Tugas Geoteknik Tambang

PENCEGAHAN LONGSOR DENGAN METODE ANALISIS, MEDIA

GEOTEKSTIL, DAN CARA ALAMI

NAMA : FAHMI YAHYA

NIM : DBD 111 0022

KEMENTRIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN

UNIVERSITAS PALANGKARAYA

FAKULTAS TEKNIK

JURUSAN TEKNIK PERTAMBANGAN

2013

TugasIdentifikasikan tindakan-tindakan yang harus dilakukan untuk mencegah longsor dengan :

1. Metode Analisis2. Media geotekstil - Vidio/gambar

- Instalasi3. Cara Alami

JAWAB :

1. Metode Analisis

Analisa Metode Kelongsoran Menurut Beberapa Ahli

1. Metode Fellenius

Ada beberapa metode untuk menganalisis kestabilan lereng, yang paling umum

digunakan ialah metode irisan yang dicetuskan oleh Fellenius (1939). Metode ini

banyak digunakan untuk menganalisis kestabilan lereng yang tersusun oleh tanah, dan

bidang gelincirnya berbentuk busur (arc-failure).

Menurut Sowers (1975), tipe longsorang terbagi kedalam 3 bagian berdasarkan

kepada posisi bidang gelincirnya, yaitu longsorang kaki lereng (toe failure), longsorang

muka lereng (face failure), dan longsoran dasar lereng (base failure). Longsoran kaki

lereng umumnya terjadi pada lereng yang relatif agak curam (>450) dan tanah

penyusunnya relatif mempunyai nilai sudut geser dalam yang besar (>300). Longsoran

muka lereng biasa terjadi pada lereng yang mempunyai lapisan keras (hard layer),

dimana ketinggian lapisan keras ini melebihi ketinggian kaki lerengnya, sehingga

lapisan lunak yang berada diatas lapisan keras berbahaya untuk longsor. Longsoran

dasar lereng biasa terjadi pada lereng yang tersusun oleh tanah lempung, atau bisa juga

terjadi pada lereng yang tersusun oleh beberapa lapisan lunak (soft seams).

Perhitungan lereng dengan metode Fellenius dilakukan dengan membagi massa

longsoran menjadi segmen-segmen seperti pada contoh gambar 1, untuk bidang longsor

circular adalah:

 

Gambar 1. Gaya Yang Bekerja Pada Longsoran Lingkaran 

Metode Fellenius dapat digunakan pada lereng-lereng dengan kondisi isotropis, non

isotropis dan berlapis-lapis. Massa tanah yang bergerak diandaikan terdiri dari atas

beberapa elemen vertikal. Lebar elemen dapat diambil tidak sama dan sedemikian

sehingga lengkung busur di dasar elemen dapat dianggap garis lurus.

Berat total tanah/batuan pada suatu elemen (W,) termasuk beban Iuar yang

bekerja pada permukaan lereng (gambar 2) Wt, diuraikan dalam komponen tegak lurus

dan tangensial pada dasar elemen. Dengan cara ini, pengaruh gaya T dan E yang

bekerja disamping elemen diabaikan. Faktor keamanan adalah perbandingan momen

penahan longsor dengan penyebab Iongsor. Pada gambar 2 momen tahanan geser pada

bidang Iongsor adalah :

Mpenahan = R. r

Dimana : R = gaya geser

r = jari-jari bidang longsor

Tahanan geser pada dasar tiap elemen adalah :

 Momen penahan yang ada sebesar :

Komponen tangensial Wt, bekerja sebagai penyebab Iongsoran yang

menimbulkan momen penyebab sebesar:

  Faktor keamanan dari lereng menjadi :

Jika lereng terendam air atau jika muka air tanah diatas kaki lereng, maka tekanan

air pori akan bekerja pada dasar elemen yang ada dibawah air tersebut. Dalam hal ini

tahanan geser harus diperhitungkan yang efektif sedangkan gaya penyebabnya tetap

diperhitungkan secara total, sehingga rumus menjadi :

 

Gambar 2. Sistem Gaya pada Metode Fellenius 

 

2. Metode Bishop

a. Metode ini pada dasarnya sama dengan metode swedia, tetapi dengan

memperhitungkan gaya-gaya antar irisan yang ada. Metode Bishop

mengasumsikan bidang longsor berbentuk busur lingkaran

b. Pertama yang harus diketahui adalah geometri dari lereng dan juga titik pusat

busur lingkaran bidang luncur, serta letak rekahan

c. Untuk menentukan titik pusat busur lingkaran bidang luncur dan letak rekahan

pada longsoran busur dipergunakan grafik

Metode Bishop yang disederhanakan merupakan metode sangat populer

dalam analisis kestabilan lereng dikarenakan perhitungannya yang sederhana,

cepat dan memberikan hasil perhitungan faktor keamanan yang cukup teliti.

