akan

terjadi serta memperkirakan seberapa dalam penurunan

tanah yang akan ditimbulkannya. Jeng dan Seymour

(2007) memberikan persamaan mengenai hubungan

antara parameter B dengan kedalaman maksimum yang

terjadi akibat soil liquefaction, yakni:

(2.11)

Dengan :

(2.12)

(2.13)

(2.14)

(2.15)

serta

(2.16)

dan

(2.17)

Dengan:

K0 = koefisien tekanan lateral tanah

Φ = sudut geser tanah (°)

γ’ = berat volume tanah kering (N/m³)

γs = berat tanah (N/m³)

γw = berat volume air (N/m³)

Cν = koefisien konsolidasi (m²/s)

G = modulus geser (N/m²)

K = permeabilitas tanah (m/s)

T = periode gelombang (s)

ν = poisson’s ratio

k = angka gelombang

α dan β = konstanta empiris fungsi dari densitas

relative (Dr) (McDougal et al., 1989)

Pb = amplitudo tekanan gelombang dinamik

(m)

Kedalaman maksimum penurunan tanah akibat

soil liquefaction dapat dengan mudah diketahui melalui

grafik hubungan antara parameter B dengan kedalaman

maksimum penurunan tanah (zL) yang ditunjukkan oleh

Gambar 2.7.

2.4 Kegagalan Jaringan Pipa Akibat Soil

liquefaction

Untuk analisa keandalan akibat soil

liquefaction ini, Jha dan Suzuki (2008) memberikan

sebuah persamaan Peluang Kegagalan sebagai berikut:

Gambar 2.7. Grafik Distribusi Kedalaman Maksimum (zL) dengan Parameter B (Jeng dan Seymour, 2007).

7

(2.18)

Lebih lanjut, Jha dan Suzuki (2008) juga

memberikan persamaan Moda Kegagalan (MK) untuk

menghitung analisa keandalan dari sebuah sistem

perpipaan yang mengalami kegagalan akibat soil

liquefaction adalah sebagai berikut:

(2.19)

Dengan:

CRR = Cyclic Resistance Ratio

CSR = Cyclic Stress Ratio

Sistem dikatakan gagal jika g(X) < 0,

dinyatakan berhasil jika g(X) > 0, dan bila g(X) = 0

maka sistem dinyatakan failure surface (Rosyid, 2007).

Variabel acak dasar terdiri dari variabel fisik yang

menggambarkan ketidakpastian.

Persamaan untuk mengestimasi frekuensi

kejadiannya adalah sebagai berikut:

F = P Nk (2.20)

Namun karena perhitungan frekuensi yang

dilakukan untuk menyelesaikan tugas akhir

menggunakan metode Monte Carlo, maka persamaan

untuk mengestimasi frekuensi kejadiannya menjadi

(Rosyid, 2007):

(2.21)

Dengan:

Fk = frekuensi kejadian

P = peluang kegagalan dari sistem

Pg = peluang gagal dari seluruh kejadian

Nk = jumlah seluruh kejadian

n = jumlah kejadian gagal

Kriteria dari frekuensi dapat dilihat pada Tabel

2.1.

Konsekuensi Kejadian

Konsekuensi yang mungkin terjadi bila

penurunan tanah yang disebabkan oleh fenomena soil

liquefaction pada jalur perpipaan terjadi adalah

terjadinya perubahan tegangan pada sistem perpipaan

tersebut yang lebih lanjut dapat menyebabkan buckling

pada pipeline system tersebut. Persamaan-persamaan

yang dapat digunakan untuk mengestimasi hal tersebut

adalah (DNV OS F101, 2000):

Hoop stress : (2.22)

(2.23)

Longitudinal stress :

(2.24)

Axial stress : (2.25)

(2.26)

(2.27)

(2.28)

Combined stress :

(2.29)

Dengan:

σh = hoop stress (psi)

σL = longitudinal stress (psi)

σa = axial stress (psi)

σc = combined stress (psi)

Pi = net internal pressure (psi)

Pe = eksternal pressure (psi)

ρ = massa jenis air laut (kg/m³)

g = gaya gravitasi (m/s²)

d = kedalaman laut (m)

OD atau Do = outer diameter (inch)

t = wall thickness (inch)

8

Di = diameter dalam pipa (inch)

A = cross sectional area (inch²)

r = jari-jari (inch)

Kriteria dari konsekuensi dapat dilihat pada

Tabel 2.2.

ANALISA DATA dan PEMBAHASAN

3.1 Data Lingkungan dan Data Sistem

Perpipaan

Tabel 4.1 Data Segmentasi Kedalaman Pipa

Gas Bawah Laut PT. Perusahaan Gas Negara (Persero)

dan jenis tanah.

