Paper Geotek Hadisuntoko Batan

Prosiding Seminar Nasional ke-12 Teknologi dan Keselamatan PLTN Serta Fasilitas Nuklir Yogyakarta, 12 -13 September 2006

Hadi Suntoko dkk., PPEN-BATAN 195

ISSN : 0854 - 2910

PENYELIDIKAN GEOTEKNIK UNTUK PONDASI DANGKAL DI CALON TAPAK PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA NUKLIR (PLTN) DAERAH UJUNG

LEMAHABANG

Hadi Suntoko, Mauritz L Tobing, Pusat Pengkajian Energi Nuklir, PPEN-BATAN

ABSTRAK

PENYELIDIKAN GEOTEKNIK UNTUK PONDASI DANGKAL DI CALON TAPAK PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA NUKLIR (PLTN) DAERAH UJUNG LEMAHABANG DAN SEKITARNYA. Telah disimpulkan bahwa Ujung Lemahabang adalah tapak terbaik untuk PLTN melalui studi kelayakan yang selesai tahun 1996. Dalam kegiatan studi tersebut, pondasi dangkal belum menjadi perhatian, sehingga untuk keperluan tambahan database keteknisan tanah dilakukan penyelidikan bawah permukaan (geoteknik) dengan menggunakan bor tangan. Daerah penelitian terletak di desa Balong, Kecamatan Kembang, berjarak 32 km dari Kabupaten Jepara dan 95 km dari Propinsi Semarang. Titik pengamatan dipusatkan pada sekitar calon reaktor meliputi kegiatan lapangan, laboratorium, dan analisis untuk mendukung jaminan keselamatan tapak sesuai rancang teknik. Makalah ini membahas data yang diperoleh hasil kerjasama BATAN dan Pusat Geologi Tata Lingkungan, dimaksudkan untuk mengumpulkan berbagai informasi pada aspek geologi teknik. Metoda yang digunakan dimulai dari pengamatan morfologi hingga pemboran dangkal (bor tangan), sondir, dan pengambilan contoh tanah. Hasil penelitian, menunjukan bahwa Ujung Lemahabang mempunyai lokasi bergelombang membentuk tebing tegak yang berbatasan langsung dengan pantai, ditutupi oleh satuan tanah/batuan berupa batupasir tufaan sampai lempung lanauan dengan daya dukung tanah yang cukup, faktor kesetabilan lereng aman, dan tidak ada indikasi likuifaksi walaupun sebagian besar tanah tersusun batupasir yang menglami pelapukan tinggi.

Kata kunci : geoteknik, pondasi, tapak, PLTN, Ujung Lemah Abang

ABSTRACT

GEOTECHNICAL INVESTIGATION FOR A SHALLOW FOUNDATION AT THE NUCLEAR POWER PLANT CANDIDATE SITE, UJUNG LEMAHABNG AND ITS VICINITY. The Ujung Lemahabang has been concluded as preferred site for a nuclear power plant by means of the feasibility study was finished 1996. In the feasibility study, the major of shallow foundation did not discussion yet. It was to add the database related to the geotechnical engineering have been studied in the subsurface by using the hand drill. The study lies at Ujung Lemahabang within the Balong village, Kembang district, which is a distance about 32 km from Jepara regency and 95 km from Semarang province. The first priority’s of the investigation was developed in the reactor site vicinity includes of the field activies, laboratorium activities, and analysis in order to support of the quality assurance manner according of a technical plan . This paper was collaborated between BATAN and Center for the Geology Environment in order to get the data collection of geology aspect. The method was begun from morphology until to shallow bore by the hand drill, sondir, and sampling. The investigation result was the Ujung Lemahabang lies in the undulate of geomorphology within a boundary of the seashore as a cliff, covering with unit soil and stone of tuff sandstone till to silt clay which has a high bearing capacity, the slope stability value was safety, and no liquefaction although all of them it included of the sandstone which high weathering.

Key words : geotechnical, foundation, site, NPP, Ujung Lemah Abang

PENDAHULUAN

Penyelidikan calon lokasi Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN) telah dilakukan oleh

Konsultan Newjec 1996, yang menyimpulkan bahwa Ujung Lemahabang adalah lokasi terbaik

diantara lokasi lain. Beberapa pengaruh faktor luar (exclusion factor) seperti akibat gempa,



ISSN : 0854 - 2910

adanya patahan permukaan, dan keberadaan gunungapi yang memberikan dampak terhadap

tapak maupun keselamatan fasilitas nuklir itu sendiri telah selesai dikerjakan, namun

penyelidikan dasar untuk memperoleh informasi geologi maupun geologi teknik, di luar

bangunan fasilitas utama industri nuklir (PLTN) pada seputar reaktor perlu diketahui. Kegiatan

penelitian ini hanya sebagai data tambahan untuk membangun database geoteknik dengan

luasan kajian ± 1 (satu) km² terutama pondasi dangkal pada sarana gedung di luar fasilitas

industri utama PLTN dalam rangka mempelajari sifat geotekniknya. Informasi geologi teknik

tersebut meliputi sebaran tanah beserta sifat keteknisannya berkaitan dengan daya dukung

tanah, penurunan tanah dan kemungkinan bahaya yang disebabkan oleh proses likuifaksi.

Diharapkan hasil dari penyelidikan ini dapat memberikan manfaat, kejelasan kondisi tanah

sebagai kegiatan pelengkap perencanaan PLTN yang berbasis pada keselamatan teknis.

