Identifikasi Bidang Gelincir Dengan Pendekatan Model Tingkat Pelapukan Pada Lokasi Longsoran Purwoharjo, Daerah Istimewa Yogyakarta

PROCEEDINGS JCM MAKASSAR 2011

The 36th HAGI and 40

th IAGI Annual Convention and Exhibition

Makasar,26 - 29 September 2011

IDENTIFIKASI BIDANG GELINCIR DENGAN PENDEKATAN MODEL TINGKAT

PELAPUKAN PADA LOKASI LONGSORAN PURWOHARJO, DAERAH ISTIMEWA

YOGYAKARTA

Indra Permanajati 1, Dwikorita Karnawati

2, Herryal Zoelkarnaen Anwar

3, Imam Sadisun

4

1Staf Pengajar Program Studi Teknik Geologi, Fakultas Sains dan Teknik, Unsoed

2Staf Pengajar Jurusan Teknik Geologi Universitas Gadjah Mada

3Geoteknologi LIPI, Bandung

4Staf Pengajar Jurusan Teknik Geologi Institut Teknologi Bandung

ABSTRAK

Zona lemah yang di dalamnya terdapat bidang gelincir merupakan zonasi yang menjadi penyebab

terjadinya longsoran, karena di bidang tersebut merupakan titik-titik lemah yang ada pada lereng. Titik-

titik tersebut menyatu menjadi suatu bidang gelincir. Zonasi lemah (weak zone) seringkali menjadi

fokus penelitian dalam memprediksi suatu lokasi yang berpotensi longsoran, terutama potensi longsoran

jenis sliding. Terjadinya gerakan tanah di Desa Purwoharjo, Kecamatan Samigaluh, Kabupaten Kulon

Progo, Provinsi Daerah Istimewa Yogyakarta yang menimbulkan korban jiwa sebanyak 7 orang

meninggal dunia memberikan inspirasi kepada penulis untuk melakukan penelitian mengenai

karakteristik longsoran di daerah tersebut. Fokus penelitian adalah mengenai karakteristik bidang

gelincirnya dan keterdapatannya pada suatu profil hasil pelapukan batuan breksi andesit tua (old

andesite formation/ OAF).

Penelitian yang dilakukan meliputi dua metode, yaitu metode observasi lapangan dan metode

laboratorium. Metode observasi lapangan meliputi kegiatan identifikasi longsoran dan deskripsi serta

pengukuran penampang profil tingkat pelapukan. Kegiatan Laboratorium meliputi analisis kuat geser

dan berat isi tanah untuk menganalisis faktor keamanan di lokasi penelitian. Hasil akhir merupakan

penggabungan data profil pelapukan dengan data pengamatan bidang gelincir (kedalaman dan

keterdapatannya dalam zona pelapukan) serta data hasil analisis laboratorium mengenai karakteristik

teknik tanah dan komposisinya. Data penggabungan tersebut memberikan interpretasi mengenai

terbentuknya bidang gelincir dikaitkan dengan profil tingkat pelapukannya dan karakteristik teknik serta

kondisi dinamis yang berperan. Perhitungan faktor keamanan juga dilakukan untuk mengetahui kondisi

keairan pada saat lereng kritis.

Hasil akhir menunjukkan bidang gelincir terdapat pada tingkat pelapukan sedang (moderately

weathered). Pada sudut lereng yang lebih tinggi bidang gelincir menggerus bagian yang lebih dalam dari

tingkat pelapukan sedang (moderately weathered). Pada sudut lereng lebih rendah bidang gelincir

menggerus bagian yang lebih atas dari tingkat pelapukan sedang. Dari fakta di lapangan tersebut, dapat

diinterpretasi secara kualitatif, bahwa terjadinya zona bidang gelincir pada daerah pelapukan sedangi

dikarenakan pada zona ini merupakan zona yang mempunyai komposisi lempung cukup banyak.

Penyebab kedua karena di bagian pelapukan ini terdapat akumulasi air yang tinggi pada saat musim

hujan. Akumulasi air tidak dapat menembus litologi breksi segar di bawah lapisan pelapukan sedang

karena kondisinya yang kedap air, sehingga air akan terkonsentrasi pada lapisan ini. Nilai faktor

keamanan menunjukkan nilai kritis akan terjadi pada waktu kedalaman air tanah dari permukaan 1,947 m.

