PEMANTAUAN GERAKAN TANAH MENGGUNAKAN TEKNOLOGI GPS GEODETIK: STUDI KASUS DI JALUR JALAN CADAS PANGERAN, KABUPATEN SUMEDANG, PROVINSI JAWA BARAT

(1)

Bulletin Vulkanologi dan Bencana Geologi, Volume 11, Nomor 1, Tahun 2017: 27-37 Hal. 27

PEMANTAUAN GERAKAN TANAH MENGGUNAKAN TEKNOLOGI GPS

GEODETIK:

STUDI KASUS DI JALUR JALAN CADAS PANGERAN, KABUPATEN

SUMEDANG, PROVINSI JAWA BARAT

Pamela dan Lestari Agustiningtyas

Pusat Vulkanologi dan Mitigasi Bencana Geologi

Sari

Gerakan tanah adalah istilah umum untuk mendeskripsikan gerakan material ke bawah dan ke luar dari sebuah lereng di bawah pengaruh gravitasi. Gerakan tanah telah terjadi di Jalur Jalan Cadas Pangeran, Kabupaten Sumedang, Jawa Barat. Gerakan tanah pada jalur jalan ini telah terjadi berulang kali dan telah mengakibatkan badan jalan mengalami nendatan atau retakan. Dalam mengantisipasi perkembangan gerakan tanah yang terjadi, diadakan pemantauan gerakan tanah menggunakan Global Positioning System (GPS) Geodetik dual frequency di wilayah tersebut. Survei GPS sudah banyak dimanfaatkan untuk studi gerakan tanah. Survei GPS untuk pemantauan gerakan tanah di jalur jalan Cadas Pangeran telah dilaksanakan sebanyak dua kali, yaitu pada November 2015 dan April 2016. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah dengan metode pengamatan permukaan (surface) dari pengukuran pergeseran patok-patok geser pada daerah gerakan tanah yang dipasang pada daerah tersebut. Pada survei GPS di Jalur Jalan Cadas Pangeran ini sebanyak 9 patok pemantauan ditempatkan di area yang diperkirakan menjadi tempat pergerakan tanah. Jaring titik pantau didesain secara radial dari titik ikat yang terdapat di daerah stabil dari pergerakan tanah yaitu disekitar Tugu Cadas Pangeran. Berdasarkan perbandingan hasil pemantauan periode I dan periode II, daerah ini mengalami deformasi/pergerakan baik pada cantilever maupun pada lereng. Pergeseran terbesar terjadi pada patok PTK 3 dan PTK 7, kondisi cantilever sudah terdeformasi dan jalur jalan di Km 35 – 37 telah mengalami pergerakan lambat, yaitu sebesar 2,3 mm ke arah selatan dan 4,9 mm ke arah timur.

kata kunci: Cadas Pangeran, gerakan tanah, pemantauan, GPS geodetik dual frequency.

Abstract

Landslide is a general term to describe movement of material downward and outward a slope under the influence of gravity. Mass movement occurred in Cadas Pangeran road, Sumedang Regency, West Java. The mass movement along the road had occurred repeatedly and caused a slump or crack on the road.

(2)

In order to anticipate the landslide, the ground movements are measured and monitored by using dual frequency of geodetic Global Positioning System (GPS). GPS surveys have been widely used for ground movement studies. GPS surveys for ground movement monitoring in Cadas Pangeran road had been conducted twice, November 2015 and April 2016. The method applied in this research was surface observation from measurement of bench mark at landslide area. In the GPS survey on the Cadas Pangeran, 9 (nine) bench mark were assigned in the areas which were expected to be mass movements. The monitoring points were designed radially from the reference point located in the stable area.Based on monitoring results, this area had deformation/movement either on the cantilever or on the slope. The biggest shift occurred in the PTK 3 and PTK 7 bench marck, the cantilever condition was deformed and the road at km 35 - 37 had been slowly moving (creeping landslide), which was 2,3 mm to the south and 4,9 mm to the east.

keywords: Cadas Pangeran, mass movement, monitoring, GPS geodetic dual frequency.