Penyelidikan dan kajian geologi teknik ini dilaksanakan atas kerjasama BATAN dengan

Direktorat Geologi Tata Lingkungan, Bandung yang bertujuan merealisasikan pengumpulan

berbagai informasi geologi teknik yang terletak di Ujung Lemahabang (ULA) desa Balong,

Kecamatan Kembang dan Kabupaten Jepara dengan posisi koordinat pada 6º24’00 – 6º26’30

LS dan 110º46’30 – 110º58’00 BT.

METODA DAN ALAT YANG DIGUNAKAN

Penelitan ini dilakukan dengan menggunakan beberapa tahapan kegiatan meliputi

lapangan, laboratorium, dan analisis.

Kegiatan Lapangan

Dalam melakukan kegiatan lapangan diperlukan persiapan-persiapan seperti alat, peta

dasar, kelengkapan administrasi, pengumpulan data sekunder, mobilisasi peralatan dan

personil yang akan melakukan aktivitasnya. Alat yang digunakan dalam survei lapangan adalah

kompas, palu geologi, ditambah bor tangan, dan sondir. Peta dasar menggunakan peta

Topografi skala 1:50.000, skala 1:25.000, dan skala 1:10.000. Sedangkan untuk

mengembangkan penelitian diperlukan data sekunder berasal dari peta geologi lembar Kudus

skala 1:50.000 yang dikerjakan oleh P3G Bandung, dan Penyelidikan geoteknik di Muria tahap

2 oleh Konsultan Newjec.

Penelitian dimulai dari pengamatan morfologi dan kemiringan lereng untuk mengetahui

kondisi bentang alam seperti tata lahan, dan kemiringan lereng, hal ini dikaitkan dengan

jangkauan optimum sudut lereng untuk kepentingan berbagai bangunan. Disamping itu

pengamatan sebaran tanah/batuan beserta sifat fisiknya guna mengetahui karakterisitik

keteknisan dalam rangka mengelompokan satuan tanah/batuan yang ada. Juga kemungkinan

adanya likuifaksi (pembuburan tanah) disebabkan oleh kejenuhan tanah akibat gempa bumi di

daerah penyelidikan serta kegiatan lainnya melalui pemboran teknis dengan menggunakan bor

tangan untuk pemerian lapisan tanah bawah permukaan, ketebalannya serta sifat fisik tanah

dari beberapa contoh tanah/batuan.



ISSN : 0854 - 2910

Gambar 1 Peta Lokasi Daerah Penelitian

Selanjutnya penyondiran dengan menggunakan alat sondir kapasitas 2.5 ton sebanyak

32 titik untuk mengetahui tekanan konus, hambatan lekat serta ’friction ratio’. Disamping itu

contoh tanah/bataun sebanyak 17 contoh yang tidak terganggu diambil untuk mengetahui sifat

fisiknya.

Kegiatan Laboratorium

Contoh tanah yang diambil dari beberapa titik di lapangan dilakukan uji sifat indeks-nya

meliputi berat isi, kadar air, berat jenis, batas batas atterberg, analisis ukuran butir, porositas

dan derajat kejenuhan. Uji lain meliputi pengujian kuat geser tanah dengan metoda direct shear

khususnya material yang berukuran kasar, atau metoda triaxial ”UU” (tidak terkonsolidasi dan

tidak terdrainasi) untuk material tanah halus. Selanjutnya pengujian kompresibilitas tanah

dengan pengujian konsolidasi, dan pengujian indek batuan, kuat tekan batuan dan sifat abrasi

batuan.

Sedangkan pengelompokan tanah/batuan dilakukan sesuai karakteristik teknis yang

diuraikan dalam laporan peta geologi teknik. Data analisis daya dukung untuk pondasi dangkal

akan diuraikan dalam peta daya dukung tanah. Analisis penurunan tanah dibatasi hingga 20

meter diuraikan dalam bentuk laporan dan peta. Sedangkan analisis potensi likuifaksi akan

didasarkan data laboratorium terutama kandungan materialnya. Hasil pengukuran dilanjutkan

dengan analisis, evaluasi dengan mengkorelasikan data sekunder yang meliputi permasalahan

kondisi regional daerah penyelidikan yang terdiri dari lokasi, iklim, morfologi dan geologi.

KONDISI UMUM

Penyelidikan diprioritaskan untuk mengetahui kondisi alam sekitar ULA meliputi

geomorfologi, stratigrafi, dan struktur geologi.



ISSN : 0854 - 2910

Geomorfologi

Secara regional, bahwa daerah penelitian terletak di kaki gunung lereng Muria bagian

Utara, berbatasan langsung dengan laut Jawa yang merupakan hasil endapan gunungapi

berumur kuarter tua terdiri dari endapan piroklastik dan endapan lahar. Endapan tersebut

menempati sebagian besar lokasi Ujung Lemahabang yang membentuk medan bergelombang

dan ke arah pantai terpotong tebing/gawir setinggi 6 m. Disisi lain ada dua sungai besar

mengapit lokasi penelitian yakni sungai Gelis di sebelah Timur berjarak ± 1 km, dan sungai

Balong berada di sebelah Barat dengan jarak ± 2 km. Kedua sungai tersebut merupakan fresh

water atau air bersih sebagai pendukung industri di masa datang.

Stratigrafi

Susunan pelapisan daerah penelitian berdasarkan survei hasil bor dangkal ditambah

evaluasi bor dalam dari data sekunder (Newjec Inc.1993(1)), dan pemetaan geologi daerah

Ujung Lemahabang maka daerah ULA tersusun oleh Formasi Bulu, dan Formasi Muria dari

satuan Tufa.