Kata kunci : bidang gelincir, lapisan pelapukan sedang





PENDAHULUAN

Penelitian ini dilatarbelakangi oleh peristiwa

gerakan tanah di Dusun Kedungrong, Desa

Purwoharjo, Kecamatan Samigaluh, Kabupaten

Kulon Progo, Propinsi Daerah Istimewa

Yogyakarta, pada tanggal 20 November 2001,

tepatnya jam 16.15 WIB. Gerakan tanah yang

menurut informasi penduduk terjadinya relatif

cepat telah menelan korban jiwa sebanyak 7 orang

meninggal dunia, beberapa rumah hancur dan

kerusakan lahan perkebunan. Gerakan tanah

tersebut terjadi pada litologi breksi andesit

Formasi Andesit Tua. Salah satu faktor penyebab

longsor adalah adanya zone-zone dalam stratigrafi

lereng yang berpotensial menjadi penyebab

longsoran seperti zone yang merupakan batas

perbedaan tingkat pelapukan batuan, bidang-

bidang diskontinuitas (bidang kekar, celah atau

lapisan batuan). Longsoran juga disebabkan

karena arah perlapisan hampir searah dengan arah

kemiringan lereng (Karnawati, 1996).

Proses pelapukan memegang peranan penting

dalam pemburukan karakteristik tanah, karena

proses pelapukan akan mempengaruhi perubahan

karakteristik fisik maupun mekanik. Perubahan ini

memberikan pengaruh terhadap karakteristik fisik

dan mekanik tiap tingkat pelapukannya,

Perubahan yang terjadi adalah kenaikan nilai

porositas efektif, penurunan nilai densitas,

penurunan nilai point load strength index , dan

penurunan secara linier nilai kohesi dan sudut

geser dalam (Sadisun, 2000). Kemudian

perubahan sifat keteknikan lain yang terjadi

adalah perubahan kuat tekan, modulus elastisitas,

nilai poison rasio dan kecepatan sonic (sonic

velocities) (Al-Harthi et al, 1999).

Proses pelapukan merupakan hal yang umum

dijumpai pada batuan. Apalagi di daerah yang

beriklim tropis, adanya pelapukan akan terlihat

lebih intensif bahkan dapat terjadi secara simultan

(Zhao et al., 1994 dalam Sadisun , 2006). Hal ini

akan tercermin pada tebalnya tanah residu

(residual soil) yang menjadi hasil akhir dari suatu

proses pelapukan. Kondisi iklim tropis ikut

berperan dalam mempengaruhi sifat keteknikan

batuan, terutama kekuatan batuan.

Perubahan-perubahan yang terjadi pada proses

pelapukan kebanyakan berlangsung secara gradual

dan biasanya diikuti oleh pola-pola perubahan

yang teratur. Namun demikian profil pelapukan

yang terbentuk umumnya berkembang tidak

seragam sebagai akibat dari adanya pengaruh

yang kompleks, baik secara internal dalam batuan

itu sendiri atau pengaruh lain yang bersifat

eksternal seperti kondisi iklim,

topografi/morfologi, air tanah dan aktifitas

organisme (Sadisun dan Bandono, 1998).

Hasil dari suatu proses pelapukan adalah suatu

profil tingkat pelapukan, seperti pada beberapa

contoh profil pelapukan (gambar 6). Perbedaan

tingkat pelapukan memberikan pengaruh terhadap

perbedaan karakteristik fisik dan mekanik

tanahdan batuan penyusunnya.

Terjadinya gerakan tanah di Desa Kedungrong

yang terjadi dengan bidang gelincir pada zona

lapuk sedang memberikan inspirasi kepada

peneliti untuk mengetahui penyebab terjadinya

bidang gelincir pada zona tesebut.

METODE PENELITIAN

Penelitian yang dilakukan meliputi dua metode,

yaitu metode observasi lapangan dan metode

laboratorium. Metode observasi lapangan meliputi

kegiatan identifikasi longsoran dan deskripsi serta

pengukuran penampang profil tingkat

pelapukan. Kegiatan Laboratorium meliputi

analisis kuat geser dan berat isi tanah untuk

menganalisis faktor keamanan di lokasi

penelitian. Hasil akhir merupakan penggabungan

data profil pelapukan dengan data pengamatan

bidang gelincir (kedalaman dan keterdapatannya

dalam zona pelapukan) serta data hasil analisis

laboratorium mengenai karakteristik teknik tanah

dan komposisinya. Data penggabungan tersebut

memberikan interpretasi mengenai terbentuknya

bidang gelincir dikaitkan dengan profil tingkat

pelapukannya dan karakteristik teknik serta

kondisi dinamis yang berperan. Perhitungan faktor

keamanan juga dilakukan untuk mengetahui

kondisi keairan pada saat lereng kritis.

