Apa itu Liquefaction atau Likuifaksi?

Liquefaction atau Likuifaksi adalah fenomena di mana kekuatan dan kekakuan tanah berkurang dikarenakan gempa atau pergerakan tanah lainnya. Hal ini merupakan suatu proses atau kejadian berubahnya sifat tanah dari keadaan padat menjadi keadaan cair, yang disebabkan oleh beban siklik pada waktu terjadi gempa sehingga tekanan air pori (porewater) meningkat mendekati atau melampaui tegangan vertikal. Likuifaksi telah bertanggung jawab atas sejumlah besar kerusakan dalam sejarah gempa bumi di seluruh dunia.

Likuifaksi terjadi di tanah jenuh, yaitu tanah di mana ruang antara partikel individu benar-benar penuh dengan air. Air ini memberikan suatu tekanan pada partikel tanah yang mempengaruhi seberapa erat partikel itu sendiri ditekan bersamaan. Sebelum gempa, tekanan air relatif rendah. Namun, getaran gempa dapat menyebabkan tekanan air meningkat ke titik di mana partikel tanah dengan mudah dapat bergerak terhadap satu sama lain.

Getaran gempa sering memicu peningkatan tekanan air namun kegiatan konstruksi yang terkait seperti peledakan juga dapat menyebabkan peningkatan tekanan air. Ketika likuifaksi terjadi kekuatan tanah menurun dan kemampuan deposit tanah untuk mendukung pondasi untuk bangunan dan jembatan menjadi berkurang.

Tanah yang mengalami likuifaksi juga tekanannya lebih tinggi pada dinding penahan yang dapat menyebabkan struktur tersebut menjadi miring atau geser. Gerakan ini dapat menyebabkan penurunan tanah (settlement) dan kerusakan struktur pada permukaan tanah. 

Tekanan air yang meningkat juga bisa memicu tanah longsor dan menyebabkan runtuhnya bendungan.

Kenapa Likuifaksi Bisa Terjadi?

Untuk memahami likuifaksi penting untuk mengenali kondisi yang ada di deposit tanah sebelum gempa bumi. Deposit tanah terdiri dari satu himpunan partikel tanah individu. Jika kita melihat secara dekat partikel-partikel ini, kita dapat melihat bahwa setiap partikel berada dalam kontak dengan sejumlah partikel lainnya. Berat partikel tanah yang saling melapisi menghasilkan kekuatan kontak antara partikel, kekuatan ini menahan partikel individu di tempatnya dan merupakan sumber perkuatan dari tanah.

*kolom biru pada sudut kanan bawah gambar menunjukkan tingkat tekanan air pori dalam tanah

Panjang panah mewakili ukuran kekuatan kontak antara  individu butir tanah. Kekuatan kontak menjadi besar ketika tekanan air pori rendah.

Likuifaksi terjadi ketika struktur pasir jenuh yang longgar rusak karena pergerakan tanah. Sebagaimana struktur rusak, individu partikel yang longgar  berusaha untuk pindah ke konfigurasi yang padat. Dalam gempa bumi, bagaimanapun tidak ada cukup waktu untuk air di pori-pori tanah untuk dapat diperas / dikeluarkan dari tanah. Sebaliknya air "terjebak" dan mencegah partikel tanah untuk bergerak lebih dekat satu sama lain. Hal ini disertai dengan peningkatan tekanan air yang mengurangi kekuatan kontak antara individu partikel tanah , sehingga terjadi pelunakan dan melemahnya deposit tanah.

Amati betapa kecil kekuatan kontak yang ada karena tekanan air yang tinggi. Dalam kasus ekstrim tekanan air pori dapat menjadi sangat tinggi sehingga banyak partikel tanah kehilangan kontak dengan satu sama lain. Dalam kasus tersebut tanah akan memiliki kekuatan yang sangat sedikit dan akan berperilaku lebih seperti cairan daripada padat - maka kejadian ini dinamakan "Liquefaction" / "likuifaksi" (pencairan).