Penentuan Bidang Longsor Dgn Geolistrik

137

 Jurnal ILMU DASAR Vol. 6 No. 2, 2005 : 137-141

Penentuan Bidang Gelincir Tanah Longsor Berdasarkan Sifat Kelistrikan Bumi ( Determination  Determination Of Slip Surface Based On Geoelectricity Properties) Properties ) 1

2

 Nurul Priyantari dan Cahyo Wahyono Staf Pengajar Jurusan Fisika FMIPA Universitas Jember  Sfat Pengajar Program Studi Fisika FMIPA Universitas Lambung Mangkurat  1)

2)

 ABSTRACT 

This research, measurement of geoelectricity is conducted to determine the nature of resistivity of area slip that  suspected to cause landsliding. Area of measurement is area which gristle of landslide that in Lumbang Rejo, Prigen, Pasuruan, East Java. Measurement is conducted using electrical method with Wenner configuraton applied to determine distribution of resistivity two dimensions (2D) vertically and horizontally. Result indicate that area slip surfaces at distance 38 – 54 and depth of 1 – 12.7 meters with value of resistivity equal to 32 – 80 Ohm.meters. The research is supported with method of measurement VLF (Very Low Frequency). Keywords: slip-surfaces, resistivity, landslides

sering mendekati busur lingkaran, dalam hal ini PENDAHULUAN Bencana tanah longsor dipandang sebagai tanah longsor tersebut disebut rotational slide   peristiwa yang diakibatkan oleh proses alam yang bersifat berputar. Ada juga tanah longsor  atau ulah manusia yang dapat mengakibatkan yang terjadi pada bidang gelincir yang hampir    jatuhnya korban jiwa dan harta benda, lurus dan sejajar dengan muka tanah, dalam hal kerusakan lingkungan hidup, sarana dan ini tanah longsor disebut translational slide.   prasarana, fasilitas umum serta mengganggu Tanah longsor semacam ini biasanya terjadi tata kehidupan dan penghidupan masyarakat   bilamana terdapat lapisan agak keras yang (Surono, 2002). sejajar dengan permukaan lereng. Pada Gambar  Faktor –faktor yang menyebabkan 1, diperlihatkan contoh dari kedua macam ketidakstabilan tanah sehingga menyebabkan longsoran (Wesley, 1977). longsor secara umum diklasifikasikan sebagai Jika lereng terletak pada suatu lapisan tanah yang sangat lunak, tidak padat ataupun lapisan  berikut : Faktor yang menyebabkan naiknya tegangan   batu, bidang longsor mungkin tidak berupa geser yang bekerja dalam tanah. lingkaran. Kelongsoran semacam ini dapat Faktor yang menyebabkan turunnya kekuatan terjadi pada tanah timbunan yang dipadatkan geser tanah.   berlapis-lapis, namun pada salah satu lokasi Faktor-faktor yang menyebabkan naiknya tertentu atau lebih, terdapat lapisan yang lunak. tegangan geser yang bekerja dalam tanah, Kecepatan longsoran dan kerusakan yang meliputi naiknya berat unit tanah karena terjadi tergantung pada homogenitas tanah   pembasahan, adanya beban eksternal seperti lempungnya dan kandungan lapisan tanah yang   bangunan, bertambahnya kecuraman lereng lolos air di dalam tanah timbunannya. karena erosi alami atau karena penggalian dan Distribusi tekanan air pori dari tanah mudah   bekerjanya beban goncangan. Kehilangan meloloskan air yang ditimbunkan pada kondisi kekuatan geser tanah dapat terjadi dengan kadar air yang tinggi, dapat mengurangi kuat adanya adsorbsi air, kenaikan tekanan pori, geser tanah yang terletak di bawahnya,   beban goncangan atau beban berulang, sehingga dapat menambah kemungkinan terjadi  pengaruh pembekuan dan pencairan, hilangnya longsoran (William and Stanislav, 1993). sementasi material, proses pelapukan, Penelitian geolistrik banyak digunakan hilangnya kekuatan karena regangan berlebihan dalam eksplorasi mineral maupun dalam   pada lempung sensitif (lmaida-Teixeira et al., masalah lingkungan. Metode geolistrik tidak  merusak lingkungan, biayanya relatif murah 1991). Biasanya tanah yang longsor bergerak pada dan juga mampu mendeteksi sampai kedalaman suatu bidang tertentu. Bidang ini disebut  beberapa meter (Reynold, 1997).  bidang gelincir (slip surface) atau bidang geser  Pada penelitian ini digunakan metode (shear surface). Bentuk bidang gelincir ini geolistrik untuk menentukan bidang gelincir 

138

Penentuan Bidang………………..(Nurul Priyantari)

yang diduga sebagai penyebab terjadinya tanah longsor ditinjau dari nilai resistivitas pada tiap lapisan.