Kesalahan metode ini apabila dibandingkan dengan metode lainnya yang

memenuhi semua kondisi kesetimbangan seperti Metode Spencer atau Metode

Kesetimbangan Batas Umum, jarang lebih besar dari 5%. Metode ini sangat

cocok digunakan untuk pencarian secara otomatis bidang runtuh kritis yang

berbentuk busur lingkaran untuk mencari faktor keamanan minimum.

Metode Bishop sendiri memperhitungkan komponen gaya-gaya (horizontal

dan vertikal) dengan memperhatikan keseimbangan momen dari masing-masing

potongan, seperti pada gambar 2. Metode ini dapat digunakan untuk menganalisa

tegangan efektif.

 

 Gambar 3. Stabilitas lereng dengan metode Bishop

Cara analisa yang dibuat oleh A.W. Bishop (1955) menggunakan cara

elemen dimana gaya yang bekerja pada tiap elemen ditunjukkan pada seperti pada

gambar 4. Persyaratan keseimbangan diterapkan pada elemen yang membentuk

lereng tersebut.

Faktor keamanan terhadap longsoran didefinisikan sebagai perbandingan

kekuatan geser maksimum yang dimiliki tanah di bidang longsor (S tersedia) dengan

tahanan geser yang diperlukan untuk keseimbangan (Sperlu).

Gambar 4. Sistem gaya pada suatu elemen menurut Bishop

Harga m.a dapat ditentukan dari gambar 5. Cara penyelesaian merupakan

coba ulang (trial and errors) harga faktor keamanan FK di ruas kiri persamaan

faktor keamanan diatas, dengan menggunakan gambar 5. untuk mempercepat

perhitungan. Faktor keamanan menurut cara ini menjadi tidak sesuai dengan

kenyataan, terlalu besar, bila sudut negatif ( - ) di lereng paling bawah mendekati

30 °. Kondisi ini bisa timbul bila lingkaran longsor sangat dalam atau pusat rotasi

yang diandalkan berada dekat puncak lereng. Faktor keamanan yang didapat dari

cara Bishop ini lebih besar dari yang didapat dengan cara Fellenius.

 

Gambar 5. Harga m.a untuk persamaan Bishop

3. Metode Janbu

a. Metode ini digunakan untuk menganalisis lereng yang bidang longsornya tidak

berbentuk busur lingkaran.

b. Bidang longsor pada analisa metode janbu ditentukan berdasarkan zona lemah

yang terdapat pada massa batuan atau tanah.

Cara lain yaitu dengan mengasumsikan suatu faktor keamanan tertentu yang tidak

terlalu rendah. Kemudian melakukan perhitungan beberapa kali untuk mendapatkan

bidang longsor yang memiliki faktor keamanan terendah.

Gambar 6. Aplikasi Metode janbu

Metode Janbu, untuk tanah berbutir kasar :

Qp = Ap (c · Nc’+ q’· Nq’)

Dimana :

c = Kohesi tanah (kN/m2)

Nc’, Nq’ = Faktor daya dukung ujung tiang berdasarkan tabel Janbu

 Gambar 7. Faktor Daya Dukung Ijin Dengan Sudut Geser Dalam

Janbu (1954) mengembangkan suatu cara analisa kemantapan lereng yang dapat

diterapkan untuk semua bentuk bidang longsor (gambar 8).

  Gambar 8. Analisa Kemantapan Lereng Janbu

Gambar 9. Sistem Gaya pada Suatu Elemen menurut cara Janbu

Keadaan keseimbangan untuk setiap elemen dan seluruh massa yang longsor mengikuti

persamaan dibawah ini :

2. Media Geotekstil

Geotekstil adalah teknik pelapisan tanah untuk mencegah longsor dan ambles.

Untuk itu, digunakan lembar plastik atau polimer dari jenis poliester, polipropilen, atau

polietilen. Lapisan plastik ini berfungsi mencegah kebocoran, mengalirkan air yang

merembes ke dinding, dan mencegah kebocoran.

Teknik pelapisan yang diperkenalkan Inggris tahun 1960-an ini kemudian

dikembangkan Jepang, terutama untuk meningkatkan kekuatan bahan. ”Bila yang lama

hanya dapat menahan beban 1-2 ton, geotekstil yang baru dapat tahan sampai

pembebanan 100 ton,” kata Hasimi Fukuoka, ahli bangunan sipil dari Jepang, dalam

forum diskusi beberapa waktu lalu.

Dari faktor biaya, pelapisan dengan geotekstil 40 persen lebih murah

dibandingkan dengan beton. Masa pengerjaannya dapat dua kali lebih cepat.