Formasi Bulu

Formasi ini terdiri dari satuan batugamping selang seling batupasir gampingan dan

batugamping lempungan. Batugamping berwarna putih keabuan, kurang keras, ketebalan

lapisan umumnya 4-15 cm dan di beberapa tempat ketebalannya mencapai 70 cm. Tebal

formasi Bulu secara keseluruhan ± 100-300 m, penyebarannya tidak luas dan hanya tersingkap

di lereng gunung Genuk (± 25 km dari ULA).

Tufa Muria

Satuan Tufa Muria tersusun dari tufa, lahar, dan tufa pasiran. Tufa memiliki pelapisan

kurang baik dengan ketebalan ± 1.5 m (lihat lampiran BT 1), berbutir lapili dan kerikil, lapuk kuat

dan mudah luluh. Lahar mempunyai fragmen batuan berukuran antara 5-50 cm dengan masa

dasar pasir vulkanik. Tufa pasiran berukuran halus sampai lapili dengan lapisan yang

memperlihatkan gradasi butir. Penyebarannya berada di kerucut gunung hingga melampar

sampai di kaki gunung Muria.

Struktur Geologi

Secara umum tapak Ujung Lemahabang tersusun dari endapan kuarter hampir

mendominasi seluruh lingkup penelitian. Pada radius sampai 5 km dari tapak tidak ditemukan

adanya struktur geologi maupun indikasi yang menunjukan gejala struktur seperti keberadaan

kekar, kelurusan dan zona hancuran (Dodid Murdohardono dkk. 1997(2)). Tidak adanya gejala

struktur geologi tersebut juga berdasarkan data dukung geofisika yang meliputi graviti, refraksi,

geolistrik, maupun magnetotelurik yang kedalamannya hingga mencapai ± 400 meter dibawah

permukaan tanah, (Direktorat Volkanologi 2005(3)). Sedangkan pengamatan regional dari data

sekunder peta Geologi lembar Kudus (T. Suwarti dkk. 1992(4)) mengindikasikan adanya struktur



ISSN : 0854 - 2910

geologi berarah Utara Selatan, didasarkan adanya kelurusan sungai yang memisahkan lembah

Rahtawu dan Semliro hingga mencapi daerah Blitar-Bayoran di lereng Barat Gunung Genuk.

Kelurusan ini terpecah beberapa segmen di dekat puncak yang berarah Timur Barat dan

beberapa patahan yang berada di laut seperti AF1 sampai AF4 berarah Timur laut-Barat daya,

berjarak ± 50 km dan AFN-1 sampai AFN-3 berarah Barat lut-Tenggara, berjarak 10-25 km dari

calon lokasi PLTN. Di beberapa tempat muncul batuan tersier yang telah mengalami pelipatan

dan patahan berada di Benteng Portugis berjarak ± 25 km sebelah Timur lokasi.

GEOLOGI TEKNIK

Penelitian difokuskan daerah rencana PLTN terpilih yaitu Ujung Lemahabang,

khususnya sekitar gedung utama calon reaktor. Berdasarkan data bor dangkal dengan bor

tangan (lampiran Log Pemboran Teknis) dan bor dalam dari data sekunder, kondisi penyebaran

dan ketebalan tanah/batuan dapat dibagi menjadi 4 (empat) satuan geologi teknik yaitu:

Satuan Pasir Lanauan (A(sm))

Satuan ini merupakan tanah aluvium (tanah terangkut) pantai berupa pasir lanauan

(SM) dengan sisipan lanau pasiran (MH) berlapis tipis mempunyai ketebalan ± 5 meter.

Penyebarannya berada di sepanjang pantai mulai dari ULA sampai ke Timur hingga muara Kali

Beji. Penyebaran satuan ini hanya menyempit ke kaki tebing pantai. Pada dataran muara Kali

Beji, penyebaran satuan ini meluas dan agak menyempit lagi ke arah Ujung Genggrengan.

Pasir lanauan berwarna coklat kehitaman, lepas-agak padat, kandungan pasir 44-92%,

kandungan lanau 8-29% dan kandungan lempung 0-27%, pada umumnya berukuran pasir

halus-pasir sedang, berat isi tanah asli 1.600-2.008 gr/cm2, kohesi 0.00 – 0.05 kg/cm2, dan

sudut geser dalam 19.29º – 28.30º. Lanau pasiran berwarna coklat kekuningan lunak-teguh,

dan plastisitas sedang-tinggi.

Satuan Lempung Lanauan (A(cm))

Satuan ini merupakan endapan sungai limpah banjir (tanah terangkut) yang berupa

lempung (CH) dan lanau lempung (MH), sebagian mengandung bahan organik, dengan

ketebalannya mencapai 3.8 m. Penyebarannya dijumpai di dataran limpah banjir pada sungai

Beji antara Ujung Lemahabang dan Genggrengan dan pada alur-alur sungai serta lembah S.

Sadigo berada dibagian Barat lokasi ULA.

Satuan Lempung Lanauan (R(cm))

Satuan ini merupakan tanah pelapukan dari batuan gunungapi Muria (Tufa Muria) yang

berupa lempung lanauan tufaan (CH) dan lanau lempung tufaan (MH), (lampiran BT-1) dengan

sisipan lanauan (SW-SM-SP), secara keseluruhan mempunyai ketebalan berkisar antara 0.5-

>20 m. Daerah dengan tanah pelapukan tipis (1.5 m) dijumpai di bagian Barat laut (sebelah

Barat dari lokasi S6 dan S7).



