Kinerja seismik infrastruktur kritis di dalam pembangunan pelabuhan

Pelabuhan laut adalah hal vital bagi jaringan transportasi lokal dan internasional serta berperan penting bagi aktivitas ekonomi suatu negara. Di sebagian besar negara, laut merupakan mode yang paling umum dalam perdagangan internasional. Di Indonesia, sekitar 90 persen barang yang diperdagangkan secara internasional didistribusikan melalui laut. Kerusakan infrastruktur pelabuhan laut dapat menyebabkan kerugian ekonomi yang signifikan.

Proyek ini bertujuan untuk meninjau respon struktur penting pelabuhan terhadap kekuatan gempa bumi. Proyek ini fokus pada jembatan yang menghubungkan tempat berlabuh dengan daratan. Pembahasannya antara lain meliputi permasalahan yang dihubungkan dengan pengembangan pelabuhan, termasuk sedimen tanah yang dalam dan pengaruh dari alam lingkungan pada kondisi struktur. Pengukuran di lapangan menggunakan peralatan uji coba yang tidak merusak, diusulkan untuk menentukan kondisi struktur saat ini. Metode tersebut digunakan untuk mengamati dua jembatan di dua pelabuhan (Terminal Peti Kemas dan Pelabuhan Teluk Lamong) di Surabaya. Hasilnya digunakan sebagai input untuk mempelajari kinerja struktur jika terjadi gempa bumi. Penelitian menunjukan bahwa kedua struktur dalam keadaan yang baik dan pemeliharaan serta upaya mitigasinya bersifat efektif.

Riset berpotensi untuk berkontribusi terhadap pengembangan rancangan pedoman dan strategi pemeliharaan serta mitigasi untuk pelabuhan di wilayah setempat.

Fondasi dan pengisian ulang tanah yang buruk, merupakan hal yang umum dalam lingkungan tepi laut, dan fenomena pencairan dalam pasir yang mengendap di balik struktur pelabuhan telah dilaporkan sebagai alasan umum atas kinerja seismik pada pelabuhan. Fondasi tanah yang buruk didapati sebagai penyebab kerusakan atas tumpukan yang mendukung struktur dermaga pada saat gempa bumi di Kobe dan Haiti. Selain dari kondisi tanah yang buruk, kerusakan struktur pelabuhan disebabkan oleh rancangan yang tidak sesuai dan pemeliharaan yang buruk adalah dua hal yang sama-sama merupakan hal yang umum. Ketika mengalami gempa bumi, struktur-struktur ini dapat lebih berisiko untuk runtuh. Penguatan geser (shear reinforcement) yang tidak memadai, perincian yang tidak tepat dan korosi pengikat melintang berkontribusi terhadap kerusakan tumpukan yang menopang struktur pelabuhan di kepulauan Andaman pada saat gempa bumi Sumatra di tahun 2004.

Indonesia merupakan salah satu wilayah dengan aktivitas seismik yang paling aktif di dunia, dengan batas tektonik yang membentang dari Sumatra hingga Papua Barat. Dalam satu dekade akhir, ada hampir 20 gempa bumi yang besarnya di atas skala 7 terjadi di negara ini, hal ini menyebabkan peta aktivitas seismik yang berbahaya terus diperbarui agar menunjukan peningkatan atas tingkat bahaya dari aktivitas gempa bumi. Namun, saat ini belum ada pedoman untuk rancangan aktivitas seismik dari struktur pelabuhan di Indonesia.

Berdasarkan tingginya aktivitas seismik di Indonesia dan kebutuhan pelabuhan laut, jelas ada kebutuhan untuk mengkaji performa aktivitas seismik terhadap struktur pelabuhan. Proyek ini mampu memprediksi tingkat permintaan terhadap seismik berdasarkan tingkat bahaya kegiatan seismik dan kondisi lokasi setempat, mengkaji kestabilan struktur dari struktur pelabuhan dengan menggunakan teknik yang tidak merusak dan melakukan penilaian kerentanan terhadap aktivitas seismik berdasarkan kestabilan struktur. Dua pelabuhan di Surabaya, Indonesia, Terminal Peti Kemas dan Pelabuhan Teluk Lamong, digunakan sebagai studi kasus. Para peneliti mengkaji jembatan penghubung antara tepi laut dan daratan.

Hasil dari penilaian tersebut digunakan sebagai input untuk penanganan aktivitas seismik dari struktur. Penilaian tingkat bahaya aktivitas seismik telah dilakukan untuk membangun penilaian tingkat bahaya aktivitas seismik bagi wilayah-wilayah di Indonesia. Penilaian menemukan peningkatan tingkat bahaya aktivitas seismik pada Surabaya dan peningkatan dalam spektrum bahaya serupa. Hasil tersebut mengindikasikan bahwa struktur dapat terkena kekuatan aktivitas seismik yang lebih tinggi dari apa yang sebelumnya dirancang untuk struktur tersebut.

Basis data dari gerakan pada dasar bumi dikembangkan berdasarkan tingkat bahaya aktivitas seismik yang telah dibangun, meliputi kombinasi dari akselerogram gerakan yang terekam dan diambil dari gerakan pada dasar bumi. Gerakan pada dasar bumi diambil dengan memperhatikan efek dari lapisan-lapisan tanah. Penanganan kerentanan aktivitas seismik dilakukan berdasarkan analisis sejarah waktu yang non-linear menggunakan input gerakan pada dasar bumi. Kurva kerentanan dibentuk untuk berbagai tingkat degradasi struktur yang disebabkan oleh korosi. Ditemukan bahwa tumpukan yang lebih tinggi bersifat lebih rentan dibandingkan dengan tumpukan yang lebih rendah.  Diperlihatkan juga bahwa korosi dapat meningkatkan kerentanan struktur terhadap gempa bumi secara signifikan. Kurva kerentanan mengindikasi bahwa batasan kerusakan untuk jembatan dapat melebihi 2500 tahun dari satu siklus periode untuk kasus yang paling berat.

Penelitian ini berpotensi bermanfaat bagi pengembangan pedoman desain inovatif yang akan meningkatkan resiliensi pelabuhan laut terhadap bahaya aktivitas seismik, begitu pula dalam berkontribusi terhadap pengembangan strategi inovatif untuk pemakaian kembali dan penguatan struktur pelabuhan.