HASIL DAN PEMBAHASAN

KONDISI LONGSORAN

Kondisi longsoran di daerah penelitian meliputi

geometri longsoran, material hasil rombakan,





kedalaman bidang gelincir, dan dampak

longsoran. Longsoran di daerah penelitian terjadi

dua kali yaitu tahun 1999 yang melongsorkan

material bagian atas dan tahun 2001 yang

melongsorkan bagian bawah. Longsoran pertama

terjadi pada daerah yang sempit dengan luas

sekitar 10 m x 20 m dan arah longsoran N 1250 E.

Longsoran pertama mempunyai sudut gelincir

yang agak lengkung ke bawah permukaan dan

relatif pendek (Gambar 3 ). Jenis longsoran

pertama adalah debris slide. Longsoran kedua

terjadi pada daerah yang cukup luas yaitu sekitar

250 x 100 m2 Arah longsoran memanjang ke arah

Tenggara dengan arah pergerakan longsoran N

1350 E. Koordinat mahkota (Crown) longsoran di

gawir 2 antara (412.700, 9.147.720)-(412.800,

9.147.750) dan elevasi 320 meter di atas

permukaan air laut. Koordinat ujung (Toe) adalah

pada koordinat (412.890, 9.147.620)-(412.950,

9.147.700). Longsoran terjadi pada lokasi dengan

sudut kelerengan 250-30

0.Material yang

mengalami pergerakan adalah material berukuran

lempung-bongkah, dengan ciri-ciri di lapangan

warna coklat, lapuk, tingkat kekompakan rendah,

kekerasan lunak, dan liat. Tanaman yang ikut

longsor adalah jenis sengon, kelapa dan mlinjo

serta tanaman bambu. Kerusakan material adalah

5 rumah hancur dan sebagian besar terbuat dari

beton. Bidang gelincir dapat diamati pada gawir

kedua sedalam 3 m dan pada bagian bawah

dengan kedalaman 0.7 m dari permukaan tanah

berdasarkan penampang pengeboran 2 pada lokasi

longsoran.

PENYEBAB GERAKAN TANAH

Curah hujan bulan September yang

semakin naik dan mencapai puncak tertinggi

(Peak) pada bulan November 2001 dengan

intensitas sebesar 10 mm sampai 422 mm mampu

meresap ke dalam lapisan tanah yang

mengandung mineral lempung, dengan koefisien

permeabilitas tanah pada kedalaman 0-160 cm

sebesar 1.06E-04 cm/dtk 7,95E-04 cm/dtk.

Kecepatan masuknya air ke bawah permukaan

juga disebabkan oleh keberadaan kekar-kekar dan

tataguna lahan yang memungkinkan air masuk ke

bawah permukaan. Air yang masuk ke dalam

permukaan tanah dalam bentuk air perkolasi akan

diteruskan melalui bidang lemah perlapisan dan

menjenuhi satuan lempung pasiran yang banyak

mengandung mineral lempung , kemudian air

bawah tanah juga semakin naik dan menjenuhi

lapisan lempung pasiran. Penjenuhan oleh air

pada lapisan lempung pasiran terjadi karena

lempung di satuan ini mengandung mineral

montmorillonite yang sensitive menyerap air,

tetapi tidak mampu melepaskannya. Intensitas air

yang berlebihan menyebabkan ikatan antar

partikel menjadi renggang dan menyebabkan

berkurangnya kekuatan ikatan antar partikel,

kemudian secara fisik mineral lempung terubah

menjadi plastis dan cair, hal ini mengakibatkan

longsoran di daerah penelitian dan longsoran

relatif sesuai dengan arah kemiringan lapisan

batuan. kemudian secara fisik mineral lempung

terubah menjadi plastis dan cair, hal ini

mengakibatkan longsoran di daerah penelitian dan

longsoran relatif sesuai dengan arah kemiringan

batuan. Tingkat pelapukan sedang merupakan

bidang gelincir dapat jelaskan secara kualitatif

bahwa di daerah tersebut terjadi proses

pemburukan karakter tanah karena proses

penjenuhan air terhadap mineral lempung.