KP Jenis Tanah Kedalaman (m)

zone

139 Silty Sand 23.00 17 140 Silty Sand 22.00

141 Silty Sand 21.00

142 Silty Sand 20.00 143 Silty Sand 19.00 144 Silty Sand 19.00 145 Silty Sand 18.00 146 Silty Sand 18.00 147 Silty Sand 17.00 148 Silty Sand 16.00 149 Silty Sand 16.00 150 Silty Sand 15.00 151 Silty Sand 14.00 152 Silty Sand 14.00

18 153 Silty Sand 12.00 154 Silty Sand 10.00 155 Silty Sand 5.00

Data lingkungan yang dipakai adalah data Peak Ground Acceleration (α max) yang ada pada lokasi yang ditinjau. Data

berdasarkan pada peta yang ditunjukkan gambar 4.3

Gambar 4.3 Peak Ground Acceleration (α max).Sumber dari Kementerian Pekerjaan Umum

Selain data-data lingkungan, untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini juga diperlukan data sistem perpipaan.

Data sistem perpipaan ditunjukkan secara lengkap pada Tabel 4.2. , Tabel 4.3 dan Tabel 4.4

9

3.2 Pengolahan Data

Perhitungan Cyclic Resistance Ratio (CRR)

Berdasarkan data kedalaman dan data pipa yang

dimiliki oleh PT. Perusahaan Gas Negara (Persero),

dapat diketahui harga dari CRR untuk masing-masing

KP dengan menggunakan Persamaan 2.8, seperti yang

ditunjukkan oleh Tabel 4.5 – Tabel 4.9, sebagai berikut:

Tabel 4.5. Hasil Perhitungan CRR untuk KP 139 – KP

155 dengan Mw = 6

KP CRR KP CRR KP CRR 139 0.2996 145 0.3573 151 0.4143 140 0.3102 146 0.3573 152 0.4143 141 0.3213 147 0.3705 153 0.4480 142 0.3327 148 0.3843 154 0.4865 143 0.3447 149 0.3843 155 0.6167 144 0.3447 150 0.3989

Tabel 4.6. Hasil Perhitungan CRR untuk KP 139– KP

155 dengan Mw=6.5



155 dengan Mw = 7

KP CRR KP CRR KP CRR 139 0.5993 145 0.7146 151 0.8286 140 0.6205 146 0.7146 152 0.8286 141 0.6425 147 0.7409 153 0.8960 142 0.6655 148 0.7686 154 0.9730 143 0.6895 149 0.7686 155 1.233

144 0.6895 150 0.7977

Tabel 4.8. Hasil Perhitungan CRR untuk KP 139– KP

155 dengan Mw=7.5



155 dengan Mw = 8


Perhitungan Cyclic Stress Ratio (CSR)

Analisa berdasarkan nilai peak ground acceleration yang

minimum, rata-rata dan maximum.

Tabel 4.10 Hasil Perhitungan CSR untuk KP 139 – KP

155 dengan Mw = 6

KP CSR dengan

αmin =0.1202

g

CSR dengan αavg =

0.5538 g

CSR dengan αmax =

0.9983 g

139 0.0521 0.2400 0.4327 140 0.0535 0.2462 0.4438 141 0.0550 0.2534 0.4567

10

142 0.0568 0.2616 0.4716 143 0.0588 0.2711 0.4886 144 0.0588 0.2711 0.4886 145 0.0612 0.2818 0.5080 146 0.0612 0.2818 0.5080 147 0.0638 0.2937 0.5295 148 0.0666 0.3066 0.5528 149 0.0666 0.3066 0.5528 150 0.0695 0.3201 0.5771 151 0.0724 0.3337 0.6016 152 0.0724 0.3337 0.6016 153 0.0778 0.3585 0.6463 154 0.0818 0.3769 0.6794 155 0.0853 0.3928 0.7080

Tabel 4.11 Hasil Perhitungan CSR untuk KP 139– KP

155 dengan Mw=6.5

KP CSR dengan

αmin =0.1202 g

CSR dengan αavg =

0.5538 g

CSR dengan αmax =

0.9983 g 139 0.0640 0.2946 0.5311 140 0.0656 0.3022 0.5448 141 0.0675 0.3110 0.5606 142 0.0697 0.3211 0.5788 143 0.0722 0.3327 0.5998 144 0.0722 0.3327 0.5998 145 0.0751 0.3459 0.6235 146 0.0751 0.3459 0.6235 147 0.0783 0.3605 0.6499 148 0.0817 0.3764 0.6785 149 0.0817 0.3764 0.6785 150 0.0853 0.3930 0.7084 151 0.0889 0.4096 0.7384 152 0.0889 0.4096 0.7384 153 0.0955 0.4400 0.7932 154 0.1004 0.4626 0.8339 155 0.1047 0.4821 0.8690