Pendahuluan

Latar Belakang

Bencana gerakan tanah telah terjadi di jalur jalan Cadas Pangeran, Desa Ciherang, Kecamatan Sumedang Selatan, Kabupaten Sumedang, Provinsi Jawa Barat. Gerakan tanah di sepanjang jalan tersebut pernah terjadi sebelumnya pada tahun 2002, 2006, 2009, 2010, dan masih berlangsung sampai sekarang. Gerakan tanah ini mengakibatkan badan jalan mengalami nendatan atau retakan, namun pada tahun 2012 telah dilakukan perbaikan pada

cantilever tersebut. Untuk mengantisipasi perkembangan gerakan tanah, maka diadakan pemantauan gerakan tanah menggunakan Global Positioning System (GPS) Geodetik dual frequency di wilayah tersebut. Kegiatan pemantauan gerakan tanah tersebut dalam rangka mencari faktor penyebab terjadinya bencana untuk upaya meminimalisir dampak yang dapat terjadi akibat gerakan tanah, serta mengantisipasi kemungkinan terjadinya gerakan tanah di waktu yang akan datang.

(3)

Gambar 1. Peta lokasi pemantauan gerakan tanah di jalur jalan Cadas Pangeran, Kabupaten Sumedang, Provinsi Jawa Barat (Sumber: Bing Map).

Maksud dan Tujuan

Maksud dilakukan pemantauan gerakan tanah pada daerah penelitian adalah untuk mengidentifikasi gerakan tanah berdasarkan hasil pengukuran GPS periode I (November 2015) dan periode II (April 2016) serta mengetahui besarnya pergerakan tanah di daerah penelitian. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengevaluasi penyebab, mekanisme dan perkembangan gerakan tanah serta upaya pengendaliannya.

Metode Penelitian

Pemantauan gerakan tanah dilakukan dengan mempelajari data geologi (stratigrafi dan struktur geologi), data kejadian gerakan tanah terdahulu maupun data sekunder lainnya yang terkait dengan daerah pemantauan. Melalui tahapan tersebut kemudian dilakukan pengamatan langsung di lapangan yang meliputi

pengamatan sebaran gerakan tanah dan arah gerakan tanah serta dimensinya termasuk penilaian terhadap faktor geomorfologi, geologi, keairan, curah hujan, dan tata guna lahan. Untuk mengetahui laju perkembangan dan arah gerakan tanah dilakukan dengan metoda pengamatan permukaan (surface) dari pengukuran pergeseran patok-patok geser pada daerah gerakan tanah yang dipasang di daerah tersebut. GPS geodetik dual frequency merupakan salah satu metode yang sangat efektif dan efisien digunakan untuk memantau atau memonitoring gerakan tanah. Teknik pemantauan yang dilakukan adalah dengan cara membandingkan hasil pengukuran GPS geodetik pada dua kala waktu berbeda. Perbedaan koordinat ini menunjukkan arah dan besarnya pergerakan tanah di kawasan yang diukur.

(4)

Gambar 2 . Prinsip dasar pemantau gerakan tanah dengan GPS Geodetik dual frequency (Abidin, 2007).

Saat ini sudah banyak metode yang telah diaplikasikan dalam upaya memantau pergerakan tanah, salah satunya dengan metode GPS (Tabel 1). Pemantauan menggunakan GPS telah banyak dimanfaatkan untuk penelitian gerakan tanah (Gili dkk., 2000; Moss, 2000; Malet dkk., 2002; Rizzo, 2002; Mora dkk., 2003). Ada beberapa hal yang membuat metode pengukuran menggunakan GPS Geodetik memiliki kelebihan dibandingkan dengan metode konvensional, diantaranya GPS Geodetik dapat digunakan setiap saat tanpa tergantung waktu dan cuaca. Selain itu, satelit-satelit GPS dengan jumlah yang relatif banyak serta mengorbit pada ketinggian sekitar 20.000 km di atas permukaan bumi sehingga dapat dapat meliput wilayah yang cukup luas. Penggunaan GPS Geodetik dalam penentuan

posisi relatif tidak terlalu terpengaruh dengan kondisi topografi daerah survei dibandingkan dengan penggunaan metode terestris. Posisi yang ditentukan oleh GPS Geodetik mengacu ke suatu datum global yang relatif teliti dan mudah direalisasikan, yaitu datum WGS 84. GPS dapat memberikan ketelitian posisi yang spektrumnya cukup luas. Dari yang sangat teliti (orde millimeter) sampai orde meter.

