Gempa Tektonik, Tsunami – Liquefaction

Dalam ilmu material, liquefaction (pencairan) adalah proses yang menghasilkan cairan dari padat atau gas atau yang menghasilkan fase non-cair yang berperilaku sesuai dengan dinamika fluida. Itu terjadi bisa secara alami maupun artifisial. Sebagai contoh yang terakhir, aplikasi komersial adalah pencairan udara untuk memungkinkan pemisahan konstituen, seperti oksigen, nitrogen, dan gas mulia.” Contoh lain adalah konversi batubara padat menjadi bentuk cair yang dapat digunakan sebagai pengganti bahan bakar cair.

soil liquefactionDalam ilmu geologi, pencairan tanah terjadi ketika tanah yang jenuh atau setengah jenuh kehilangan kekuatan dan kekakuan sebagai respons terhadap stres yang diterapkan seperti gemetar selama gempa bumi atau perubahan mendadak lainnya dalam kondisi stres, di mana bahan yang biasanya padat berperilaku seperti cairan.

Jika tekanan air didalam pori-pori cukup besar untuk memikul semua beban, itu akan memiliki efek menahan partikel-partikel terpisah dan menghasilkan kondisi yang praktis setara dengan quicksand… gerakan awal dari beberapa bagian dari material mungkin menghasilkan tekanan yang terakumulasi, pertama pada satu titik, dan kemudian pada yang lain, berturut-turut, karena titik awal konsentrasi telah tercairkan.

Fenomena yang paling sering diamati pada saturated, loose (low density or uncompacted), sandy soils. Ini karena pasir lepas memiliki kecenderungan untuk memampatkan ketika beban di aplikasikan. Pasir yang padat sebaliknya cenderung mengembang dalam volume atau ‘dilatasi’. Jika tanah jenuh oleh air, kondisi yang sering terjadi  ketika tanah yang  berada di bawah permukaan air atau permukaan laut, maka air mengisi celah antara butiran tanah (‘ruang pori’). Sebagai respon terhadap pengompresan tanah, tekanan air meningkat dan air berusaha mengalir keluar dari tanah ke zona tekanan rendah (biasanya ke atas ke permukaan tanah).

Tekanan yang dihasilkan selama gempa bumi besar dapat memaksa air bawah tanah dan pasir cair naik ke permukaan. Hal ini dapat diamati di permukaan sebagai efek yang dikenal sebagai sand boils“, “sand blows” or “sand volcanoes “. Deformasi tanah gempa semacam ini dapat dikategorikan sebagai deformasi primer jika terletak pada atau dekat dengan patahan yang pecah, atau deformasi terdistribusi jika berada pada jarak yang cukup jauh dari patahan yang pecah.

Efek soil liquefaction pada lingkungan (built environment ) bisa sangat merusak. Bangunan yang fondasinya langsung di atas pasir yang mencair (liquefaction ) akan mengalami kehilangan dukungan mendadak, yang akan menyebabkan kerusakan struktural, termasuk retaknya fondasi dan kerusakan struktur bangunan, atau meninggalkan struktur yang tidak berfungsi, bahkan tanpa kerusakan struktural. Di mana kerak tipis tanah yang tidak mencair ada antara fondasi bangunan dan tanah cair, kegagalan fondasi tipe a ‘punching shear’  dapat terjadi.

Irregular settlement dapat merusak utilitas bawah tanah. Tekanan ke atas oleh pergerakan tanah yang dicairkan melalui lapisan kerak dapat memecahkan lempengan fondasi yang lemah dan memasuki bangunan melalui service ducts, dan memungkinkan air untuk merusak isi bangunan dan layanan listrik.

effect of liquefaction

Jembatan dan bangunan besar yang dibangun di atas pile foundations dapat kehilangan support dari tanah disekitarnya, atau pada posisi miring.

Tanah miring/landai dan tanah di samping sungai dan danau dapat bergeser ke arah  lapisan tanah yang dicairkan (disebut ‘penyebaran lateral’), membuka retakan besar atau celah di tanah, dan dapat menyebabkan kerusakan signifikan pada bangunan, jembatan, jalan dan servis seperti saluran air, gas alam, pembuangan kotoran, listrik dan telekomunikasi yang dipasang di tanah yang terkena dampak.

Tangki dan manholes  yang ditempatkan bawah tanah menjadi  mengapung di atas liquefied soil karena daya apung (buoyancy). Tanggul-tanggul bumi seperti tanggul-tanggul banjir dan bendungan-bendungan bumi dapat kehilangan stabilitas atau kolaps jika material dari tanggul atau fondasinya mencair.

Dari berbagai sumber informasi

gandatmadi46@yahoo.com

Leave a Reply

Your email address will not be published.