  penyebab terjadinya terjadinya tanah longsor. longsor. Selain itu dapat ditentukan pula ketebalan lapisan lapuk, kedalaman dan harga resistivitas pada bidang gelincir. Dari hasil metode geolistrik kemudian dibandingkan dengan hasil pengolahan data VLF (Very Low Frequency) yang telah dilakukan sebelumnya. Bidang gelincir  Prosedur penelitian ini diilustrasikan dengan ) yang meliputi   berbentuk busur  diagram alir (  flow chart   beberapa proses seperti terlihat pada Gambar 2: lingkaran Survey awal lokasi penelitian

Bidang gelincir  (a) Rotational Slide

Penentuan titik posisi  pengukuran Bidang gelincir  hampir  lurus

Lapisan yang lebih keras Bidang gelincir 

Akuisisi data lapangan

Pengolahan data dengan software res2dinv

(b) Translation Slide

Gambar 1. Macam-macam Macam-macam bidang gelincir  METODE Pada penelitian ini pertama yang dilakukan adalah survei awal di lokasi yang memiliki   potensi rawan longsor, kemudian mencari tempat/daerah yang cocok untuk pengukuran lapangan. Setelah itu dilakukan persiapan   peralatan yang diperlukan untuk akuisisi data lapangan. Hasil akuisisi data lapangan yang didapatkan diolah dengan software  Res2Dinv ver. 3.45 untuk mendapatkan kontur distribusi harga resistivitas pada bawah permukaan. Pemodelan 2-D dilakukan dengan menggunakan program inversi. Program inversi ini menggambarkan dan membagi keadaan  bawah permukaan dalam bentuk penampang 2D. Program inversi ini juga menentukan harga resistivitas semu terukur dan terhitung (Loke and Barker, 1996). Tahap terakhir yang dilakukan dalam penelitian ini adalah tahap interpretasi data dari hasil yang didapatkan di lapangan. Dengan demikian dapat ditentukan adanya bidang gelincir yang diduga sebagai

Interpretasi hasil pengolahan Gambar 2. Diagram alir alir prosedur penelitian penelitian Penelitian ini dilaksanakan di desa Lumbang Rejo, Tretes, Jawa Timur, yang o ’ ’’ o ’ terletak pada posisi 7 40 97 LS dan 112 37 ’’ 57 BT. Daerah Tretes dikelilingi oleh  beberapa gunung seperti Gunung Welirang dan Arjuna. Lintasan yang diambil sepanjang 86 meter  dengan spasi berturut-turut dari 4, 8, 12, 16, 20 dan 24 meter dengan perpindahannya setiap 2 meter. Pada pengukuran ini didapatkan data   pengukuran sebanyak 138 data dengan datum  point  terhadap sumbu x dan y adalah setengah dari jarak antar elektroda. Keadaan cuaca pada saat pengukuran adalah cerah-panas. Pada akuisisi data ini menggunakan arus bolak-balik dengan frekuensi yang rendah yaitu 0,5 – 10 Hz dengan tegangan 10 – 13 Volt (Campuss International Product Ltd, 1999).

139

 Jurnal ILMU DASAR Vol. 6 No. 2, 2005 : 137-141

HASIL DAN PEMBAHASAN Pada setiap data yang diperoleh dilakukan langkah pengolahan yaitu mengalikan dengan faktor geometri (untuk Konfigurasi Wenner  sebesar K = 2πa), sehingga didapatkan harga resistivitas semu , kemudian diolah dengan software Res2Dinv ver. 3.45. 3.45. Dari pengolahan data dengan software tersebut didapatkan distribusi harga resistivitas pada bawah   permukaan berupa citra warna dalam bentuk    penampang vertikal dan horisontal, seperti terlihat pada gambar 3. Distribusi harga resistivitas diperlihatkan dengan citra warna   biru hingga coklat tua yaitu 0 – 167 Ohm.meter. Untuk mempermudah interpretasi pada gambar 3, dapat dikelompokkan sesuai dengan

4

nilai resistivitasnya seperti terlihat pada tabel 1. Pada penampang vertikal yang terdapat di  bawah permukaan didominasi oleh tanah jenis lanauan dan pasiran, yang mempunyai harga resistivitas berkisar antara 15 – 150 Ohm.meter  dengan kedalaman 0 – 12,7 meter. Pada bagian dekat permukaan tanah sekitar 0 – 3 meter, terdapat jenis tanah lanauan yang basah dan lembek, yang mempunyai harga resistivitas   berkisar 32,2 Ohm.meter. Kemudian pada kedalaman antara 5 – 10 meter, pada sisi kiri dan kanan seperti terlihat pada gambar 3, terdapat jenis tanah yang berupa batuan dasar    berkekar yang berisi tanah lembab yang mempunyai harga resistivitas berkisar antara 142 – 167 Ohm.meter.

3 5

1

2

6

11

14

Bidang gelincir

Gambar 3. Pendugaan arah bidang gelincir  Tabel 1. Hubungan antara citra warna, warna, harga resistivitas dan jenis tanah/batuan pada penampang penampang vertikal.   No. Citra Warna Resistivitas Ω.( Jenis Tanah/batuan M) 1. 0 – 32,2 Tanah lempungan, basah lembek  2. 32,2 – 38,7 Tanah lanauan, pasiran 3. 38,7 – 40,8 Tanah lanauan, pasiran 4. 40,8 – 45,95 Tanah lanauan, pasiran 5. 45,95 – 51,1 Tanah lanauan, pasiran 6. 51,1 – 57,6 Tanah lanauan, pasiran 7. 57,6 – 64,1 Tanah lanauan, pasiran

140

Penentuan Bidang………………..(Nurul Priyantari)

8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17.