ISSN : 0854 - 2910

Lempung lanauan dan lanau lempungan mempunyai sifat fisik berwarna coklat

kekuningan, coklat kemerahan, merah kocoklatan, konsistensi teguh, plastisitas sedang- tinggi,

berat isi tanah asli 1,148-1601 gr/cm³, kohesi 0,13-0,24 kg/cm² dan nilai sudut geser dalamnya

11,73º-24,41º.

Pasir lanauan, berwarna coklat-coklat kekuningan, lepas-padat, kandungan kerikil 0-

5%, kandungan pasir 56-85%, kandungan lanau 10-28,5% dan kandungan lempung 5-10,5%,

pada umumnya berukuran pasir halus-pasir sedang, berat isi tanah asli 1,543-1,601 gr/cm³, dan

sudut geser dalam 24,86º-25,5º.

Satuan Konglomerat

Merupakan batuan gunungapi sebagai batuan dasar daerah penyelidikan (lampiran

Peta 2) dengan penyusunnya berupa konglomerat volkanik, batupasir tufaan dengan sisipan

batulanau tufaan. Penyebarannya berada di alur-alur sungai Beji, sungai Sadigo serta tebing

pantai Ujung Lemahabang dan sebagian Barat dari Ujung Genggrengan, sedangkan

penyebarannya secara vertikal di bawah permukaan dapat dilihat pada lampiran Log bor dan

data Sondir. Konglomerat berwarna coklat kemerahan, lapuk sedang-lapuk lanjut, kompak

keras, fragmen berukuran 0.2-60 cm, membulat tanggung, tidak berlapis. Batupasir tufaan

berwarna coklat kemerahan, agak kompak, agak lepas, berukuran pasir halus-kasar. Batu

lanau tufaan berwana coklat kekuningan, lapuk lanjut, agak kompak, lunak keras, dan

ketebalannya berkisar 2 - 50 cm.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Sesuai dengan data yang terkumpul dari kegiatan penyelidikan lapangan kemudian

dilanjutkan dengan analisis daya dukung tanah, kompresibilitas, penurunan tanah, kestabilan

lereng, dan kegempaan memberikan hasil intepretasi yang cukup baik. Hasil analisis dapat

dilihat dari masing-masing kegiatan sebagai berikut.

Daya Dukung Tanah

Analisa daya dukung tanah dilakukan berdasarkan hasil laboratorium yang kemudian

dituangkan dalam peta daya dukung tanah untuk pondasi dangkal. Perhitungan ini dibatasi

pada kedalaman 1 meter dan dipakai tipe pondasi jalur dengan data hasil pengujian lab.

Mekanika Tanah. Persamaan daya dukung tanah dalam perhitungan menggunakan persamaan

Terzaghi 1943 adalah sebagai berikut:

q = CNc + الDN ال 0,5 + ال BNq

q : daya dukung tanah

C : kohesi tanah

D : kedalaman pondasi



ISSN : 0854 - 2910

B : lebar pondasi

Nc, Nq dan Nال: factor daya dukung tergantung nilai sudut geser dalam

tanah

Dengan menggunakan persamaan tersebut di atas dan dipakai angka keamanan (FS)

=3 diperoleh nilai daya dukung tanah seperti terlihat dalam Tabel 1 dan lampiran peta 2.

Perhitungan daya dukung tanah didasarkan pada lokasi tes di TS1-TS23 dan L7–L15 serta G6-

G14. Dengan menginterpolasikan nilai daya dukung tanah, sehingga dapat dibuat peta

kesamaan daya dukung tanah untuk pondasi dangkal dengan kedalaman 1 m seperti terlihat

pada lampiran Peta 2.

Dari peta dapat terlihat bahwa Ujung Lemahabang pada tanah aluvium (satuan pasir

lanauan dan satuan lempung lanauan) yang berada di bagian Barat Ujung Lemahabang,

mempunyai daya dukung tanah yang rendah (< 1 kg/cm²). Demikian juga dibagian Timur

mempunyai daya dukung tanah rendah. Daerah yang mempunyai daya dukung tanah sedang-

tinggi dijumpai pada satuan lempung lanauan di sekitar titik S5 dan S19.

Tabel 1. Hasil perhitungan daya dukung pondasi dangkal dengan mempergunakan data

Laboratorium

No

titik

Kedalaman

Pondasi

(cm)

Lebar

Pondasi

(cm)

Kohesi (C)

(Kg/cm²)

Berat Isi

Asli

(Kg/cm³)

Nc Nال Nq Daya dukung

Batas (qu)

(Kg/cm²)

