Empat Syarat Terjadinya Likuifaksi

SEJARAH mencatat, likuifaksi sangat rentan untuk lapisan tanah yang berumur kurang dari 500 tahun atau tanah muda. Material-material bumi dengan umur kurang dari 10.000 tahun--atau Holosen dalam umur geologi--juga masih tergolong rentan terhadap likuifaksi.

Tapi bukan lapisan tanah muda saja yang rentan likuifaksi. Magnitude gempa juga menjadi pemicu penting terjadinya likuifaksi jika kekuatannya 7 atau di atas 7 skala Richter.

“Sebagian besar kejadian likuifaksi di dunia dipicu oleh beban gempa. Secara umum nilai magnitude gempa yang bisa memicu fenomena likuifaksi dengan dampak yang siknifikan adalah gempa dengan skala Richter 7 atau lebih seperti yang terjadi di Palu dan Donggala, Sulawesi Tengah, 28 September 2018 lalu,” kata Dr Bambang Setiawan, Ketua Program Studi Teknik Geologi Fakultas Teknik Universitas Syiah Kuala menjawab Serambi di Banda Aceh tadi malam.

Merujuk pada berbagai catatan sejarah likuifaksi yang pernah terjadi di dunia, menurut Dr Bambang Setiawan, ada empat hal utama yang bisa menjadi syarat pemicu terjadinya likuifaksi atau pembuburan tanah dan batuan muda akibat getaran gempa. Keempat hal itu adalah:

1) Dominannya keberadaan tanah berbutir kasar (granular soils)
Tanah tipe granular ini meliputi kerikil, pasir, atau lanau dengan sedikit atau tanpa kandungan lempung. Tanah tipe ini tidak memiliki nilai kohesi (perpaduan erat/kokoh) yang berarti, sehingga tanah ini tak bisa dibentuk menggunakan tangan ketika dalam kondisi lembab dan mudah diuraikan ketika dalam kondisi kering.

Pendapat yang menyatakan likuifaksi terjadi hanya pada tanah granular didasarkan pada hasil observasi pada sebagian besar sejarah likuifaksi di dunia (lihat Youd & Perkins, 1978), meskipun ada juga temuan yang mengindikasikan bahwa likuifaksi juga memungkinkan terjadi pada tanah berbutir halus (lihat Seed dkk., 2003).

2) Kondisi lapisan tanah jenuh air yang cukup dekat dengan permukaan bumi
Tempat-tempat dengan permukaan air tanah yang dangkal mempunyai kecenderungan yang tinggi untuk rentan likuifaksi. Berdasarkan sejarah, kerentanan tertinggi terjadi ketika muka air tanahnya kurang dari 3 meter di bawah permukaan tanah. Hal ini biasanya teridentifikasi saat warga menggali sumur. Belum sampai tiga meter digali, airnya sudah menggenang. Air yang berada di dalam rongga-rongga antarbutiran tanah inilah yang akan menimbulkan kenaikan tekanan hidrostatik yang tinggi di suatu lapisan tanah. Dan ini menandakan kawasan tersebut rawan likuifaksi.

3) Beban siklik dengan intensitas dan durasi yang cukup besar
Beban siklik atau beban berulang yang terus-menerus dipicu oleh banyak faktor dan salah satunya adalah gempa bumi. Sebagian besar kejadian likuifaksi di dunia dipicu oleh beban gempa. Secara umum nilai magnitude gempa yang bisa memicu fenomena likuifaksi dengan dampak yang siknifikan adalah gempa dengan skala Richter 7 atau lebih seperti gempa yang terjadi di Palu dan Donggala, Sulawesi Tengah, 28 September 2018.

Sejarah juga mencatat hanya ada beberapa kasus kejadian likuifaksi yang dipicu oleh gempa dengan skala Richter 5 dan tidak dijumpai kejadian likuifaksi yang termanifestasi di permukaan untuk gempa-gempa di bawah 5 skala Richter.

4) Umur lapisan tanah yang masih muda
Pada dasarnya suatu lapisan tanah merupakan campuran yang sangat kompleks dari butiran-butiran tanah dan cairan yang terbentuk secara alami. Sejalan dengan waktu lapisan tanah yang terkubur akan cenderung semakin meningkat kekuatannya akibat proses adukan antarpartikel (litifikasi) dan reaksi kimia (diagenesis). Pada proses litifikasi akan terjadi perpindahan cairan pengisi rongga yang digantikan dengan partikel padat , sehingga mengemas partikel-partikel butiran menjadi lebih dekat dan padu. Proses ini memperkuat sedimen yang terkubur dengan meningkatkan kontak antarbutir (kekuatan gesekan). Untuk proses diagenesis akan melibatkan beberapa proses kimia seperti sementasi, rekristalisasi, dan solusi. “Butiran sedimen dapat berubah menjadi mineral lain selama diagenesis. Kedua proses penting tersebut dapat dikaitkan dengan istilah pengerasan-penuaan. Kekuatan tanah umumnya meningkat seiring waktu dan akan meningkatkan juga kemampuan lapisan tanah untuk tidak terlikuifaksi,” demikian analisis Dr Bambang Setiawan, Ketua Program Studi Teknik Geologi Fakultas Teknik Universitas Syiah Kuala. (dik)