64,1 – 72,2 72,2 – 80,3 80,8 – 90,65 90,65 – 101 101 – 113,5 113,5 – 126 126 – 142 142 - 158 158 – 162,5 162,5 - 167

Tanah lanauan, pasiran Tanah lanauan, pasiran Tanah lanauan, pasiran Tanah lanauan, pasiran Tanah lanauan, pasiran Tanah lanauan, pasiran Tanah lanauan, pasiran Batuan dasar berkekar terisi tanah lembab Batuan dasar berkekar terisi tanah lembab Batuan dasar berkekar terisi tanah lembab

Pendugaan dengan metode geolistrik dapat Topografi atau geometri dari permukaan tanah digunakan untuk menentukan kedalaman merupakan kunci utama dalam menentukan  bidang gelincir. Harga resistivitas tanah/batuan aktivitas gerakan tanah dan ketidakstabilan yang longsor dan batuan yang berada di bawah tanah. Penggunaan model gaya dinamik dari   bidang gelincir pada umumnya mempunyai lereng memakai analisis kestabilan dinamik   perbedaan yang mencolok. yang dikembangkan oleh Newmark. Metode Pada pengukuran dengan metode geolistrik    Newmark juga digunakan dalam menafsirkan didapatkan hasil pengolahan data berupa citra citra sebuah longsoran yang terjadi yang dianggap warna yang merupakan distribusi dari harga sebagai sebuah blok kaku yang menggelincir  resistivitas. Pada Gambar 3 memperlihatkan  pada bidang miring. gambaran pendugaan arah bidang gelincir dari hasil pengolahan data dengan menggunakan KESIMPULAN software Res2Dinv. Harga resistivitas dari Dari penelitian metode geolistrik dengan  bidang gelincir adalah 64,1 – 80,3 Ohm.meter  konfigurasi Wenner 2D untuk  dengan kedalaman dari 2 – 12,7 meter. Arah menginterpretasikan kondisi bawah permukaan  bidang gelincir sesuai dengan hasil pengukuran di Desa Lumbang Rejo, Kecamatan Prigen, VLF (Very Low Frequency) seperti ditunjukkan Kabupaten Pasuruan, dapat disimpulkan bahwa  pada Gambar 4. metode geolistrik dapat dimanfaatkan untuk  Pada kontur penampang kedalaman semu menduga bidang gelincir pada tanah longsor. data tilt terlihat adanya perbedaan harga rapat Hasil penelitian menunjukkan bahwa bidang arus ekuivalen yang begitu kontras di tiap-tiap gelincir terbentang pada jarak 38 – 54 meter  kedalaman semu. Lapisan pada permukaan (0 –  dan kedalamannya 1 – 12,7 meter dengan nilai 3 meter) dan celah dari jarak 24 – 54 meter dari resistivitas sebesar 32 – 80 Ohm.meter. Hasil   base station dengan warna biru tua memiliki   pengukuran metode VLF Very ( Low harga rapat arus ekuivalen yang tinggi yaitu Frequency) memperkuat hasil pengukuran ±(12-16)% atau dengan kata lain memiliki geolistrik. harga resistivitas yang rendah. DAFTAR PUSTAKA Campuss International Product Ltd, 1999. Geopulse Tiger Resistivity-meter  User’s Manual, 17-19 Taylor Street Luton Bedfirsdshire, England. Imaida-Teixeira, Imaida-Teixeira, M.E, Fantechi Fantechi R., Oliveira R. and Coalho A.G., 1991. Commission of the European Communities, Prevention and Control of Landslides and Other Mass Movements, Directorate General Science, Research and Development, Brussel. Loke, M.H. and Barker, R.D., 1996. Rapid Least-Squares Inversion of Apparent Bidang gelincir  Resistivity Pseudosection by A Quasi  Newton Method, Geophysical Gambar 4. Hasil pengolahan data VLF Prospecting, 44, 131-152.

 Jurnal ILMU DASAR Vol. 6 No. 2, 2005 : 137-141

141

Reynold J.M, 1997. An Introduction to Applied  William, E.K and Stanislav, M., 1993. Applied  and Environmental Geophysics, John Geophysics in Hydrogeological and    Engineering Practice Wiley and Sons Ltd., New York  , Elsevier  Surono, 2002. Variasi Tahanan Jenis 2-D Pada Science Publishers, AmsterdamDaerah Bencana Gerakan Tanah di  Netherland. Megamendung dan Ciputat  , Jurnal Wesley, L.D., 1977.   Mekanika Tanah, Badan Geofisika, I, 35-42. Penerbit Pekerjaan Umum, Jakarta Telford, W.M., 1976.   Applied Geophysics, Cambridge University Prees, London.