PROCEEDING, SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-8 Academia-Industry Linkage OKTOBER 2015; GRHA SABHA PRAMANA

(1)

533

PENENTUAN ZONA ANCAMAN GERAKAN TANAH PADA JALAN TOL

SEMARANG – SOLO RUAS SEMARANG – UNGARAN KM 5+600 – KM 8+500

MENGGUNAKAN METODE ANALYTICAL HIERARCHY PROCESS (AHP)

Devina Trisnawati1,2*, Wahyu Wilopo2, Agung Setianto2

1

Program Studi Teknik Geologi, Universitas Diponegoro 2

Jurusan Teknik Geologi, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada *corresponding author: tdvina812@gmail.com

ABSTRAK

Pembangunan infrastruktur jalan tol Semarang – Solo dimaksudkan untuk membantu peningkatan ekonomi kedua kota besar tersebut. Gerakan tanah menjadi kendala saat proses dan setelah pembangunan. Beberapa titik gerakan tanah dijumpai dekat dengan peyangga jembatan Susukan pada km 6+100 – 7+150 dan jembatan Penggaron pada km 7+850 – 8+500. Keberadaan titik gerakan tanah ini menciptakan suatu kondisi yang mengancam bagi jiwa manusia. Penelitian dimaksudkan untuk mengetahui tingkat ancaman gerakan tanah pada km 5+600 – 8+500 dengan tujuan mengetahui faktor paling berpengaruh terhadap tingkat ancaman gerakan dan melakukan zonasi wilayah berdasarkan tingkat ancaman gerakan tanah. Penentuan zona ancaman gerakan tanah ditentukan dengan menggunakan metode Analytical Hierachy Process (AHP). Metode AHP memberikan perhitungan subjektif berdasarkan struktur hirarki terhadap komponen ancaman gerakan tanah seperti kemiringan lereng, litologi, jarak terhadap struktur dan kedalaman muka air tanah. Perhitungan subjektif dikombinasikan dengan data-data pendukung yang diambil secara langsung melalui pemetaan dan data sekunder (log bor dan mekanika tanah). Data dan hasil perhitungan AHP disajikan dalam bentuk peta parameter berdasarkan komponen ancaman gerakan tanah. Peta parameter ditumpang susunkan sehingga diperoleh peta ancaman gerakan tanah. Hasil analisa menunjukkan komponen litologi penyusun lereng berupa endapan koluvial merupakan komponen paling berpengaruh terhadap tingkat ancaman gerakan tanah lokasi penelitian.

I. PENDAHULUAN

Dalam rangka pengembangan ekonomi, Pemerintah Provinsi Jawa Tengah melakukan pembangunan infrastruktur jalan bebas hambatan yang menggabungkan dua kota besar di Jawa Tengah (Semarang - Solo). Pembangunan jalan bebas hambatan Semarang - Solo dikerjakan pada tahun 2010 dijumpai permasalahan gerakan tanah pada km 2+500 sampai km 9+500. Proses eksogenik yang intensif pada lokasi penelitian menghasilkan kondisi geologi yang rentan terhadap gerakan tanah. Kondisi geologi yang rentan terhadap gerakan tanah merupakan kondisi yang berpotensi menimbulkan kerugian dan merupakan ancaman bagi lokasi penelitian yakni jalan tol Semarang - Solo ruas Semarang - Ungaran km 5+600 sampai km 8+500.

Penyelidikan awal mengindikasikan jalan tol dibangun di atas wilayah dengan kondisi geologi yang tidak stabil mengakibatkan kontruksi jalan dan jembatan yang berada di titik km 5+600 sampai km 8+500 rentan untuk bergerak. Penentuan zona ancaman gerakan tanah diperlukan untuk mengetahui zona tingkat ancaman lokasi penelitian berdasarkan faktor ancaman gerakan tanah yakni jenis litologi penyusun lereng, kemiringan lereng, jarak lereng terhadap struktur dan kedalaman muka air tanah. Penelitian bertujuan menentukan faktor geologi yang paling berpengaruh terhadap ancaman gerakan tanah serta melakukan zonasi ancaman gerakan tanah mengunakan metode Analitycal Hierarchy Process (AHP).

(2)

534

II. KONDISI

GEOLOGI

REGIONAL

Lokasi penelitian masuk kedalam wilayah Kota Semarang bagian selatan dan berbatasan langsung dengan Kabupaten Semarang. Berdasarkan pembagian bentuklahan oleh Rachwibowo (2010) bentuklahan lokasi penelitian merupakan perpaduan bentuklahan vulkanik dan bentuklahan struktural.