Akumulasi air terjadi karena secara fisik zona

pelapukan di bawah zona lapuk sedang sudah

merupakan zona yang kedap air. Sedangkan

peranan lempung sebagai media pengikat fragmen

diperlemah dengan akumulasi air yang berlebihan,

sehingga kekuatan bagian ini yang tertumpu pada

ikatan antar fragmen menjadi hilang dengan

perubahan karakter lempung sebagai media

pengikat fragmen (gambar 5 ).

KESIMPULAN

Berdasarkan hasil penelitian lapangan dan

laboratorium dapat disimpulkan bahwa:

1. Gerakan tanah di daerah penelitian terjadi

karena stratigrafi lereng yang tersusun oleh breksi

andesit dan tuff yang telah mengalami

pelapukan. Dalam kondisi lapuk tuff terubah

menjadi lempung pasiran. Tanah lempung pasiran

inilah yang berfungsi sebagai bidang gelincir

luncuran, terdapat pada kedalaman antara 0,7 m

dari permukaan lereng bawah hingga 3 m dari

permukaan lereng atas. Hasil analisis X-ray

deffraction menunjukkan jenis mineral lempung

pada tanah lempung pasiran adalah

montmorilonit. Montmorilonit akan mengembang

jika terkena air dan bersifat high liquid limit-very

high liquid limit, hal ini menyebabkan penjenuhan

air pada lapisan ini akan mempengaruhi





plastisitas mineral lempungnya dan menurunkan

nilai kohesinya. Penambahan air yang terus-

menerus pada bulan September - November 2001

dengan intensitas 10 - 422 mm menyebabkan

lapisan lempung pasiran menjadi jenuh dan

terubah menjadi plastis dan cair, sehingga

menyebabkan kekuatan gesernya berkurang, hal

inilah yang menyebabkan luncuran di daerah

penelitian. Jadi arah kemiringan lapisan batuan

juga mempengaruhi luncuran, karena arah lapisan

batuan menentukan arah lapisan tanah yang rentan

sebagai bidang gelincir jika terjadi penjenuhan.

Arah kemiringan batuan di daerah penelitian yang

berkisar antara N1520-N170

0 relatif sama dengan

arah relatif sama dengan arah longsoran yang

berarah N 1300 E - N 135

0 E, Jadi arah kemiringan

lapisan batuan juga mempengaruhi luncuran,

karena arah lapisan batuan menentukan arah

lapisan tanah yang rentan sebagai bidang gelincir

jika terjadi penjenuhan

2. Sifat mekanika tanah pada lapisan-lapisan tanah

dan batuan yang membentuk stratigrafi lereng

menyebabkan terjadinya sistem gerakan tanah.

Analisis hidrometer menyebutkan pada kedalaman

20 cm- 180 cm di dominasi oleh pasir lanauan

dengan permeabilitas 1,06E-04 cm/dt-7,95E-04

cm/dtk (kelulusan sedang). Lapisan tersebut

merupakan lapisan atas yang berfungsi sebagai

akuifer butir masuknya air dari permukaan tanah

menuju lapisan lempung pasiran. Intensitas dan

kecepatan air yang masuk ke bawah permukaan

juga di dukung oleh keberadaan kekar-kekar yang

saling berpasangan, kemudian air yang

menjenuhi lapisan lempung pasiran akan

menyebabkan lapisan ini terubah menjadi plastis

dan cair, hal ini dapat dibuktikan dari hasil

pengukuran sifat plastis yang berkisar 38,262%-

46,056% dan indek plastisitas berkisar antara

23,29%-30,726 % termasuk dalam high liquid

limits-very high liquid limits. Penjenuhan air yang

terus-menerus akan menyebabkan berkurangnya

nilai kohesi tanah penyusun lereng, padahal nilai

kohesi tanah di daerah penelitian sangat kecil dan

rentan terhadap pergeseran yaitu berkisar antara

0,1632-0,4099 kg/m2 dan kohesi residual berkisar

0,1254-0,2715 kg/m2, faktor-faktor inilah yang

menyebabkan terjadinya gerakan tanah di daerah

penelitian.