Tabel 4.12 Hasil Perhitungan CSR untuk KP 139 – KP

155 dengan Mw = 7

KP CSR dengan

αmin =0.1202

g

CSR dengan αavg =

0.5538 g

CSR dengan αmax =

0.9983 g

139 0.0773 0.3562 0.6421 140 0.0793 0.3653 0.6586

141 0.0816 0.3759 0.6777 142 0.0843 0.3882 0.6997 143 0.0873 0.4022 0.7251 144 0.0873 0.4022 0.7251 145 0.0908 0.4181 0.7538 146 0.0908 0.4181 0.7538 147 0.0946 0.4358 0.7857 148 0.0988 0.4550 0.8202 149 0.0988 0.4550 0.8202 150 0.1031 0.4750 0.8563 151 0.1075 0.4952 0.8926 152 0.1075 0.4952 0.8926 153 0.1155 0.5320 0.9590 154 0.1214 0.5592 1.0081 155 0.1265 0.5828 1.0506


155 dengan Mw=7.5

KP CSR dengan

αmin =0.1202

g

CSR dengan αavg =

0.5538 g

CSR dengan αmax =

0.9983 g

139 0.0923 0.4250 0.7661 140 0.0946 0.4359 0.7858 141 0.0974 0.4486 0.8086 142 0.1006 0.4632 0.8349 143 0.1042 0.4799 0.8651 144 0.1042 0.4799 0.8651 145 0.1083 0.4989 0.8994 146 0.1083 0.4989 0.8994 147 0.1129 0.5200 0.9374 148 0.1179 0.5429 0.9786 149 0.1179 0.5429 0.9786 150 0.1231 0.5668 1.0218 151 0.1283 0.5908 1.0651 152 0.1283 0.5908 1.0651 153 0.1378 0.6347 1.1442 154 0.1449 0.6673 1.2029 155 0.1510 0.6954 1.2535


155 dengan Mw = 8

KP CSR dengan αmin =

0.1202 g

CSR dengan αavg =

0.5538 g

CSR dengan αmax =

0.9983 g 139 0.1088 0.5013 0.9037

11

140 0.1116 0.5142 0.9270 141 0.1149 0.5291 0.9538 142 0.1186 0.5464 0.9849 143 0.1229 0.5661 1.0205 144 0.1229 0.5661 1.0205 145 0.1278 0.5885 1.0609 146 0.1278 0.5885 1.0609 147 0.1332 0.6134 1.1058 148 0.1390 0.6404 1.1544 149 0.1390 0.6404 1.1544 150 0.1452 0.6686 1.2053 151 0.1513 0.6970 1.2564 152 0.1513 0.6970 1.2564 153 0.1626 0.7488 1.3498

154 0.1709 0.7872 1.4190 155 0.1781 0.8203 1.4787

Perhitungan Safety Factor (SF)

Setelah dari hasil perhitungan sebelumnya

didapatkan harga parameter-parameter CRR dan CSR,

berikutnya adalah mengestimasi SF. SF merupakan

parameter terpenting dan mutlak yang harus

diperhitungkan dalam proses identifikasi soil

liquefaction. Hasil perhitungan SF selengkapnya

ditunjukkan oleh Tabel 4.15 – Tabel4.19

Tabel 4.15 Hasil Perhitungan SF untuk KP 139 – KP 155 dengan Mw = 6

KP α min =0.1202 g α avg = 0.5538 g α max = 0.9983 g

SF KATEGORI SF KATEGORI SF KATEGORI 139 5.7499 Non Liquefaction 1.2483 Non Liquefaction 0.6925 Liquefaction 140 5.8040 Non Liquefaction 1.2600 Non Liquefaction 0.6990 Liquefaction 141 5.8408 Non Liquefaction 1.2680 Non Liquefaction 0.7034 Liquefaction 142 5.8589 Non Liquefaction 1.2720 Non Liquefaction 0.7056 Liquefaction 143 5.8582 Non Liquefaction 1.2718 Non Liquefaction 0.7055 Liquefaction 144 5.8582 Non Liquefaction 1.2718 Non Liquefaction 0.7055 Liquefaction 145 5.8404 Non Liquefaction 1.2679 Non Liquefaction 0.7034 Liquefaction 146 5.8404 Non Liquefaction 1.2679 Non Liquefaction 0.7034 Liquefaction 147 5.8097 Non Liquefaction 1.2613 Non Liquefaction 0.6997 Liquefaction 148 5.7728 Non Liquefaction 1.2533 Non Liquefaction 0.6952 Liquefaction 149 5.7728 Non Liquefaction 1.2533 Non Liquefaction 0.6952 Liquefaction 150 5.7389 Non Liquefaction 1.2459 Non Liquefaction 0.6912 Liquefaction 151 5.7182 Non Liquefaction 1.2414 Non Liquefaction 0.6887 Liquefaction 152 5.7182 Non Liquefaction 1.2414 Non Liquefaction 0.6887 Liquefaction 153 5.7558 Non Liquefaction 1.2496 Non Liquefaction 0.6932 Liquefaction 154 5.9456 Non Liquefaction 1.2908 Non Liquefaction 0.7160 Liquefaction 155 7.2321 Non Liquefaction 1.5701 Non Liquefaction 0.8710 Liquefaction

