Program Studi Teknik Geofisika, Universitas Lampung, Bandar Lampung, Indonesia, * Corresponding

1

Identifikasi Bidang Gelincir Menggunakan Metode Geolistrik Tahanan Jenis Konfigurasi Dipole-Dipole Pada Lokasi Pembangunan Observatory Astronomy

Lampung (OAL), Gunung Betung, Lampung

Elfinder Manullang

^*a

, Alimuddin Muchtar

^b

, Erlangga Ibrahim Fattah

^a

a

Program Studi Teknik Geofisika, Institut Teknologi Sumatera, Lampung Selatan, Indonesia, 35365

b

Program Studi Teknik Geofisika, Universitas Lampung, Bandar Lampung, Indonesia, 40254

* Corresponding E-mail: elfinder.12116034@student.itera.ac.id ABSTRAK

Telah dilakukan survei geolistrik Electrical Resistivitymeter Tomography (ERT) dengan menggunakan konfigurasi dipole-dipole pada lokasi kontruksi OAL ITERA, Gunung Betung, Lampung. Penentuan bidang gelincir diidentifikasi dengan menggunakan metode geolistrik resistivitas mapping, dimana pengukuran resistivitas menggunakan alat resistivitymeter.

Pengolahan data dilakukan dengan menggunakan Res2DInv. Hasil pengolahan data mengacu pada hasil penelitian sebelumnya, dimana dengan mempertimbangkan litologi batuan penyusun lereng. Pengukuran dilakukan pada tiga lintasan yang berbeda dengan panjang bentangan masing-masing lintasan 180 meter. Nilai resistivitas batuan bawah permukaan di daerah penelitian terdiri dari 3 lapisan, pada lapisan dasar dengan resistivitas rendah berkisar 13 Ωm sampai dengan 69,4 Ωm diindikasikan sebagai lempung, lapisan diantara lapisan paling rendah dan lapisan paling tinggi dengan resistivitas sedang berkisar 160 Ωm sampai dengan 896 Ωm diindikasikan sebagai tuff, dan lapisan paling atas dengan nilai resistivitas tinggi dengan nilai resistivitas lebih besar dari 1000 Ωm diindikasikan sebagai endapan piroklastik dengan fragmen batuan vulkanik. Hasil pengolahan data menunjukkan bahwa nilai resistivitas bidang gelincir berada pada rentang nilai 69,4 Ωm dengan kedalaman 27,7 meter. Adapun tipe longsoran yang mungkin terjadi yaitu longsoran translasi.

Kata Kunci: Geolistrik Resistivitas, Konfigurasi dipole-dipole, Bidang gelincir

2

Identification of the Sliding Field Using the Geoelectric Resistivity Method of Dipole- Dipole Configuration at the Constru ction Site of theAstronomy Observatory

Lampung(OAL), Mount Betung, Lampung

Elfinder Manullang

^*a

, Alimuddin Muchtar

^b

, Erlangga Ibrahim Fattah

^a

a

Geophysical Engineering, Institut Teknologi Sumatera, Lampung Selatan, Indonesia, 35365

b

Geophysical Engineering, Universitas Lampung, Bandar Lampung, Indonesia, 40254

* Corresponding E-mail: elfinder.12116034@student.itera.ac.id ABSTRACT

An Electrical Resistivity Tomography (ERT) geoelectric survey has been carried out using a dipole-dipole configuration at the ITERA OAL construction site, Mount Betung, Lampung.

Determination of the slip plane is identified using the geoelectric resistivity mapping method, where the resistivity measurement uses a resistivity meter. Data processing was performed using Res2DInv. The results of data processing refer to the results of previous studies, which take into account the lithology of the rock making up the slopes. Measurements were made on three different tracks with a length of 180 meters for each track. The resistivity value of the subsurface rock in the study area consists of 3 layers, the base layer with low resistivity ranging from 13 Ωm to 69.4 Ωm is indicated as clay, the layer between the lowest layer and the highest layer with moderate resistivity ranging from 160 Ωm to 896 Ωm is indicated as a tuff, and the topmost layer with a high resistivity value with a resistivity value greater than 1000 Ωm is indicated as a pyroclastic deposit with volcanic rock fragments. The results of data processing show that the resistivity value of the sliding field is in the range of 69.4 Ωm with a depth of 27.7 meters. The types of landslides that may occur are translation landslides.