Berdasarkan sistem umur yang ditentukan oleh penyusun batuan stratigrafi regional menurut Thanden, dkk (1996), lokasi penelitian tersusun oleh 2 (dua) Formasi batuan, yakni: Formasi Kaligetas yang menumpang tidak selaras di atas Formasi Kerek (Gambar 1). Struktur geologi berupa sesar normal berarah barat - timur yang memotong Formasi Kaligetas dan Formasi Kerek. Beberapa pola kelurusan berarah utara selatan berpotensi menjadi bidang lemah pengontrol gerakan tanah.

III. METODE PENELITIAN

Analisa diawali dengan pembuatan citra DEM dari peta kontur, besar kemiringan lereng di analisa menggunakan bantuan perangkat lunak Arc GIS. Pembuatan peta parameter ancaman gerakan tanah didasarkan pada hasil pemetaan dikombinasikan dengan data sekunder log bor dan uji mekanika tanah. Pembobotan menggunakan metode Analytical Hierarchy Process (AHP) dilakukan pada faktor utama ancaman gerakan tanah (jenis tanah penyusun lereng, kemiringan lereng, jarak lereng terhadap struktur dan kedalaman muka airtanah). Bobot faktor ancaman gerakan tanah dikalikan dengan nilai sub faktor ancaman gerakan tanah menggunkan fitur weigthed overlay pada Arc GIS sehingga dihasilkan zona ancaman gerakan tanah.

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

Kemiringan Lereng

Pembagian kelas kemiringan lereng (Gambar 2) lokasi penelitian didasarkan pada karakteristik geologi dan sudut lereng lokasi

penelitian. Kelas kemiringan lereng terbagi atas tiga kelas yakni : landai ( 0° - 10°); curam (10° - 30°) dan sangat curam (> 30°). Semakin besar sudut lerengnya maka semakin besar pula potensi lereng untuk bergerak.

Jenis Tanah Penyusun Lereng

Litologi lokasi penelitian terdiri atas tiga satuan. Urutan satuan litologi dari muda ke tua, yakni : Satuan Endapan koluvial, Satuan Breksi Vulkanik dan Satuan Batulempung sisipan batupasir. Litologi pada lokasi penelitian umumnya dijumpai dalam kondisi segar hingga lapuk sempurna.

Kemantapan lereng dipengaruhi oleh dua komponen sifat mekanik tanah yakni komponen yang bersifat kohesi (kohesi) dan komponen yang bersifat gesekan (sudut geser dalam). Semakin besar kohesi dan sudut geser dalam maka semakin kekuatan batuan semakin besar pula (Gambar 3). Berdasarkan sifat fisik dan mekanik tanah pada Tabel 1, lokasi penelitian dibedakan menjadi 4 (empat) satuan jenis tanah penyusun lereng, yakni : lanau lempungan, lanau pasiran, lempung pasiran dan lempung lanauan. Lanau lempungan merupakan hasil pelapukan dari batuan induk berupa breksi vulkanik memiliki nilai kohesi 0,220 dan sudut geser dalam sebesar 25,5. Lanau pasiran dan lempung pasiran merupakan endapan koluvial, memiliki nilai sudut geser dalam yang sama yakni 6 dan nilai kohesi 1,2 dan 0,36. Lempung lanauan merupakan hasil residu dari batuan induk batulempung sisipan batupasir memiliki nilai kohesi sebesar 0,000 dan susut geser dalam sebesar 42.

Jarak Lereng Terhadap Struktur

Struktur geologi yang berkembang pada lokasi penelitian berupa bidang perlapisan berarah N 120° E/ 54 dan kekar. Berdasarkan nterpretasi citra DEM terdapat struktur sesar turun dengan arah utara selatan di bagian utara lokasi penelitian dan berarah barat timur di selatan lokasi penelitian. Keterdapan struktur berpengaruh terhadap kondisi lereng lokasi penelitian. Semakin dekat lereng dengan

(3)

535 keberadaan struktur maka lereng akan semakin rentan untuk bergerak (Gambar 4). Kedalaman Muka Airtanah Lokasi Penelitian Berdasarkan data pemboran dari beberapa titik di lokasi penelitian, kedalaman muka air tanah bervariasi dari 3 m hingga > 40m. Sifat akuifer mengalirkan air melalui celah dibuktikan dengan dijumpainya beberapa mata air dan rembesan pada lokasi penelitian. Keberadaan air mempengaruhi kestabilan lereng, hal ini dikarenakan air akan menambah beban pada lereng. Kondisi tanah/ batuan yang jenuh air akan meningkatkan tekanan air pori yang besar serta membuat berat isi meningkat. Peningkatan tekanan air pori akan menurunkan nilai kuat geser batuan, sedangkan peningkatan berat isi akan meningkatkan gaya yang bekerja pada lereng juga meningkat.