Tabel 4.16 Hasil Perhitungan SF untuk KP 139 – KP 155 dengan Mw=6.5


SF KATEGORI SF KATEGORI SF KATEGORI 139 7.4953 Non Liquefaction 1.6272 Non Liquefaction 0.9027 Liquefaction 140 7.5658 Non Liquefaction 1.6425 Non Liquefaction 0.9112 Liquefaction 141 7.6137 Non Liquefaction 1.6529 Non Liquefaction 0.9169 Liquefaction 142 7.6374 Non Liquefaction 1.6581 Non Liquefaction 0.9198 Liquefaction 143 7.6365 Non Liquefaction 1.6579 Non Liquefaction 0.9197 Liquefaction 144 7.6365 Non Liquefaction 1.6579 Non Liquefaction 0.9197 Liquefaction 145 7.6133 Non Liquefaction 1.6528 Non Liquefaction 0.9169 Liquefaction 146 7.6133 Non Liquefaction 1.6528 Non Liquefaction 0.9169 Liquefaction

12

147 7.5732 Non Liquefaction 1.6441 Non Liquefaction 0.9121 Liquefaction 148 7.5252 Non Liquefaction 1.6337 Non Liquefaction 0.9063 Liquefaction 149 7.5252 Non Liquefaction 1.6337 Non Liquefaction 0.9063 Liquefaction 150 7.4810 Non Liquefaction 1.6241 Non Liquefaction 0.9010 Liquefaction 151 7.4540 Non Liquefaction 1.6182 Non Liquefaction 0.8977 Liquefaction 152 7.4540 Non Liquefaction 1.6182 Non Liquefaction 0.8977 Liquefaction 153 7.5030 Non Liquefaction 1.6289 Non Liquefaction 0.9036 Liquefaction 154 7.7504 Non Liquefaction 1.6826 Non Liquefaction 0.9334 Liquefaction 155 9.4274 Non Liquefaction 2.0467 Non Liquefaction 1.1354 Non

Liquefaction

Tabel 4.17 Hasil Perhitungan SF untuk KP 139 – KP 155 dengan Mw=7


SF KATEGORI SF KATEGORI SF KATEGORI 139 7.7501 Non Liquefaction 1.6825 Non Liquefaction 0.9334 Liquefaction 140 7.8229 Non Liquefaction 1.6984 Non Liquefaction 0.9421 Liquefaction 141 7.8725 Non Liquefaction 1.7091 Non Liquefaction 0.9481 Liquefaction 142 7.8970 Non Liquefaction 1.7144 Non Liquefaction 0.9511 Liquefaction 143 7.8960 Non Liquefaction 1.7142 Non Liquefaction 0.9509 Liquefaction 144 7.8960 Non Liquefaction 1.7142 Non Liquefaction 0.9509 Liquefaction 145 7.8720 Non Liquefaction 1.7090 Non Liquefaction 0.9481 Liquefaction 146 7.8720 Non Liquefaction 1.7090 Non Liquefaction 0.9481 Liquefaction 147 7.8307 Non Liquefaction 1.7000 Non Liquefaction 0.9431 Liquefaction 148 7.7810 Non Liquefaction 1.6892 Non Liquefaction 0.9371 Liquefaction 149 7.7810 Non Liquefaction 1.6892 Non Liquefaction 0.9371 Liquefaction 150 7.7353 Non Liquefaction 1.6793 Non Liquefaction 0.9316 Liquefaction 151 7.7073 Non Liquefaction 1.6733 Non Liquefaction 0.9282 Liquefaction 152 7.7073 Non Liquefaction 1.6733 Non Liquefaction 0.9282 Liquefaction 153 7.7580 Non Liquefaction 1.6843 Non Liquefaction 0.9343 Liquefaction 154 8.0138 Non Liquefaction 1.7398 Non Liquefaction 0.9651 Liquefaction 155 9.7478 Non Liquefaction 2.1162 Non Liquefaction 1.1740 Non

Liquefaction

Tabel 4.18 Hasil Perhitungan SF untuk KP 139 – KP 155 dengan Mw=7.5


SF KATEGORI SF KATEGORI SF KATEGORI 139 12.9906 Non Liquefaction 2.8203 Non Liquefaction 1.5645 Non Liquefaction

140 13.1128 Non Liquefaction 2.8468 Non Liquefaction 1.5792 Non Liquefaction 141 13.1959 Non Liquefaction 2.8648 Non Liquefaction 1.5892 Non Liquefaction 142 13.2369 Non Liquefaction 2.8737 Non Liquefaction 1.5942 Non Liquefaction

143 13.2353 Non Liquefaction 2.8734 Non Liquefaction 1.5940 Non Liquefaction 144 13.2353 Non Liquefaction 2.8734 Non Liquefaction 1.5940 Non Liquefaction 145 13.1951 Non Liquefaction 2.8646 Non Liquefaction 1.5891 Non Liquefaction 146 13.1951 Non Liquefaction 2.8646 Non Liquefaction 1.5891 Non Liquefaction 147 13.1257 Non Liquefaction 2.8496 Non Liquefaction 1.5808 Non Liquefaction 148 13.0424 Non Liquefaction 2.8315 Non Liquefaction 1.5707 Non Liquefaction