Penggunaan polimer dapat mempertahankan bentuk alami sehingga tanggul di tepi

sungai masih dapat ditanami rumput setelah pelapisan. ”Ini berbeda dengan tanggul

beton yang keberadaannya menentang alam.

Penanggulangan bencana longsor perlu partisipasi semua pihak, termasuk masyarakat

setempat. Warga yang tinggal di daerah rawan longsor perlu diberdayakan untuk

mengenali gejala awal longsor dan aktif memantau di lapangan sehingga antisipasi dini

bisa dilakukan.

Masyarakat lokal perlu dilatih untuk mengenali gejala awal terjadinya tanah

longsor seperti adanya retakan tanah di kawasan lereng. Munculnya retakan di lereng

biasanya sejajar arah tebing dan terjadi setelah hujan.

Gejala lain adalah munculnya mata air baru secara tiba-tiba. Pada tebing rapuh ditandai

kerikil yang mulai berjatuhan. ”Bila ditemukan kerusakan itu, mereka perlu segera

menutup dan memadatkan tanah,” kata Wisnu Widjaja dari Badan Nasional

Penanggulangan Bencana.

Salah satu metode Geotekstil yang dikembangkan di Indonesia yakni Sabut Geotekstil

untuk Penyembuhan Erosi

Erosi dapat berbentuk kehilangan sejumlah tanah, badai migrasi yang mengalir

berkecepatan sampai 250 ton per hektar dari atas tanah. Aliran air hujan yang

berlebihan ini menyebabkan kerusakan pada saluran air dan selokan. Biasanya masalah

ini dapat ditahan oleh gambut atau rumput, tetapi pada musim lain, benih yang ditanam

hanyut karena keterbatasan waktu untuk akar tumbuh lebih dalam. Pada kasus ini, coir

blanket atau selimut sabut dapat memainkan peran yang efektif. Ketika benih rumput

ditebar diatas jala, segera akan memberikan perlindungan kepada tanah.

3. Tindakan untuk Mencegah Longsor dengan Cara Alami

Bencana itu dapat dicegah dengan menjaga pepohonan di lereng. Tumbuhan akan

menyerap air dan akarnya mengikat tanah. Tanah gundul di lereng harus dihijaukan.  

Lereng terjal yang berpotensi longsor sebaiknya dihindari dengan tidak membangun

rumah di kaki lereng. Tebing terjal dekat jalan dan permukiman sebaiknya dilandaikan

untuk mencegah runtuh. Permukaannya dipadatkan sesuai dengan kondisi tanah dan

ditutupi tumbuhan yang sesuai.

”Kestabilan lereng dapat tercapai bila modifikasi geometri lereng dipadukan dengan

perkuatan vegetatif,” kata Febri Himawan, peneliti dari Universitas Padjadjaran pada

program Riset Unggulan Terpadu, beberapa waktu lalu.

Dari penelitian itu diketahui, sistem stabilisasi lereng tercapai dengan pengurangan

kemiringan lereng sebesar 5 persen disertai penanaman campuran tanaman tahunan,

yaitu rambutan, durian, dan jengkol dengan kerapatan 200-400 pohon per hektar.

Faktor yang menyebabkan tanah longsor adalah faktor internal dan eksternal.

Faktor internal, yaitu terjadinya perubahan kemiringan lahan dari landai ke

curam, jenis batuan, sifat batuan dan tingkat pelapukan, serta terjadinya gempa

tektonik.

Faktor eksternal, yaitu bentuk lereng, adanya hujan yang menyebabkan

terbentuknya bidang gelincir, kegiatan manusia yang mengganggu kestabilan

lereng. Kegiatan manusia yang dapat mengganggu kestabilan lereng antara lain:

1. melakukan pembangunan tanpa mengindahkan tata ruang lahan;

2. mengganggu vegetasi penutup lahan dengan penebangan yang berlebihan;

3. menambah beban mekanik dari luar dikawasan rawan longsor seperti

reboisasi yang sudah terlalu rapat dan pohon terlalu besar namun tidak

dipanen.

Karakteristik kawasan rawan longsor

Ada beberapa karakteristik kawasan rawan longsor yaitu:

1. kawasan mempunyai lereng >20%;

2. tanah mempunyai pelapukan tebal;

3. sedimen berlapis (lapisan permiabel menumpang pada lapisan impermeabel;

4. tingkat curah hujan tinggi sehingga tingkat kebasahan tanah tinggi;

5. terjadinya erosi yang menyebabkan terjadinya penggerusan dibagian kaki lereng

yang berakibat lereng makin curam;

6. adanya penurunan lahan;

7. adanya patahan yang mengarah keluar lereng;

8. makin curam lereng makin tidak stabil.