Ts-1 100 120 0.180 0.00123 15.090 3.840 6.581 1.22

Ts-2 100 120 0.190 0.00160 16.056 5.243 7.243 1.53

Ts-3 100 120 0.050 0.00160 14.191 3.066 5.974 0.59

Ts-4 100 120 0.160 0.00129 15.840 4.950 7.090 1.24

Ts-5 100 120 0.200 0.00124 13.349 2.950 5.422 1.115

Ts-6 100 120 0.160 0.00133 20.412 7.125 10.410 1.68

Ts-7 100 120 0.00 0.00160 21.420 8.063 11.190 0.79

Ts-8 100 120 0.020 0.00153 29.342 17.587 17.714 1.64

Ts-9 100 120 0.180 0.00134 9..587 1.293 3.140 0.72

Ts-10 100 120 0.180 0.00149 15.447 4.393 6.835 1.35

Ts-11 100 120 0.150 0.00115 9.587 1.293 3.140 0.60

Ts-12 100 120 0.130 0.00127 21.347 9.905 11.095 1.64

Ts-13 100 120 0.160 0.00159 10.772 1.895 3.821 0.80

Ts-14 100 120 0.160 0.00153 10.516 1.227 3.674 0.74

Ts-15 100 120 0.230 0.00129 14.898 3.542 6.447 1.46

Ts-16 100 120 0.240 0.00146 12.416 2.054 4.819 1.23

Ts-17 100 120 0.200 0.00162 9.150 1.046 3.135 0.77

Ts-18 100 120 0.200 0.00120 11.836 2.366 4.465 0.99

Ts-19 100 120 0.190 0.00145 9.582 1.289 3.135 0.76



ISSN : 0854 - 2910

Ts-20 100 120 0.160 0.00122 20.873 8.945 10.779 1.74

Ts-21 100 120 0.140 0.00130 14.542 3.243 6.208 0.98

Ts 22 100 120 0.190 0.00163 9.457 1.232 3.077 0.77

Ts-23 100 120 0.120 0.00169 11.025 2.013 3.968 0.69

Ts-24 100 120 0.00 0.00209 26.418 15.608 15.236 1.72

Ts-25 100 120 0.020 0.00182 14.542 3.243 6.208 0.52

Ts-26 100 120 0.020 0.00177 24.126 13.848 13.352 1.45

Ts-27 100 120 0.040 0.00181 17.523 7.178 8.282 0.976

Ts-28 100 120 0.100 0.00186 20.020 10.037 10.130 1.67

Ts-29 100 120 0.00 0.00174 27.820 16.604 16.405 0.84

L-7 100 120 0.130 0.00155 12.100 3.400 4.500 2.31

L11 100 120 0.470 0.00168 12.400 3.600 4.800 2.43

L13 100 120 0.670 0.00160 9.950 2.00 3.300 3.19

L14 100 120 0.500 0.00160 15.800 6.150 7.000 1.92

L15 100 120 0.200 0.00162 18.00 8.100 8.600 1.70

G-6 100 120 0.500 0.00165 9.00 2.800 1.500 3.31

G-7 100 120 0.850 0.00156 10.800 2.550 3.850 1.06

G-8 100 120 0.280 0.00168 9.300 1.700 3.000 0.67

G-9 100 120 0.110 0.00166 10.850 2.600 3.900 2.36

G-14 100 120 1.090 0.00165 6.300 0.360 1.500 0.90

(Sumber (2)Dodid M dkk, 1997)

Kompresibilitas

Berdasarkan nilai kadar air, batas cair dan angka pori hasil pengujian sifat indeks tanah

dapat diperoleh nilai indeks kompresi berdasarkan persamaan berikut :

Cc = 0,37 (eo + 0,003 WI + 0,0004 Wn – 0,34) Cc : Indek kompresi, eo : angka pori , WI : batas cair , Wn : kadar air

Dari pesamaan berikut diperoleh indeks kompresi yang digabung dengan nilai batas cair akan

dapat diketahui sifat kompresibilitas tanah di daerah Ujung Lemahabang dan sekitarnya yang

tersusun oleh tanah pelapukan dan tanah terangkut, lihat Tabel 3.

Tabel 3 Kompresibiltas Tanah di daerah tapak Ujung Lemahabang

No

Contoh

Indek

Kompresi

Batas

Cair

(%)

Kompresi

bilitas

No

Contoh

Indek

Kompresi

Batas

Cair

(%)

Kompresi

bilitas

L-1 0.705 95,0 Tinggi L-13 0,484 67,33 Tinggi

L-2 0.466 81,45 Tinggi L-14 0,527 73,99 Tinggi

L-3 0.490 55,83 Tinggi L-15 0,650 80,76 Tinggi



ISSN : 0854 - 2910

L-4 0,717 87,67 Tinggi L-16 0,535 73,99 Tinggi

L-5 0,737 84,37 Tinggi L-17 0,511 95,04 Tinggi

L-6 0,561 72,72 Tinggi L-18 0,729 92,98 Tinggi

L-8 0,405 55,40 Tinggi L-19 0,578 84,14 Tinggi

L-9 0,638 89,61 Tinggi L-20 0,645 73,63 Tinggi

L-10 0,532 86,65 Tinggi L-21 0,572 63,76 Tinggi

L-11 0,707 67,60 Tinggi L-22 0,522 82,89 Tinggi

L-12 0,637 87,22 Tinggi L-23 0,502 85,84 Tinggi

(Sumber Dodid M dkk, 1997(2))

Dari data tersebut terlihat bahwa tanah penyusun daerah penelitian didominasi oleh tanah

pelapukan yang mempunyai kompresibilitas tinggi.

Penurunan Tanah

Berdasarkan penelitian dan perhitungan penurunan tanah dengan menggunakan data

sondir dapat diperoleh nilai koefisien kompresibiliats (C) dan besaran penurunan yang akan

terjadi, menggunakan persamaan sebagai berikut :

C = 1.9qC/p dan S = H/C ln (p+Δp)/p

C : Koefisien kompresi, qC : tekanan konus , p : tekanan efektif , S : penurunan tanah , H

: tebal lapisan , Δp : penambahan tekanan

Berdasarkan persamaan tersebut diperoleh nilai penurunan tanah (Tabel 4) pada setiap lokasi

pengujian sondir. Interpolasi nilai penurunan dibuat peta tabel kesamaan penurunan tanah

didaerah penyelidikan, khususnya daerah Ujung Lemahabang dan sekitarnya (lampiran Peta

3).