Keywords: Geoelectric Resistivity, Dipole-dipole configuration, Slide field

Pendahuluan

Pada tahun 2018, Institut Teknologi Sumatera (ITERA), Institut Teknologi Bandung (ITB) dan Pemerintah Provinsi

Lampung akan membangun

Observatorium Astronomi Lampung (OAL) dikawasan Taman Hutan Raya Wan Abdul Rachman Gunung Betung, Sumber Agung, Kemiling, Bandar Lampung.

astronomi merupakan sebuah fasilitas

edukasi para pelajar untuk mengetahui

keadaan dan isi alam semesta sebagai

sarana pendidikan astronomi. Dimana ini

akan menjadi salah satu laboratorium

astronomi terbesar di Indonesia. Untuk

optimasi pembangunan yang

berkelanjutan. Perlu adanya studi

4 mengenai bidang gelincir dilokasi pembangunan OAL tersebut.

Bidang gelincir merupakan bidang yang bersifat menahan air (permeabilitas rendah, bersifat padat yang memungkinkan tanah pelapukan bergerak diatasnya. Longsor sering terjadi pada lereng-lereng yang mempunyai lapisan batuan kedap air.

Batuan kedap air ini biasanya memiliki pori-pori yang relatif kecil dan memiliki nilai tahanan jenis yang besar [1].

Pada penelusuran geomorfologi, Gunung betung dengan ketinggian 1.240 mdpl sampai 1640 mdpl masuk kedalam zona Stratigrafi Lembar Tanjung Karang, dimana Gunung Betung dikategorikan sebagai aliran piroklastik, hal ini sesuai dengan tinjauan geologi sepanjang jalan menuju situs OAL dimana ditemukan endapan piroklastik yang merupakan batuan dominan yang mengelilingi Kawasan tersebut. Endapan piroklastik ini memiliki banyak fragmen batuan vulkanik.

Pada kawasan penelitian, dilihat dari topografinya merupakan daerah dengan lereng agak curam dimana zona gelinciran umumnya terjadi di lereng-lereng pegunungan.

Dalam penelitian yang sudah pernah dilakukan di lokasi kontruksi OAL Gunung Betung, dimana hasil penelitian menunjukkan terdapat dua jenis litologi yang berbeda yaitu resistivitas tinggi pada tanah pucuk dan resistivitas rendah dibawah [2].

Berangkat dari penelitian sebelumnya, dengan meninjau topografi pada daerah penelitian, penulis bertujuan untuk mengindentifikasi bidang gelincir pada lokasi pembangunan OAL itera sebagai bagian dari kajian potensi potensi yang

berpengaruh terhadap pembangunan OAL itera kedepannya. Interpretasi data dilakukan dengan melihat karasteristik batuan yang diperoleh dilapangan serta nilai resistivitas dari hasil pemodelan 2D dengan inverse least square menggunakan software Res2Dinv. Interpretasi dilakukan dengan mengkorelasikan penampang 2D hasil pegolahan data software Res2Dinv dengan topografi daerah penelitian, serta data geologi yang diperoleh dari peta Geologi Lembar Tanjungkarang. Data yang di peroleh dari hasil pemodelan ini berupa informasi nilai tahanan jenis bawah permukaan, ketebalan material bawah permukaan, litologi penyusun, serta topografi daerah penelitian.

Metode

Metode Resistivitas Tomografi Listrik (ERT) merupakan salah satu metode geofisika yang digunakan untuk mengetahui sifat listrik bawah permukaan dengan cara menginjeksikan arus listrik langsung ke bawah permukaan dan mencatat responnya di permukaan [3].

Pada umumnya metode ERT

mengimplementasikan hukum Ohm, dimana resistansinya bergantung pada sifat resistivitas dan faktor geometri material.

Faktor geometri merupakan konfigurasi

elektroda arus dan tegangan pada saat

akuisisi. Salah satu cara yang dapat

digunakan untuk mengindentifikasi lapisan

bawah permukaan yang berpotensi longsor

adalah dengan menggunakan metode

resistivitas dipole-dipole, metode ini

memiliki keunggulan dibandingkan

dengan metode resistivtas lainnya, karena

penetrasinya yang lebih dalam ke

permukaan bumi.

5

Gambar 1: Rangkaian elektroda konfigurasi dipole-dipole [4] .

Untuk tiap konfigurasi dalam metode resistivitas memiliki faktor geometri dan tiap konfigurasi memiliki faktor geometri yang berbeda, penelitian ini menggunakan kongigurasi dipole-dipole dengan nilai k sebesar:

𝑘 = 2𝜋

[( 1 𝑟

₁

− 1

𝑟

₂

) − ( 1 𝑟

₃

− 1

𝑟

₄

)]

Untuk memperoleh faktor konfigurasi pemasangan elektroda dipole-dipole dengan memasukkan:

𝑟

₁

= 𝐶1𝑃1 = 𝑛𝑎 ; 𝑟

₂

= 𝐶2𝑃1

= (𝑛𝑎 + 𝑎) 𝑟

₃

= 𝐶1𝑃2 = (𝑛𝑎 + 𝑎); 𝑟

₄

= 𝐶2𝑃2

= (𝑛𝑎 + 2𝑎) Maka dapat dirumuskan 𝑘 = 𝜋𝑎𝑛(𝑛 + 2)(𝑛 + 1)

Geologi Daerah Penelitian

Berdasarkan peta geologi lembar tanjung karang, daerah penelitian merupakan endapan Gunung Api Muda (Qhv b) berumur plistosen dan Holosen dengan komposisi lava andesit-basal, breksi dan tuff yang mencapai ketebalan beberapa ratus meter yang tersebar di dekat gunung dan juga menyisip di formasi-formasi lain.