Pemantauan menggunakan GPS adalah metode penentuan posisi dari beberapa titik secara teliti (orde ketelitian mm-cm) terhadap satu atau beberapa titik kontrol yang telah diketahui koordinatnya, dengan menggunakan data pengamatan fase dari beberapa satelit GPS yang diamati dalam selang waktu tertentu. Prinsip pemantauan gerakan tanah dengan metode GPS adalah dengan membandingkan koordinat dari beberapa titik pada daerah rentan gerakan tanah yang diperoleh dari beberapa survei GPS yang dilakukan dengan selang waktu tertentu. Pemantauan gerakan tanah dilakukan dengan cara memantau perubahan jarak, beda tinggi, sudut maupun koordinat dari titik-titik yang mewakili suatu daerah (Abidin dkk., 2002; Abidin, 2007).

(5)

Tabel 1. Metode pemantauan gerakan tanah (Gili dkk., 2000).

Patok Pengukuran

Patok pengukuran yang dipergunakan berupa patok geser yang terbuat dari cor beton yang ditanam pada tanah dengan kedalaman mencapai ± 1 m dan tinggi 10 - 25 cm. Patok geser sebanyak 9 (sembilan) titik dipasang di daerah Desa Ciherang, bagian sisi jalan, dan perkebunan yang diperkirakan masih berpotensi

aktif bergerak, sedangkan patok tetap di pilih di daerah yang tidak berpotensi terjadi gerakan yaitu di depan tugu Cadas Pangeran. Untuk pengukuran selanjutnya titik patok geser diukur koordinat dan elevasinya dengan mengacu pada koordinat dan elevasi lokal dari titik tetap (referensi).

(6)

Gambar 3. Lokasi pemantauan gerakan tanah dan titik referensi.

Pengukuran GPS yang dilakukan pada titik – titik patok yang dibuat merupakan acuan untuk mengetahui pergerakan gerakan tanah dan membandingkannya dengan pengukuran pemantauan sebelumnya. Dengan melakukan pengukuran ulang akan diketahui panjang pergerakan gerakan tanah, kecepatan rata-rata dan arah pergerakan gerakan tanah yang di indikasikan dengan adanya perbedaan data pengukuran pada patok monitoring. Pengukuran posisi untuk sembilan bench mark (patok) memakai metoda Global Positioning System (GPS) dengan alat model Trimbel dilakukan rata-rata 3 jam. Pengolahan data memakai perangkat lunak Trimble Business Center versi 3.10.

Gambaran Umum Daerah Penelitian

Secara umum kondisi morfologi lokasi jalur Cadas Pangeran di wilayah Desa Ciherang, Kecamatan Sumedang Selatan merupakan perbukitan dengan kemiringan lereng terjal (> 25o). Lokasi tersebut berada pada kaki bukit dengan kemiringan lereng antara 25o_-40o_dan ketinggian antara 500 – 800 meter di atas permukaan laut. Pada bagian bawah lembah mengalir Sungai Ciledug dan Sungai Cipeles di bagian atasnya berupa hutan, ladang dan sawah serta terdapat kolam ikan.

Berdasarkan Peta Geologi Lembar Bandung, Jawa Barat (Silitonga, 1973). Desa Ciherang dan sekitarnya tersusun oleh: Hasil gunungapi muda tak teruraikan (Qyu) yang

(7)

Bulletin Vulkanologi dan Bencana Geologi, Volume 11, Nomor 1, Tahun 2017: 27-37 Hal. 33 terdiri dari pasir tufaan, lapili, breksi, lava,

aglomerat sebagian berasal dari G. Tangkuban Parahu dan sebagian dari G. Tampomas. Membentuk dataran kecil atau bagian-bagian rata dan bukit-bukit rendah antara Sumedang - Bandung. Hasil gunungapi tua (Qvb) terdiri dari breksi gunungapi aliran lahar dengan susunan komponennya antara andesit – basal. Hasil gunungapi tua lava (Qvl) yang terdiri lava menunjukan kekar lempeng dan kekar tiang. Susunan basal sebagian telah terpropilisasikan. Formasi Kaliwungu (Pk) terdiri dari batupasir tufa, konglomerat, batulempung dan

kadang-kadang lapisan-lapisan batupasir gampingan dan batugamping. Selain itu juga terdapat lapisan tipis gambut dan lignit. Pada batupasir dan konglomerat sering terdapat fosil moluska. Sedangkan berdasarkan penyelidikan lapangan daerah Cadas Pangeran dan sekitarnya tersingkap/ disusun oleh breksi andesit, pasir tufaan dan lava dengan tanah pelapukan lempung pasiran dengan tebal 1– 3 m. Secara umum kondisi geologi daerah penyelidikan dapat dilihat pada Gambar 4.