Dari peta tersebut terlihat bahwa daerah penelitian bagian tengah mempunyai

kemungkinan penurunan tanah yang tinggi (sekitar lokasi S17 dan S23), bila dilihat dari

ketebalan pelapukannya maka daerah tersebut merupakan wilayah yang mempunyai tanah

pelapukan yang tebal, sedangkan di bagian Barat mempunyai kemungkinan penurunan tanah

yang kecil karena pelapukannya tergolong tipis.

Tabel 4 Hasil Perhitungan Penurunan Tanah di Ujung Lemahabang dengan Mempergunakan

data Sondir

No Sondir Penurunan (Cm) No Sondir Penurunan (Cm) No Sondir Penurunan (Cm)

S.1 0.154 S.12 0.400 S.23 0.492

S.2 0.200 S.13 0.350 S.24 0.480

S.3 0.212 S.14 0.280 S.25 0.650

S.4 0.280 S.15 0.660 S.26 0.650

S.5 0.190 S.16 0.680 S.27 0.560



ISSN : 0854 - 2910

S.6 0.210 S.17 0.610 S.28 0.780

S.7 0.080 S.18 0.530 S.29 0.600

S.8 0.270 S.19 0.410 S.30 0.430

S.9 0.160 S.20 0.524 S.31 0.710

S.10 0.270 S.21 0.510 S.32 0.150

S.11 0.410 S.22 0.630 - -

Catatan : beban bangunan yang diterapkan pada perhitungan tersebut adalah 0.5 kg/cm²

dengan jenis pondasi lajur.

Kestabilan Lereng

Metoda yang paling umum dalam analisa kestabilan lereng adalah didasarkan pada

limit equilibrium method. Pada metoda ini akan diperoleh faktor keamanan suatu lereng dengan

membandingkan gaya yang mempertahankan masa tanah untuk tetap setabil (resisting

moment/force) dengan gaya yang menggerakan masa tanah sepanjang bidang longsor (driving

moment/force). Gaya atau moment yang mempertahankan masa tanah untuk tetap setabil

diperoleh dari gaya perlawanan geser tanah sedangkan gaya yang menggerakan masa tanah

disebabkan oleh berat masa tanah itu sendiri. Dengan membandingkan kedua gaya tersebut

maka diperoleh faktor keamanan untuk kestabilan lereng (F).

F = Gaya yang menahan/Gaya penggerak

Kisaran faktor keamanan suatu lereng ditinjau dari kerentanan gerak tanah (kemungkinan untuk

tekanan gerakan tanah) digunakan batasan yang dikemukakan oleh Ward (1976)

F < 1,2 : Kerentanan tinggi gerakan tanah sering terjadi

1,2 <F < 1,7 : Kerentanan menengah, gerakan tanah dapat terjadi

1,7 <F < 2,0 : Kerentanan rendah, gerakan tanah jarang terjadi

Dalam menganalisis kesetabilan lereng dipakai pendekatan jenis longsoran rotasi mengingat

bahwa di daerah penyelidikan relatif datar. Analisis longsoran rotasi dipakai bila bidang

longsoran membentuk bidang lengkung. Metoda yang dipakai dalam perhitungan faktor

keamanan untuk longsor rotasi adalah menggunakan metoda ”NAVFAC DN-7” (1971) dan

dipakai anggapan bahwa longsoran akan terjadi diatas muka tanah serta dimulai dari ujung kaki

tebing/lembah (Gambar 3) :

H ال / H tan ø / C F = N cj C ال = cj ג

cj : Konstanta yang dapat diperoleh dari gambar 2 ג



ISSN : 0854 - 2910

berat isi : ال

H : tinggi lereng

ø : sudut geser dalam

C : Kohesi tanah

F : faktor keamanan

N cj : angka kestabilan

Dengan mempergunakan perhitungan dan masukan hasilnya pada diagram ”NAVFAC, 1971”

(Hunt RE 1986(5)) akan diperoleh hubungan antara sudut lereng, tinggi lereng dan angka

keamanan.

Gambar 2 Analisa kestabilan lereng dengan metoda NAVFAC (1971)

H : tinggi lereng , β : sudut lereng , D : jarak longsoran dari sisi tebing. m a t : muka air tanah

Gambar 3 : Sketsa longsoran tipe rotasi yang dipakai sebagai batasan dalam perhitungan

metoda NAVFAC 1971



ISSN : 0854 - 2910

Berdasarkan perhitungan dengan mempergunakan metoda tersebut diperoleh angka seperti

terlihat pada Tabel 6.