3. Faktor lain yang menjadi penyebab luncuran

adalah bentuk morfologi lereng yang tergolong

curam (250-30

0), hal ini karena gaya vertikal yang

menarik beban ke bawah permukaan lebih besar

dari gaya tegak lurus yang menahannya.

Kelerengan curam akan menyebabkan air akan

turun ke bawah lereng sebagai run off, tetapi di

daerah penelitian terdapat kekar-kekar dan

tataguna lahan oleh penduduk yang

memungkinkan air masuk ke dalam permukaan

tanah.

4.Jenis gerakan tanah di daerah penelitian adalah

luncuran hasil rombakan (debris slide), hal ini

dapat teramati dari material rombakan hasil

luncuran yang berupa campuran tanah dan batu,

bidang gelincir yang relatif lurus dan kejadian

yang relatif cepat dengan kecepatan tinggi.

5. Pendekatan profil pelapukan cukup efektif

untuk mengetahui perkiraan bidang gelincir yang

terjadi karena secara kualitatif dapat dijelaskan

sistem pemburukan karakter tanah pada daerah

tertentu di zona pelapukan.

6. Usaha meminimalkan dampak luncuran adalah

dengan mengetahui faktor dominan yang

menyebabkan luncuran dan jenis luncuran. Usaha

yang paling aman dilakukan adalah

menganjurkan penduduk setempat yang belum

terkena longsoran untuk pindah dari lokasi yang

rawan longsoran. Usaha teknik yang dilakukan

adalah melakukan pemotongan geometri lereng,

perbaikan drainage permukaan dan bawah

permukaan serta penanaman jenis tanaman yang

sesuai dengan lokasi penanaman. Tanaman yang

dianjurkan adalah akar wangi untuk bagian atas

dan tengah perbukitan, kemudian tanaman bambu

untuk bagian bawah daerah penelitian sebagai

tanaman penahan (retaining).

DAFTAR PUSTAKA

Al Harthi, A.A., Al-Amri., Shehata, W.M., 1999.,

The Porosity and Engineering Properties of

Vesiculer Basalt in Saudi Arabia, Engineering

Geologi Vol 54 (1999) 313-321

Karnawati, D., 1996, Mechanism of Rain-

Induced landsliding in Java, Media Teknik no. 3

th XVIII November.

Rahardjo,W., Sukandarrumidi., Rosidi,H.M.D.,

1995, Geological Map of the Yogyakarta Sheet,





Java, Edition 2, Geological Research and

Development Centre, Bandung.,1-4.

Sadisun, I., Setiadji, P., Bandono., 2006,

Pengamatan dan Pengujian Lapangan dalam

Karakterisasi Pelapukan Andesit di Purwakerta,

Jurnal Geoaplika Vol 1, No 1, Hal 003-013

Sadisun, I ., Subandrio, A.S., Nurjamil, A.,

Setiadji, P., 2006, Weathering of some Selected

Rock Type and their Stength Degradation

Obtained from Schmidt Hammer, Proceeding PIT

IAGI Riau, The 35th IAGI Annual Convention and

Exhibition, Pekanbaru, Riau.

Wesley,L.D.,1977, Mekanika tanah, Cetakan

ke-VI, Badan Penerbit Pekerjaan Umum, Jakarta.





Tabel 1. Nilai Berat Jenis

Tabel 2. Jenis Partikel dan Tipe Batas Cair

Tabel 3. Tabel kelembaban air





Tabel 4. Nilai Permeabilitas

Tabel 5. Nilai porositas, angka pori dan derajat kejenuhan

Tabel 6. Nilai kuat geser





Gambar 1. Peta Lokasi daerah penelitian

Gambar 2. Peta Geologi Daerah Penelitian (Rahardjo, 1955)





Gambar 3. Lokasi longsoran 1

Gambar 4. Lokasi longsoran 2





Gambar. 5 Skema proses longsoran





Gambar 6. Profil pelapukan beberapa jenis batuan (Sadisun, 2006)

Gambar 7. Hasil analisis X-Ray Defraction pada lempung di zona lapuk menengah





Gambar 8 Peta Geologi Teknik daerah penelitian





Gambar 7. Profil pelapukan dari data pengeboran

Documents

Identifikasi Bidang Gelincir Dengan Pendekatan Model Tingkat Pelapukan Pada Lokasi Longsoran Purwoharjo, Daerah Istimewa Yogyakarta