Gambar 4. Peta Geologi Daerah Desa Ciherang, Kecamatan Sumedang Selatan, Kabupaten Sumedang, Provinsi Jawa Barat (Sumber: Silitonga, 1973).

Berdasarkan Peta Zona Kerentanan Gerakan Tanah Jawa Bagian Barat (Usman, dkk., 2009), lokasi bencana termasuk dalam Zona Kerentanan Gerakan Tanah Menengah artinya pada zona ini dapat terjadi gerakan tanah

terutama pada daerah yang berbatasan dengan lembah sungai, gawir, tebing jalan atau jika lereng mengalami gangguan. Gerakan tanah lama dapat aktif kembali akibat curah hujan yang tinggi (Gambar 5).

PETA GEOLOGI DAERAH PEMANTAUAN GERAKAN TANAH PADA JALUR JALAN CADAS PANGERAN, KABUPATEN SUMEDANG

(8)

Gambar 5. Peta Zona Kerentanan Gerakan Tanah Desa Ciherang dan sekitarnya, Jawa Barat (Sumber: Usman, dkk., 2009).

Gambar 6. Patahan yang berada pada lereng atas jalan Cadas Pangeran yang mengindikasikan adanya pergerakan.

(9)

Tabel 2. Hasil pengukuran GPS pada periode I (November 2015) dan periode II (April 2016) di Desa Desa Ciherang, Kecamatan Sumedang Selatan, Kabupaten Sumedang, Provinsi Jawa Barat (Zona UTM 48 Selatan).

Hasil dan Pembahasan

Hasil pengolahan berupa sistem kordinat UTM Zona 48 Selatan dalam satuan meter seperti diperlihatkan pada Tabel 2.

Secara horisontal pergeseran patok-patok ukur bergeser ke barat laut, timur dan selatan dengan nilai 0,2 mm hingga 4,9 mm. Pergeseran terbesar terjadi di patok PTK 3 dan PTK 7, patok PTK 3 berlokasi tepat dipinggir jalan (cantilever) Cadas Pangeran, yaitu sebesar 2,3 mm ke arah selatan, dan patok PTK 7 berlokasi pada patahan yang ditemukan di lereng atas jalan Cadas Pangeran, yaitu sebesar 4,9 mm ke arah timur. Patok PTK 1 dan PTK 2 mengalami kerusakan sehingga tidak dapat dilakukan perbandingan hasil pengukuran. Patok

pengukuran pergeseran ditambah dua pada periode pemantauan II (April 2016) yaitu PTK 8 dan PTK 9, sehingga hasil pengukuran pada kedua patok ini tidak dapat dibandingkan dengan hasil pengukuran sebelumnya. Dengan demikian pengukuran pergeseran hanya dilakukan terhadap 5 (lima) patok pengukuran.

Lokasi patok yang mengalami pergeseran berada pada litologi breksi dan aglomerat tufaan. Gerakan tanah terjadi pada litologi ini disebabkan karena kondisi batuan tersebut memiliki kesarangan (porosity) yang cukup tinggi dan kuat geser yang rendah karena belum mengalami pemadatan. Berdasarkan peta zona kerentanan gerakan tanah lokasi patok berada pada zona menengah sampai tinggi, pada zona

Keterangan Periode I (November 2015) Periode II (April 2016)

E (m) N (m) Elev (m) E (m) N (m) Elev (m) REFF 815315,149 9238170,691 772,828 815315,149 9238170,691 772,828 PTK 1 816514,624 9238490,104 697,114 816514,7 9238490,099 697,182 PTK 2 816406,724 9238494,401 702,301 816406,767 9238494,424 702,216 PTK 3 816274,772 9238348,636 713,950 816274,759 9238348,704 713,985 PTK 4 817358,568 9239289,699 632,143 817358,566 9239289,688 632,197 PTK 5 817401,781 9239446,813 634,483 817401,773 9239446,782 634,552 PTK 6 817362,491 9239454,102 645,815 817362,481 9239454,080 645,884 PTK 7 816504,927 9238555,136 707,110 816505,017 9238555,093 707,201 PTK 8 - 816531,529 9238577,512 701,752 PTK 9 - 816353,817 9238653,352 810,732