13

149 13.0424 Non Liquefaction 2.8315 Non Liquefaction 1.5707 Non Liquefaction 150 12.9658 Non Liquefaction 2.8149 Non Liquefaction 1.5615 Non Liquefaction 151 12.9190 Non Liquefaction 2.8047 Non Liquefaction 1.5559 Non Liquefaction 152 12.9190 Non Liquefaction 2.8047 Non Liquefaction 1.5559 Non Liquefaction 153 13.0040 Non Liquefaction 2.8232 Non Liquefaction 1.5661 Non Liquefaction 154 13.4327 Non Liquefaction 2.9162 Non Liquefaction 1.6177 Non Liquefaction 155 16.3392 Non Liquefaction 3.5472 Non Liquefaction 1.9678 Non Liquefaction

Tabel 4.19 Hasil Perhitungan SF untuk KP 139 – KP 155 dengan Mw=8


SF KATEGORI SF KATEGORI SF KATEGORI 139 16.5184 Non Liquefaction 3.5861 Non Liquefaction 1.9894 Non Liquefaction 140 16.6737 Non Liquefaction 3.6198 Non Liquefaction 2.0081 Non Liquefaction 141 16.7794 Non Liquefaction 3.6428 Non Liquefaction 2.0208 Non Liquefaction 142 16.8315 Non Liquefaction 3.6541 Non Liquefaction 2.0271 Non Liquefaction 143 16.8295 Non Liquefaction 3.6537 Non Liquefaction 2.0268 Non Liquefaction 144 16.8295 Non Liquefaction 3.6537 Non Liquefaction 2.0268 Non Liquefaction 145 16.7784 Non Liquefaction 3.6426 Non Liquefaction 2.0207 Non Liquefaction 146 16.7784 Non Liquefaction 3.6426 Non Liquefaction 2.0207 Non Liquefaction 147 16.6901 Non Liquefaction 3.6234 Non Liquefaction 2.0100 Non Liquefaction 148 16.5843 Non Liquefaction 3.6004 Non Liquefaction 1.9973 Non Liquefaction 149 16.5843 Non Liquefaction 3.6004 Non Liquefaction 1.9973 Non Liquefaction 150 16.4868 Non Liquefaction 3.5793 Non Liquefaction 1.9856 Non Liquefaction 151 16.4273 Non Liquefaction 3.5664 Non Liquefaction 1.9784 Non Liquefaction 152 16.4273 Non Liquefaction 3.5664 Non Liquefaction 1.9784 Non Liquefaction 153 16.5354 Non Liquefaction 3.5898 Non Liquefaction 1.9914 Non Liquefaction 154 17.0806 Non Liquefaction 3.7082 Non Liquefaction 2.0571 Non Liquefaction 155 20.7764 Non Liquefaction 4.5105 Non Liquefaction 2.5022 Non Liquefaction

Dari Tabel 4.15 – Tabel 4.17. dapat diketahui bahwa harga SF untuk masing-masing KP pada α min =0.1202 g dan α

avg = 0.5538 g adalah lebih besar dari 1 (SF>1) sehingga potensi soil liquefaction sangat kecil untuk terjadi. Tetapi

untuk α max = 0.9983 g nilainya adalah lebih kecil dari 1 (SF<1) sehingga besar kemungkinan terjadinya soil

liquefaction.

Pada Tabel 4.18- 4.19 semua harga SF menunjukkan lebih besar dari 1

Perhitungan Penurunan Tanah

Tabel 4.20. Hasil Perhitungan Nilai B Untuk KP

139 – KP 155 dengan Mw= 6

KP M = 6 M = 6 M = 6 α min= 0.1202 g α avg= 0.5538 g α max = 0.9983 g

λZl

B ZL(m)

λZl

B ZL(m)

λZl B ZL(m)

139 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 0.1 0.5 0.06

140 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 10.0 0.1 6.04 141 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 4.9 0.2 2.96 142 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 1.8 0.4 1.09 143 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 10.0 0.1 6.04 144 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 10.0 0.1 6.04 145 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 10.0 0.1 6.04 146 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 10.0 0.1 6.04 147 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 3.0 0.3 1.81 148 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 0.1 0.5 0.06 149 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 0.1 0.5 0.06

14

150 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 10.0 0.1 6.04 151 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 4.9 0.2 2.96 152 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 4.9 0.2 2.96 153 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 10.0 0.1 6.04 154 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 4.9 0.2 2.96 155 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 10.0 0.1 6.04


139 – KP 155 dengan Mw= 6.5

KP M = 6.5 M = 6.5 M = 6.5

α min= 0.1202 g α avg= 0.5538 g α max = 0.9983 g

λZl B Zl (m) λZl B Zl (m)

λZl B Zl (m)