Bobot Parameter Ancaman Gerakan Tanah Lokasi Penelitian

Bobot diberikan pada faktor pengontrol gerakan tanah yang menjadi parameter ancaman gerakan tanah. Pembobotan dilakukan dengan perhitungan dengan menggunakan metode AHP. Parameter ancaman gerakan tanah dibandingkan satu dengan yang lain berdasarkan skala prioritas, kemudian di hitung eigen vektor normalisasi. Tahapan perhitungan tersaji dalam Tabel 2,3 dan 4. Uji konsistensi indeks menunjukkan besaran nilai kosistensi indeks sebesar 5,9%, maka matriks pembobotan AHP untuk parameter ancaman gerakan tanah dapat diterima dengan konsitensi rasio sebesar 6,7%. Nilai Sub Parameter Ancaman Gerakan Tanah Lokasi Penelitian

Nilai diberikan pada sub parameter ancaman gerkan tanah dengan skala 1 hingga 4. Penilaian relatif terhadap sub parameter dibandingkan dengan sub parameter lainnya dalam satu parameter dalam hal pengaruh sub parameter terhadap ancaman gerakan tanah. Sub parameter yang dianggap tidak memiliki pengaruh di berikan nilai 1, nilai 2 diberikan pada sub parameter dengan sedikit

berpengaruh, nilai 3 diberikan pada sub parameter yang berpengaruh dan nilai 4 diberikan pada sub parameter yang sangat berpengaruh .

Berdasarkan perhitungan AHP yang dilakukan pada parameter ancaman gerakan tanah pada lokasi penelitian dan penilaian sub parameter maka diperoleh hasil pembobotan dan penilaian pada Tabel 5. Masing-masing niali sub parameter dikalikan dengan bobot parameter sehingga diperoleh zona ancaman gerakan tanah.

Zona Ancaman Gerakan Tanah Lokasi Penelitian

Penentuan tingkat ancaman gerakan tanah dilakukan dengan bantuan perangkat lunak Arc GIS. Menggunakan ekstensi weighted overlay bobot parameter ancaman gerakan tanah dikalikan dengan nilai sub parameter ancaman gerakan tanah. Hasil dari tumpang susun peta parameter diperoleh 3 (tiga) zona ancaman gerakan tanah pada lokasi penelitian, yakni : zona ancaman gerakan tanah rendah, zona ancaman gerakan tanah menengah dan zona ancaman gerakan tanah tinggi. Gambar 6 menunjukkan zona ancaman gerakan pada lokasi penelitian. Hasil zonasi ancaman gerakan tanah menunjukkan perbandingan lurus dengan keterdapatan gerakan tanah pada lokasi penelitian. Pada zona ancaman gerakan tanah rendah tidak terdapat gerakan tanah, zona ancaman gerakan tanah menengah terdapat 5 titik gerakan tanah dan 10 titik gerakan tanah pada zona gerakan tanah tinggi.

V. KESIMPULAN

Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa litologi berupa endapan koluvial (pasir lanauan dan lempung pasiran) merupakan faktor paling berpengaruh terhadap ancaman gerakan tanah di lokasi penelitian. Hal ini dibuktikan dengan banyaknya kejadian gerakan tanah pada lereng dengan litologi ini.

(4)

536 Hasil zonasi ancaman gerakan tanah lokasi penelitian dengan menggunakan perhitungan AHP terdapat tiga zona ancaman gerakan tanah, yakni : zona ancaman gerakan tanah rendah terdapat pada km 6+850 hingga km 8+025 dan di sisi barat pada km 5+875 hingga km 6+400 dengan litologi penyusun lanau lempungan dan lempung lanauan; zona ancaman gerakan tanah menengah pada km 5+600 hingga 6+400, di tengah lokasi

penelitian pada km 6+750 hingga km 6+850 dan di sisi selatan lokasi penelitian pada km 8+025 – km 8+175 serta km 8+425 – km 8+500 dengan litologi penyusun berupa lanau lempungan dan lanau pasiran; zona ancaman gerakan tanah tinggi pada km km 6+400 hingga km 6+750 dan km 8+175 – km 8+425 dengan litologi penyusun berupa lempung pasiran dan lanau pasiran.

DAFTAR PUSTAKA

Cruden, D.M. dan Varnes, D.J. 1996. Landslide Investigation and Mitigation : Landslide Types and Proceesses. Edt. A.K. Turner dan R.L. Schuster. Special Report 247. Transportation Research Board. Amerika Serikat.