Tabel 6 Hubungan Sudut Lereng dengan Angka Keamanan daerah Penyelidikan

No TP Sudut Lereng

(o)

Angka Kemanan No TP Sudut Lereng

(o)

Angka Kemanan

1 65 1.71 14 35 1.69

75 1.52 50 1.47

60 1.25 65 1.22

2 55 1.69 15 80 1.72

65 1.51 90 1.48

85 1.21 16 70 1.70

3 20 1.72 85 1.48

25 1.46 90 1.34

30 1.22 17 40 1.68

4 55 1.72 50 1.52

70 1.47 75 1.21

85 1.26 18 60 1.67

5 70 1.69 75 1.53

85 1.45 85 1.31

90 1.34 19 50 1.66

6 60 1.67 60 1.51

75 1.47 85 1.18

85 1.25 20 65 1.75

9 50 1.64 80 1.51

60 1.53 90 1.29

85 1.19 21 45 1.68

10 60 1.71 60 1.49

65 1.47 75 1.20

80 1.21 22 40 1.64

11 50 1.67 50 1.52

65 1.44 70 1.19

80 1.23 23 20 1.84

12 55 1.62 30 1.44

60 1.53 45 1.19

80 1.17 28 30 1.70

13 35 1.68 35 1.52

45 1.51 50 1.19

65 1.19

Catatan :

1 hasil perhitungan dipakai ketentuan untuk tinggi lereng 6 m

2 muka air tanah berada di bawah bidang longsor



ISSN : 0854 - 2910

Untuk lokasi Ujung Lemahabang sebagai calon bangunan utama mempunyai tinggi lereng 6 m

yang berbatasan dengan pantai akan aman bila sudut lereng dibuat 50º-65º.

Kegempaan

Berdasarkan peta zona seismik untuk konstruksi yang dikeluarkan oleh LTD (1976)

daerah penyelidikan termasuk zona 4 (empat) dengan percepatan tanah maksimum 0.13 – 0.2

g (Beca Carter Holling and Fermer Ltd. 01976(6)) sedangkan data lain dari peta zonasi

percepatan tanah di daerah ULA menunjukan angka 0.1 g (E. Kertapati 2001(7)).

Pusat gempa terdekat yang pernah terjadi di lokasi penyelidikan adalah gempa Tuban tahun

1950 terjadi di laut Jawa dengan magnitudo 6-6.9 sekala Richter, pusat kedalaman gempa <65

km dan tidak menimbulkan bencana Tsunami.

Bila dilihat dari parameter likuifaksi (pembuburan tanah) salah satu penyebab terjadinya

pembuburan adalah dari gempa (Beca Carter Holling and Fermer Ltd. 1976(6)). Disamping

gempa secara langsung dapat menyebabkan runtuhnya sebuah gedung juga oleh akibat proses

likuifaksi tanah. Berdasarkan pendekatan statistik, likuifaksi dapat terjadi pada tanah pasir

lanauan bergradasi jelek, mempunyai kandungan lanau <20% serta kedudukan lapisan pasir

lanauan berada di bawah muka air tanah (Wilson, Inc –Agbabian-Jacobsen Assosiates, 1971).

Sifat lanauan serta kedalaman air tanah di daerah Ujung Lemahabng yang mempunyai

kedalaman cukup tinggi (> 12 m), merupakan suatu penghalang tidak adanya likuifaksi

terkecuali yang berada pada lembah-lembah dataran pantai. Dengan pertimbangan kondisi

tersebut diperkirakan daerah penelitian kemungkinan kecil terkena bencana likuifaksi

(pembuburan). Dari contoh tanah No BT6, BT 7, BT43, TS7, TS8 di daerah penyelidikan

berdasarkan sisipan pasir lanauan pada tanah pelapukan diperoleh gradasi dengan ukuran

butiran menunjukan kemungkinan terjadi adanya likuifaksi (Gambar 4), namun dilihat dari

kedudukan sisipan pasir lanauan tersebut dimana posisinya pada kedalaman < 1.50 m dengan

kedudukan muka air tanah yang cukup dalam, maka kemungkinan terjadi pembuburan adalah

kecil, untuk itu lokasi Ujung Lemahabang dengan medan bergelombang kemungkinan kecil

terjadi likuifaksi

Zona rentanan terhadap likuifaksi

Gambar 4 Distribusi ukuran butir daerah ULA pada sisipan pasir lanauan



ISSN : 0854 - 2910

KESIMPULAN

Berdasarkan hasil penelitian disimpulkan bahwa penyebaran tanah/batuan di Ujung

Lemahabang terbagi menjadi 4 (empat) satuan geologi teknik yaitu :

1. Satuan pasir lanauan ditandai dengan (A(SM)) merupakan tanah aluvium dengan

ketebalan > 1.5 m bersifat lepas-agak padat.

2. Satuan Lempung Lanauan atau (A(CM)) merupakan endapan sungai dan limpahan

banjir dengan ketebalan 3.8 m bersifat lunak-sangat lunak.

3. Satuan Lempung Lanauan (R(CM)) merupakan tanah pelapukan dari gunungapi Muria

(Tufa Muria), dengan ketebalan berkisar antara 0.5 - >20 m bersifat teguh.

4. Satuan Konglomerat diatandai (CG) merupakan batuan gunungapi sebagai batuan

dasar dengan tingkat pelapukan lapuk sedang sampai lapuk lanjut, kompak dan keras.

Berdasarkan daya dukung tanah untuk pondasi dangkal daerah Ujung Lemahabang

terutama tanah aluvium yang berada di bagian Barat dan Timur mempunyai nilai daya dukung

tanah rendah (± 1 kg/cm²). Sedangkan daya dukung tinggi-sedang dapat dijumpai pada satuan

lempung lanauan yang berada dibagian tengah. Nilai kompresibilitas di Ujung Lemahabang

yang didominasi oleh tanah pelapukan mempunyai nilai tinggi, termasuk penurunan tanah yang

cukup tinggi berada di bagian tengah dan kecil di bagian Barat, disebabkan karena ketebalan

pelapukan tanah yang ada di Ujung Lemahabang.