139 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 10.0 0.1 6.04

140 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 4.9 0.2 2.96

141 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 3.0 0.3 1.81

142 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 10.0 0.1 6.04

143 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 4.9 0.1 2.96

144 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 3.0 0.1 1.81

145 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 4.9 0.2 2.96

146 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 3.0 0.2 1.81

147 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 1.8 0.4 1.09

148 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 10.0 0.1 6.04

149 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 10.0 0.1 6.04

150 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 4.9 0.2 2.96

151 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 3.0 0.3 1.81

152 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 3.0 0.3 1.81

153 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 10.0 0.1 6.04

154 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 1.8 0.4 1.09

155 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.00



KP M = 7 M = 7 M = 7 α min= 0.1202 g α avg= 0.5538 g α max = 0.9983 g λZl B Zl

(m) λZl B Zl

(m) λZl B Zl

(m) 139 0 0.0 0 0 0.0 0.0 10 0.1 6.04 140 0 0.0 0 0 0.0 0.0 4.9 0.2 2.96 141 0 0.0 0 0 0.0 0.0 0.1 0.5 0.06 142 0 0.0 0 0 0.0 0.0 10 0.1 6.04 143 0 0.0 0 0 0.0 0.0 4.9 0.2 2.96 144 0 0.0 0 0 0.0 0.0 4.9 0.2 2.96 145 0 0.0 0 0 0.0 0.0 3 0.3 1.81 146 0 0.0 0 0 0.0 0.0 3 0.3 1.81 147 0 0.0 0 0 0.0 0.0 10 0.1 6.04 148 0 0.0 0 0 0.0 0.0 10 0.1 6.04 149 0 0.0 0 0 0.0 0.0 10 0.1 6.04 150 0 0.0 0 0 0.0 0.0 4.9 0.2 2.96 151 0 0.0 0 0 0.0 0.0 1.8 0.4 1.09 152 0 0.0 0 0 0.0 0.0 1.8 0.4 1.09 153 0 0.0 0 0 0.0 0.0 4.9 0.2 2.96 154 0 0.0 0 0 0.0 0.0 10 0.1 6.04

155 0 0.0 0 0 0.0 0.0 0 0.0 0.00


139 – KP 155 dengan Mw= 7.5

KP M = 7.5 M = 7.5 M = 7.5

α min= 0.1202 g α avg= 0.5538 g α max = 0.9983 g

λ ZL

B ZL (m) λ ZL

B ZL (m)

λ ZL

B ZL (m)

139 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0

140 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0

141 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0

142 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0

143 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0

144 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0

145 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0

146 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0

147 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0

148 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0

149 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0

150 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0

151 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0

152 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0

153 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0

154 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0

155 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0



KP M = 8 M = 8 M = 8

α min= 0.1202 g

α avg= 0.5538 g α max = 0.9983 g

λ ZL

B ZL (m)

λ ZL

B ZL (m)

λ ZL

B ZL (m)

139 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 140 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 141 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 142 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 143 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 144 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 145 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 146 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 147 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 148 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 149 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 150 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 151 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 152 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 153 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0

15

154 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 155 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0 0 0.0 0.0

Perkiraan Frekuensi

Untuk mengestimasi peluang kegagalan yang terjadi pada sistem perpipaan akibat adanya soil liquefaction,

digunakanlah metode Monte Carlo. Oleh karena itu, langkah pertama yang harus dilakukan adalah mencari angka acak

yang di gunakan untuk menghitung peluang kegagalan dalam metode Monte carlo. Parameter yang diberi angka acak

dalam perhitungan ini adalah parameter ground acceleration (α) dengan memberikan data acak sebanyak 1000 data

dan nilai antara 0.1-1.

Kemudian angka acak tersebut dimasukkan ke FKP distribusi yang digunakan, yaitu distribusi uniform

dengan semua angka acak memiliki peluang yang sama dalam menentukan gagal atau suksesnya sistem. Kemudian

menentukan frekuensi kejadian dengan menggunakan mode kegagalan yang telah ditentukan sebelumnya

Tabel 4.25 Perkiraan Frekuensi Kegagalan Akibat Soil liquefaction

KP M = 6 M = 6.5 M = 7 M = 7.5 M = 8

FK K FK K FK K FK K FK K

139

140

141

142

143

144

145

146

147

148

149

150

151

152

153

154

155

0.338

0.331

0.328

0.326

0.327

0.327

0.328

0.328

0.331

0.336

0.336

0.339

0.340

0.340

0.337

0.307

0.138

5

5

5

5

5

5

5

5

5

5

5

5

5

5

5

5

5

0.104

0.095

0.086

0.082

0.083

0.083

0.086

0.086

0.094

0.101

0.101

0.104

0.105

0.105

0.103

0.064

0.000

5

4

4

4

4

4

4

4

4

5

5

5

5

5

5

4

1

0.064

0.060

0.052

0.049

0.050

0.050

0.052

0.052

0.056

0.062

0.062

0.066

0.072

0.072

0.063

0.034

0.000

4

4

4

4

4

4

4

4

4

4

4

4

4

4

4

4

1

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

Dengan:

Fk = frekuensi kejadian

K = kriteria rangking frekuensi berdasarkan DNV RP F107, 2001

16

Perkiraan Konsekuensi

Table 4.27. Rangking Perhitungan Konsekuensi.