9. Tanda-tanda tanah longsor

Tanda-tanda terjadikan tanah longsor antara lain:

1) terjadinya lapisan tanah/batuan yang miring kearah luar;

2) terjadinya retakan yang membentuk tapal kuda;

3) munculnya rembesan air pada lereng;

4) deretan acir bambu yang dipasang tidak membentuk garis lurus lagi; dan

5) beberapa batang pohon terlihat melengkung searah lereng.

Upaya mencegah longsor melalui konservasi tanah dan air (KTA)

Untuk mencegah dan mengurangi tanah longsor dapat dilakukan dengan upaya-upaya

mekanik maupun vegetasi.

Upaya mekanik, antara lain dengan cara sebagai berikut:

1) menghindari atau mengurangi penebangan pohon yang tidak terkendali;

2) penanaman vegetasi tanaman dengan perakaran yang dalam dan kuat;

3) mengembangkan usaha tani ramah longgsor dengan penanaman hijauan makanan

ternak (HMT) melalui sistem panen pangkas;

4) membuat saluran pembuangan air di daerah yang bercurah hujan tinggi dan

merubahnya menjadi saluran penampungan air dan tanah ke daerah yang bercurah

hujan rendah;

5) mengurangi atau menghindari pembangunan teras bangku dikawasan rawan

longsor tanpa dilengkapi saluran pembuangan air dan saluran drainase dibawah

permukaan tanah untuk mengurangi kandungan air dalam tanah;

6) mengurangi intensifikasi pengolahan tanah daerah yang rawan longsor;

7) membuat saluran drainase di bawah permukaan (mengurangi kandungan air

dalam tanah);

8) mengalirkan air genangan yang berada diatas lokasi yang rawan longsor;

9) menutup ttanah retak searah kontur dan atau yang membentuk tapal kuda;

10) daerah rawan longsor dilengkapi bangunan mekanik/teknik sipil;

11) mengurangi kegiatan yang mengganggu kestabilan lereng.

12) Upaya vegetatip, yang dilakukan dengan cara sebagai berikut: cover cropping,

strip copping, penanaman mengikuti countur, alley cropping, pengolahan tanah

minimum. Jenis-jenis tanaman yang layak untuk ditanam di daerah rawan longsor

adalah tanaman yang mempunyai akar tunggang dalam dan akar cabang yang

banyak antara lain:

1) kemiri (Aleurites moluccana) termasuk tanaman multiguna dan dapat

tumbuh didaerah berketinggian diatas 1000 meter diatas permukaan air laut

(m dpl);

2) tanaman dlingsem (Homalium tomentosum) tanaman multiguna untuk

lokasi dibawah 300 m dpl.;

3) johar (Cassia siamea) tanaman multiguna yang dapat hidup pada ketinggian

700 m dpl;

4) lamtoro merah (Acacia villosa) tanaman multiguna yang dapat hidup

didaerah berketinggian < 300 m dpl;

5) lamtoro (Leucaena leucocephala) tanaman multiguna yang dapat hidup

bagus diketinggian dibawah 500 m dpl.

Selain itu dapat juga ditanami tanaman yang mempunyai akar tunggang dalam

dengan sedikit akar cabang, seperti;

1) mahoni (Swietenia macrophylla) dapat hidup didaerah berketinggian < 700

m dpl;

2) renghaas (Gluta renghas) yang bagus ditanam di lokasi berketinggian

sampai 300 m dpl;

3) jati (Tectona grandis) yang bagus ditanam di lokasi berketinggian sampai

500 m dpl;

4) angsana (Pterocarpus indicus) yang bagus ditanam di lokasi berketinggian

sampai 700 m dpl;

5) sono keling (Dalbergia latifolia) yang bagus ditanam di lokasi berketinggian

sampai 700 m dpl;

6) trengguli (cassia fistula) yang bagus ditanam di lokasi berketinggian sampai

700 m dpl;

7) asam jawa (Tamarindus indicus) yang bagus ditanam di lokasi

berketinggian sampai 1.000 m dpl.

Upaya mencegah longsor melalui rekayasa social

Yang tak kalah pentingnya dalam pengendalian dan pencegahan tanah longsor adalah

dengan melakukan rekayasa sosial yaitu:

1) memperhatikan tata ruang wilayah rawan longsor dengan menghindari tinggal

didaerah rawan longsor;

2) siap mengungsi setiap saat pada musim hujan atau hari-hari akan hujan;

3) membangun tempat pengungsian;

4) melakukan pengamatan hujan secara swadaya;

5) membangun sistim komunikasi tanda bahaya (misalnya dengan kentongan); dan

6) melakukan penyuluhan tentang pencegahan tanah longsor dan upaya yang harus

dilakukan.