Untuk kestabilan lereng dengan medan bergelombang dan membentuk clif setinggi 6 m

menghasilkan analisis cukup aman bila dibuat sudut lereng antara 50-65º.

Sedangkan berdasarkan penyebaran gempa maka daerah penyelidikan terletak di zona dengan

percepatan gempa maksimum 0.13 – 0.2 g. Pada lokasi rencana pembangunan PLTN yang

mempunyai medan tanah/batuan bergelombang dengan pelapukan yang tebal berisi material

lempung lanauan serta muka air tanah >12m diperkirakan kemungkinan kecil akan terjadi

bencana likuifaksi.

DAFTAR PUSTAKA

1. Newjec Inc. (1993) : ”Topical Report on Geotechnical Studies” (Step-2) INPB-REP -

3030B.

2. Dodid Murdohardono dkk. (1997) : “Rencana Lokasi PLTN di Ujung Lemahabang,

Muria, Kabupaten Jepara, Propinsi Jawa Tengah” Direktorat Jendral Geologi dan

Sumber Daya Mineral, Bandung-Indonesia

3. Direktorat volkanologi (2005) : “Analisis Studi Bahaya Volkanik (Analisis Deterministik

dan Probabilistik dari Aktivitas Vulkanik) dan Rekonfirmasi Struktur Patahan dengan

Menggunakan Data Geofisika Untuk Keselamatan Tapak PLTN di Ujung Lemahabang,

Jepara, Jawa Tengah” Bandung-Indonesia

4. T Suwarti dan Wikono (1992) : “Peta Geologi lembar Kudus, Jawa Tengah” Pusat

Penelitian dan Pengembangan Geologi, Bandung-Indonesia.



ISSN : 0854 - 2910

5. Hunt, RE (1986) : ”Geotechnical Engineering Analysis and Evaluation” Mc. Graw Hill

Inc, New York.

6. Beca Carter Holling and Fermer Ltd (1976) : “Seismic Zone for Building Construction in

Indonesia” Indonesia Earthquake Study vol. 3

7. Kertapati dkk. (2001) : “Peta Percepatan Tanah Indonesia”, Bandung

8. Bowles, JE (1984) : “Physical and Geotechnical Properties of Soil” Mc. Graw Hill Inc,

New York.

DISKUSI

PERTANYAAN: (M. Faruq - PRR BATAN) 1. Sejak gempa di Yogya menjadi perhatian terhadap patahan istirahat yang menjadi aktif.

Bagaimana data patahan istirahat tersebut di wilayah tapak (sekitarnya)?

2. Dalam peta E Kertapati, kalau tidak salah ada patahan disebelah timur. Sebarapa jauh

prediksi dampak terhadap tapak PLTN.

JAWABAN:

1. Gempa di Jogja telah kami hitung dengan rumus empiris untuk menghitung akselerasi

tanah (PGA) yang nilai terbesar adalah 41 gal dari gempa (6,8 SR) dan Jogja memang

lama tidak aktif dan kembali aktif.

2. Peta E Kertapati 2001 menunjukkan di ULA 100 gal dari patahan yang ada dan patahan

timurr tidak berpengaruh.

PERTANYAAN: (Heni Susiati - PPEN BATAN) 1. Dalam melakukan studi pondasi dangkal di calon tapak PLTN di daerah ujung

Lemahabang apakah juga mempertimbangkan faktor abrasi, dimana seperti kita ketahui

bahwa faktor abrasi cukup besar di daerah tersebut? Bagaimana dengan perencanaan

terhadap desain pembangunan pondasi PLTN tersebut?

JAWABAN:

1. Abrasi menjadi fenomena dan telah distudi oleh konsultan. Tentunya dengan tanah

yang terkena abrasi.

PERTANYAAN: (Soedardjo – PTRKN BATAN)

1. Ada paradigma baru di Indonesia

a. Skala richter meningkat > 6,2 SR

b. Tsunami timbul

c. Sesar mati menjadi hidup, yang melalui Jepara

d. Akeselarasi sudah lebih dari 0,30 g



ISSN : 0854 - 2910

e. Wedus gembel semula hanya 1 km menjadi 4 km

Apakah perlu mengkoreksi kondisi gempa baru untuk tapak reaktor, misal akselerasi >

0,30 g

JAWABAN:

1. Peningkatan gempa > 6,2 SR ada hubungannya dengan kegiatan gerak lempeng

antara lempeng Pasifik dan Eurasia ± 30mm/tahun.

2. Untuk laut Jawa tidak ada tsunami dan lautnya kurang dalam walaupun parameter lain

terpenuhi.

3. Sesar mati bisa saja hidup bila ada penggeraknya yaitu akibat tegasan utama yang

berasal tekanan regional

4. Untuk tapak ULA akselerasi belum mencapai 400 gal yang masih dianjurkan oleh IAEA

(di ULA terbesar 290 gal)

5. Peristiwa di Merapi merupakan fenomena alam yang anomali indeks erupsinya

mencapai 5 yang berarti alaguna semakin dangkal sehingga wedus gembel semakin

jauh karena banyak lava yang ditumpahkan.

6. Belum perlu mengembangkan rekayasa pondasi karena masih < 400 gal.



ISSN : 0854 - 2910

LAMPIRAN LOG PEMBORAN TEKNIK TANGAN

Lampiran BT-1 dan BT-2



ISSN : 0854 - 2910


Paper Geotek Hadisuntoko Batan

Documents

Transcript of Paper Geotek Hadisuntoko Batan