KP σ c (psi) SMYS (psi)

Batas minimum kriteria < 0.9 SMYS

(psi)

RANKING

139 24793.40 70325 63292.5 1 140 24825.69 70325 63292.5 1 141 24857.98 70325 63292.5 1 142 24890.28 70325 63292.5 1 143 24922.57 70325 63292.5 1

144 24922.57 70325 63292.5 1 145 24954.86 70325 63292.5 1 146 24954.86 70325 63292.5 1 147 24987.15 70325 63292.5 1 148 25019.44 70325 63292.5 1 149 25019.44 70325 63292.5 1 150 25051.74 70325 63292.5 1 151 25084.03 70325 63292.5 1 152 25084.03 70325 63292.5 1 153 25148.61 70325 63292.5 1 154 25213.20 70325 63292.5 1 155 25374.66 70325 63292.5 1

4.5 Matriks Risiko

Gambar 4.14. Matriks Risiko (DNV RP F107, 2001).

Tabel 4.28. Tabulasi Matriks Risiko.

KP M = 6 M = 6.5 M = 7 M = 7.5 M = 8

Fk Rk Fk Rk Fk Rk Fk Rk Fk Rk

139

140

141

142

143

144

145

146

147

148

149

5

5

5

5

5

5

5

5

5

5

5

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

5

4

4

4

4

4

4

4

4

5

5

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

4

4

4

4

4

4

4

4

4

4

4

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

Daerah hasil perkalian

17

150

151

152

153

154

155

5

5

5

5

5

5

1

1

1

1

1

1

5

5

5

5

4

1

1

1

1

1

1

1

4

4

4

4

4

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

Dengan:

Fk = rangking frekuensi kejadian

Rk = rangking konsekuensi kejadian

4.6 Mitigasi Risiko

a. Perlindungan tambahan pada pipa dengan

penumpukan gravel

Pada dasarnya adalah untuk mengurug pipa

didasar laut dengan batu-batuan yang ditempatkan di

sekeliling pipa atau di bawah pipa. Batu-batuan ini dapat

membantu mengurangi potensi terjadinya soil

liquefaction. Karena pada saat soil liquefaction terjadi

tanah tidak akan terlalu banyak kehilangan tegangan

geser karena memungkinkan masih adanya penopang

sehingga pipa yang terletak di atasnya tidak mengalami

free span yang tidak di ijinkan. Pengurukan ini

dilakukan dengan menggunakan kapal di permukaan laut

yang berjalan di sepanjang jalur pipa. Batu bias

dijatuhkan dari kapal dengan cara side dumping

(dijatuhkan dari sisi kapal) atau dengan fall pipe

(dijatuhkan melalui sebuah kapal). Atau juga dapat

dilakukan dengan bottom dropping (bukaan di dasar

kapal).

b. Perlindungan tambahan pada pipa dengan

karung pasir atau grout

Pada dasarnya adalah untuk melindungi pipa

dari free span (bentangan bebas) yang tidak diijinkan

yang dapat terjadi pada pipa pada saat soil liquefaction,

sehingga bisa menyebabkan pipa mengalami buckling.

Proses ini dibuat dengan menempatkan beberapa karung-

karung pasir atau grout di bawah pipeline yang tanahnya

mengalami penurunan akibat soil liquefaction. Atau bisa

juga dipasang kain fabric yang kosong dibawah pipeline

kemudian diisi dnegan grout. Cara ini dipandang lebih

andal dan merupakan penopang struktur yang lengkap.

Untuk penopang yang besar lebih cepat pemasangannya.

Juga dengan cara ini dapat dibentuk sesuai kontur pipa

dan diikat dengan pipeline untuk menjamin koneksi yang

permanen dengan pipeline.

KESIMPULAN dan SARAN

Kesimpulan

1. Di lokasi di sepanjang jalur pipa diletakkan tidak akan

terjadi soil liquefaction dengan Magnitude Gempa (Mw)

= 6, 6.5, 7, 7.5 dan 8 dengan ground acceleration (α)

yang diberikan adalah untuk harga αmin = 0.1202g dan

αavg = 0.5538g sedangkan dengan harga αmax = 0.9983g

akan terjadi soil liquefaction di daerah pipa yang

memiliki Magnitude Gempa (Mw) =6, 6.5 dan 7 untuk

Magnitude Gempa (Mw) = 7.5 dan 8 tidak akan terjadi

soil liquefaction karena membutuhkan nilai α > 1 (lebih

besar dari batasan nilai α yang diberikan dalam tugas

akhir ini)

2. Penurunan tanah terjadi pada lokasi-lokasi yang

mengalami soil liquefaction akibat gempa.