(10)

ini dapat terjadi gerakan tanah terutama jika lereng mengalami gangguan. Potensi pergerakan yang harus diwaspadai di masa yang akan datang terutama pada patok PTK 3 dan PTK 7 karena besarnya pergerakan berdasarkan hasil pengukuran GPS dan dampak kerusakan yang terus berlanjut seperti retakan dan patahn yang ditemukan di dekat patok tersebut. Untuk mendapatkan hasil yang lebih maksimal dalam pemantauan GPS geodetic dapat digabungkan dengan metode lain seperti geolistrik. Metode geolistrik memberikan gambaran kondisi bawah

permukaan dan dapat mengetahui bidang gelincir, hal ini dapat digunakan sebagai pertimbangan dalam kegiatan perbaikan kontruksi.

Kendala yang ditemukan selama proses pemantauan adalah hilangnya beberapa patok pengukuran yang menyebabkan tidak dapat dibandingkan hasil pemantauan pengukuran sebelumnya. Perlu diadakan kerjasama dengan warga setempat untuk ikut membantu memantau patok pengukuran yang ada untuk hasil pemantauan yang lebih akurat.

Gambar 7 Peta pergerakan di jalur jalan Cadas Pangeran.

Kesimpulan dan Saran

Berdasarkan hasil penyelidikan lapangan bahwa di Jalur Jalan Cadas Pangeran, Kabupaten Sumedang, Jawa Barat telah mengalami deformasi/pergerakan, baik pada cantilever maupun pada lereng. Patok ukur yang berlokasi di cantilever Cadas Pangeran, yaitu PTK1, PTK2 dan PTK3. Pergeseran terbesar terjadi di

patok PTK 3 dan PTK 7. PTK 3 berlokasi tepat dipinggir jalan (cantilever) Cadas Pangeran, yaitu sebesar 2,3 mm ke selatan, dan PTK 7 berlokasi pada patahan yang ditemukan di lereng atas jalan Cadas Pangeran, yaitu sebesar 4,9 mm ke timur.

Mengingat kondisi cantilever sudah terdeformasi dan jalur jalan di Km 35 – 37

(11)

Bulletin Vulkanologi dan Bencana Geologi, Volume 11, Nomor 1, Tahun 2017: 27-37 Hal. 37 mengalami pergerakan lambat dan beban

kendaraan yang melalui jalur jalan ini banyak yang melebihi tonase maka disarankan adanya pembatasan tonase kendaraan yang disesuaikan dengan kondisi teknis cantilever. Jalur Cadas Pangeran adalan daerah rawan gerakan tanah sehingga pengendara yang melewati jalur ini harus waspada terutama saat musim hujan.

Daftar Pustaka

Abidin, H.Z. (2007). Penentuan Posisi dengan GPS dan Aplikasinya. Jakarta: PT Pradnya Paramita.

Abidin, H.Z., A. Jones, J. Kahar (2002). Survei Dengan GPS. Jakarta: PT Pradnya Paramita. ISBN 979-408-380-1. Second Edition. p. 280.

Gili, J.A., Corominas, J., dan Rius, J. (2000): Using Global Positioning System Techniques in Landslide Monitoring. Engineering Geology, 55(3), 167-192.

Malet, J.P., O. Maquaire, E. Calais (2002): The use of Global Positioning System Techniques for the Continuous Monitoring of Landslides:

Application to the Super Sauze Earthflow (Alpes-de-Haute Provence, France). Geomorphology, 43, p. 33-54.

Mora, dkk., (2003): Global Positioning Systems and Digital Photogrammetry for the Monitoring of Mass Movements: Application to the Ca’ di Malta Landslide (Northern Apennines, Italy). Engineering Geology, 68, p. 103-121.

Moss, J. L. (2000): Using the Global Positioning System to Monitor Dynamic Ground Deformation Networks on Potentially Active Landslides. Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, Volume 2, Issue 1, p. 24-32.

Silitonga P.H., (1973): Peta Geologi Lembar Bandung, Jawa, Skala 1 : 100.000, Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi Bandung.

Rizzo, Vincenzo. (2002): GPS Monitoring and New Data on Slope Movements in the Maratea Valley (Potenza, Basilicata). Physics and Chemistry of the Earth. Vol. 27, p. 1535-1544.

Usman, Bustami, dan Djadja. (2009): Peta Zona Kerentanan Gerakan Tanah Lembar Jawa Barat, Skala 1 : 100.000, Direktorat Vulkanologi dan Mitigasi Bencana Geologi.