Perpustakaan Digital ITB

Perkembangan infrastruktur lepas pantai di Indonesia yang terus meningkat menuntut keandalan desain fondasi, yang sangat bergantung pada pemahaman perilaku tanah dasar laut, khususnya tanah lempung laut terkonsolidasi lebih (Overconsolidated Marine Clay, OCMC) yang umum dijumpai pada lingkungan sedimen laut. Pada beberapa lokasi, endapan OCMC tidak tersusun homogen, melainkan mengandung struktur laminasi berupa sisipan lanau dan pasir dengan ketebalan dan kontinuitas yang bervariasi. Kehadiran laminasi ini berpotensi mengubah perilaku mekanis tanah, baik pada pembebanan monotonik maupun siklik. Sementara itu, sebagian besar basis data dan model perilaku tanah yang digunakan dalam desain fondasi lepas pantai justru dikembangkan dari tanah lempung homogen, sehingga pengaruh laminasi terhadap respons OCMC belum dipahami secara memadai. Penelitian ini bertujuan mengkaji perilaku monotonik dan siklik tanah OCMC berlaminasi dari Teluk Bintuni, Indonesia, sekaligus mengevaluasi kesesuaian pendekatan Cyclic Contour Diagram (CCD) yang umum digunakan dalam analisis fondasi lepas pantai. Kajian difokuskan pada pengaruh struktur laminasi dan tingkat overkonsolidasi terhadap perkembangan regangan, kuat geser niralir, respons tekanan air pori, dan ketahanan siklik tanah. Penelitian ini juga menilai apakah CCD yang dikembangkan dari basis data Drammen Clay mampu merepresentasikan perilaku siklik tanah OCMC berlaminasi di lokasi penelitian. Program penelitian mencakup karakterisasi tanah melalui pengujian sifat indeks, identifikasi mineralogi dengan X-Ray Diffraction (XRD), serta identifikasi struktur internal sampel menggunakan Computed Tomography (CT-scan). Kondisi konsolidasi dievaluasi melalui interpretasi nilai Overconsolidation Ratio (OCR) dari data CPTu dan diverifikasi dengan hasil uji konsolidasi laboratorium. Perilaku monotonik dikaji melalui pengujian Direct Simple Shear (DSS) dan triaksial pada beberapa tingkat OCR, sedangkan perilaku siklik ditelaah melalui pengujian siklik DSS dan triaksial dengan berbagai kombinasi tegangan geser rata-rata dan tegangan geser siklik. Hasil pengujian menunjukkan bahwa tanah yang diteliti merupakan endapan OCMC dengan nilai OCR umumnya lebih besar dari dua, dengan struktur laminasi berupa sisipan lanau dan pasir non-plastis di dalam matriks lempung plastisitas tinggi. Hasil CT-scan memperlihatkan laminasi berbentuk sejajar hingga bergelombang. Pada pembebanan monotonik, peningkatan OCR menghasilkan kekakuan awal dan kuat geser niralir yang lebih tinggi, disertai kecenderungan perilaku yang lebih dilatif. Kuat geser niralir hasil DSS secara umum lebih rendah daripada hasil triaksial; perbedaan ini mengindikasikan adanya pengaruh anisotropi serta orientasi bidang geser terhadap struktur laminasi tanah. Pada pembebanan siklik, peningkatan amplitudo tegangan geser siklik mempercepat akumulasi regangan geser dan menurunkan jumlah siklus menuju kegagalan. Meskipun demikian, tanah OCMC berlaminasi dari Teluk Bintuni menunjukkan ketahanan siklik yang lebih tinggi dibandingkan Drammen Clay: pada rasio tegangan geser rata-rata, rasio tegangan geser siklik, dan tingkat OCR yang setara, jumlah siklus menuju kegagalan secara konsisten lebih besar daripada prediksi basis datanya. Temuan ini menunjukkan bahwa batas kegagalan siklik tanah OCMC berlaminasi berada pada posisi yang berbeda dari CCD referensi, sehingga baik CCD berbasis Drammen Clay maupun faktor penskalaan sederhana belum memadai untuk merepresentasikan perilaku siklik tanah di lokasi penelitian. Kebaruan penelitian ini terletak pada kajian eksperimental yang mengintegrasikan karakterisasi struktur laminasi, perilaku monotonik, dan perilaku siklik tanah OCMC berlaminasi dari Indonesia dalam satu kerangka evaluasi CCD. Penelitian ini memperlihatkan bahwa keberadaan laminasi memengaruhi respons mekanis tanah dan dapat menghasilkan perilaku siklik yang berbeda secara nyata dari tanah lempung homogen yang menjadi basis pengembangan CCD saat ini. Hasil penelitian memperdalam pemahaman perilaku tanah laut berlaminasi, memperkaya basis data perilaku siklik OCMC, serta memberikan justifikasi teknis bagi pengembangan CCD yang bersifat site-specific untuk meningkatkan keandalan desain fondasi lepas pantai pada kondisi tanah yang serupa.