3.Tingkat risiko kegagalan yang terjadi untuk semua

variasi perhitungan terletak di zona hijau pada matrik

18

kegagalan. Ini berarti risiko yang ditimbulkan untuk

semua variasi perhitungan dapat diterima.

4.Mitigasi Risiko yang digunakan disini lebih banyak

mengarah untuk mengurangi frekuensi yang timbul

akibat soil liquefaction. Mitigasi risiko yang dapat

dilakukan adalah :

Perlindungan tambahan pada pipa dengan

penumpukan gravel

Perlindungan tambahan pada pipa dengan

karung pasir atau grout

Saran

Beberapa hal yang dapat disarankan pada akhir dari

tugas akhir ini adalah:

1. Untuk pipa yang mengalami kondisi terjadinya soil

liquefaction dapat dilakukan penelitian lanjut tentang

manajemen risiko beserta dampak bahaya yang

ditimbulkan terhadap aspek-aspek kehidupan yang

berada di sekeliling daerah pipa.

2. Dapat dilakukan analisa risiko kembali dengan nilai

variasi α (ground acceleration) untuk masing masing Mw

3. Metode analisa risiko yang digunakan dalam Tugas

Akhir ini dapat divariasikan dengan metode analisa

risiko yang lain.

4. Dapat dilakukan analisa mitigasi risiko yang lebih

kompleks dengan metode yang lebih tepat.

DAFTAR PUSTAKA

Baker, Jack W.2008. “Liquefaction Risk Assessment

Using Geostatistics to account for Soil Spatial

Variability”. Journal Of Geotechnical And

Geoenvironmental Engineering, ASCE 1090-

0241(2008), 134:1(14)

Castro et al. 1988. “Liquefaction Evaluation Procedure:

Closure to Discussion”. Journal of Geotechnical

Engineering, 114, 2, 251–259.

Chang et al. 2004. “3-D Liquefaction Potential Analysis

of Seabed at Nearshore Area”. Journal of Marine

Science and Technology, 2004; 12(3): 141-51.

Chi, Y. Yao & Li Ting Ou. 2001. “A Study On

Probabilistic Evaluation of Soil liquefaction”. Special

Issue on Soil liquefaction”.

Das, B. M. 1985. Principles of Geotechnical

Engineering. PWS Publishers. New York.

Irawan, Bayu W.P. 2010. “Analisa Risiko Terhadap Pipa

Gas Bawah Laut Kodeco Akibat Soil liquefaction

Sedimen Dasar Laut”. Tugas Akhir. Jurusan Teknik

Kelautan. Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Surabaya

Jeng and Seymour. 2007. “Simplified Analytical

Approximation for Pore-Water Pressure Buildup in

Marine Sediments”. ASCE, 0733-950X(2007)

133:4(309).

Jha, S. K. and Kiichi Suzuki. 2008. “Reliability Analysis

of Soil liquefaction Based on Standard Penetration Test”.

Computers and Geotechnics, 36 (2009) 589-596.

Mabrur, Muhammad. 2009. “Analisa Potensi Likuifaksi

Pada Area Apron Bandar Udara Medan Baru”. Tugas

Akhir.Jurusan Teknik Sipil.Universitas Sumatera

Utara.Medan.

Recommended Practice Det Norske Veritas DNV OS

F101. Submarine Pipelines System.Norwegia.

Recommended Practice Det Norske Veritas DNV RP

F107. Risk Assesment of Pipeline Protection. Norwegia.

Rosyid, D. M. 2007. Pengantar Rekayasa Keandalan.

Airlangga University Press. Surabaya.

Seed, H. B., and Idriss, I. M. 1971. ‘‘Simplified

procedure for evaluating

soil liquefaction potential.’’ J. Geotech. Engrg. Div.,

ASCE, 97(9), 1249–1273.

Sladen et al. 1985. “Back Analysis of The Nerlerk Berm

Liquefaction Slides”. Canadian Geotechnical Journal,

22, 4, 579–588.

19

Tua, Pison Tulus. 2007. “Penilaian Risiko Terhadap Pipa

Bawah Laut dengan Sistem Skoring”. Tugas Akhir.

Program Studi Teknik Kelautan. Institut Teknologi

Bandung. Bandung

Wang, L.R.L. & H. Zhang. 1992. “Buried Pipeline

System in a Liquefaction Environment”. Tenth World

Conference

Youd, T. L., and Noble, S. K. 1997. ‘‘Magnitude scaling

factors.’’ Proc., NCEER Workshop on Evaluation of

Liquefaction Resistance of Soils, Nat. Ctr. for

Earthquake Engrg. Res., State Univ. of New York at

Buffalo, 149–165.

Yu et al. 2001. “Progressive Liquefaction Process of

Loosely Deposited Sand Bed Under Oscillating Water

Pressure on Its Surface”. J. Geotech. Eng., JSCE. No.

680/III-55, 1-14.

analisa risiko terhadap pipa gas bawah laut di teluk ... · dasar teori tinjauan pustaka ......

Documents