Karnawati, D. 2005. Bencana Alam Gerakan Massa Tanah di Indonesia dan Upaya Penanggulangannya. Jurusan Teknik Geologi. Fakultas Teknik. Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta. Keputusan Menteri Energi dan Sumber Daya Mineral No :1452 K/ 10/ MEM/ 2000 Tentang Pedoman Teknis Pemetaan Zona Kerentanan Gerakan Tanah.

Rachwibowo, P. 2010. Analisis Geomorfologi Untuk Deteksi Gerakantanah Di Semarang,Jawa Tengah. PROCEEDINGS PIT IAGI ke 39. Lombok.

Saaty, T.L. 1990. Fundamentals of Decision Making and Priority Theory. 2nd ed. Pittsburg. PA : RWS Publication.

Thanden, R.E., Sumadirdja, H., Richards, P.W., Sutisna, K., dan Amin, T.C., 1996, Peta Geologi Lembar Magelang dan Semarang, Jawa, Skala 1:100000, Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, Bandung.

TABEL

Tabel 1. Sifat keteknikan tanah

Lanau lempungan Lanau pasiran Lempung pasiran Lempung lanauan

Gs - 2,547 2,550 2,610 2,680 Wn % 55,790 22,000 39,000 32,000 Wsat % 57,502 25,335 39,339 34,426 n % 0,594 0,392 0,507 0,480 LL % 108,607 45,000 40,000 66,000 PL % 39,630 37,000 31,000 28,000 PI % 69,040 8,000 9,000 38,000

Cohession (Effective Stresses) c' kg/cm2 0,220 X X 0,000 Angle of internal friction (Effective

Stresses) ϕ' deg 25,500 X X 42,000

Cohession (Total Stresses) c kg/cm2 X 1,200 0,150 X Angle of internal friction (Total

Stresses) ϕ deg X 6,0 7,0 X

Keterangan X tidak dilaksanakan Plasticity Index U n co n so lid ate d U n d ar in ed S if at F is ik S if at M ek an ik C ons ol ida te d U nda ri ne d Natural Porosity Liquid Limit Plastic Limit

SIFAT KETEKNIKAN BATUAN Simbol Satuan

SATUAN LITOLOGI

Spesific Gravity (ASTM D-854-83) Natural Moisture Water Content Saturation Water Content

(5)

537

Tabel 2. Matriks perbandingan komponen ancaman gerakan tanah.

Tabel 3. Perhitung nilai eigen vektor normalisasi.

Tabel 4. Matriks perbandingan pasangan komponen ancaman gerakan tanah ternormalisasi.

Kemiringan

lereng

1

2

2 Litologi

1

3

3 Kedalaman

m.a.t

0,5

0,333

1 0,333

Jarak terhadap

struktur

0,5

0,333

3

1 Jumlah

3

9 6,333

Parameter

Kemiringan

lereng

Litologi

Jarak terhadap

struktur

Kedalaman

m.a.t

Parameter Kemiringan lereng Litologi Kedalaman m.a.t Jarak terhadap struktur Eigen vektor normalisasi Kemiringan lereng 0,333 0,375 0,222 0,316 0,312 Litologi 0,333 0,375 0,333 0,474 0,379 Kedalaman m.a.t 0,167 0,125 0,111 0,053 0,114 Jarak terhadap struktur 0,167 0,125 0,333 0,158 0,196 Jumlah 1 1 1 1 1 PARAMETER Kemiringan lereng Litologi Kedalaman m.a.t Jarak terhadap struktur Σ Bobot % Kemiringan lereng 0,312 0,379 0,228 0,391 1,31 31,11 Litologi 0,312 0,379 0,341 0,587 1,619 38,47 Kedalaman m.a.t 0,156 0,126 0,114 0,065 0,461 10,95 Jarak terhadap struktur 0,156 0,126 0,341 0,196 0,891 19,47

(6)

538

Tabel 5. Hasil penilaian sub parameter dan pembobotan parameter ancaman gerakan tanah lokasi penelitian

GAMBAR

Gambar 1. Peta Geologi Lokasi penelitian dan sekitarnya (Thanden dkk, 1996).

Parameter Sub Parameter Nilai klas Bobot (%)

Lanau lempungan 1 Lempung lanauan 2 Lanau pasiran 3 Lempung pasiran 4 Landai 1 Curam 2 Sangat curam 3 > 300 meter 1 100 - 300 meter 2 <100 meter 3 10 - 15 meter 1 5 - 10 meter 2 0 - 5 meter 3