Gambar 2: Peta geologi regional daerah penelitian [5].

Pada gambar dengan kotak berwarna merah merupakan lokasi kontruksi perencanaan pembangunan Observatory Astronomi Lampung (OAL) ITERA.

Hasil dan Pembahasan

Model penampang dua dimensi pada gambar dapat kita interpretasikan dengan adanya perlapisan bawah permukaan tanah berdasarkan harga resistivitas dan kedalamannya didalam tanah. Pada gambar penampang lintasan pertama, terdiri dari dua lapisan utama yaitu resistivitas tinggi dan resistivitas sedang. dimana pada resistivitas tinggi terdapat pada lapisan paling atas dengan nilai resistivitas >1000 Ωm dengan kedalaman 13,1 meter diidentifikasi sebagai lapisan yang paling keras. Jenis batuannya adalah endapan piroklastik dengan fragmen batuan vulkanik.

Pada penentuan resistivitas pada batuan

juga dipengaruhi oleh kandungan air dalam

batuan dan derajat kejenuhan batuan. Pada

lapisan paling atas lintasan pertama

diindikasikan sebagai lapisan jenuh air

rendah dan kedap air. Lapisan paling

bawah dengan resistivitas sedang yaitu

dengan nilai resistivitas 160 Ωm sampai

6 dengan 896 Ωm diindikasikan sebagai batupasir tufaan. Adapun kedalaman lapisan ini adalah 13,2 meter sampai 43 meter Pada lapisan ini mempunyai permeabilitas lebih baik dari lempung.

Pada lapisan ini air dapat lewat dan tidak mendorong lapisan ini kebawah.

Gambar 3: Penampang 2D lintasan 1 .

Pada lintasan kedua hampir sama dengan lintasan pertama, dimana terdiri dari dua lapisan yaitu lapisan dengan resistivitas tinggi pada bagian atas dan resistivitas sedang pada bagian bawah. Pada lapisan paling atas penampang mempunyai nilai resistivitas lebih besar dari 1000 Ωm. Hal ini tidak jauh berbeda dengan lintasan pertama, dimana pada lintasan 1 dan lintasan 2 lintasan pengukurannya ditentukan dengan arah Utara-Selatan, dengan indikasi batuan dengan endapan piroklastik dan fragmen batuan vulkanik dengan kedalaman sekitar 19,7meter. pada resistivitas sedang didapatkan nilai resistivitas berkisar antara 160 Ωm sampai dengan 896 Ωm yang diindikasikan dengan tuff dengan campuran batupasir, dimana pada umumnya batupasir memiliki porositas yang baik. Adapun kedalamannya yaitu berkisar antara 19,8 meter sampai dengan 43 meter.

Gambar 4: Penampang 2D lintasan 2.

Pada lintasan ketiga, model penampang yang diberikan berbeda dengan penampang pada lintasan 1 dan lintasan 2, hal ini terlihat dengan adanya nilai resistivitas yang cukup rendah pada penampang 2D.

pada lintasan tiga mempunyai tiga lapisan dengan nilai resistivitas yang berbeda- beda, hal ini ditandai dengan adanya nilai resistivitas rendah, sedang, hingga tinggi.

Pada lapisan paling dasar memiliki resistivitas 13Ωm sampai dengan 69,4 Ωm dengan indikasi terdapatnya lempung.

Lapisan lempung ini biasanya dibuktikan dengan adanya rembesan disekitar permukaan. Pada resistivitas rendah berkorelasi dengan barat jalur survei dimana ditemukan sungai kecil. Adapun kedalaman lapisan paling dasar ini adalah 27,7 meter sampai dengan 43 meter.

Pada lapisan diatas lapisan paling dasar

dengan resistivitas nilai sedang, yaitu

sekitar 160 Ωm sampai dengan 896 Ωm

diindikasikan sebagai batuan batupasir dan

tufaan dengan kedalaman antara 19,7 meter

sampai dengan 27,6 meter. Dan lapisan

paling atas yaitu lapisan paling keras

mempunyai nilai resistivitas lebih dari

1000 Ωm. Hal ini menunjukkan bahwa

lapisan paling atas merupakan material

vulkanik dan endapan piroklastik, hal ini

ditandai pada permukaan terdapat fragmen

batuan dengan tingkat kekerasan yang

tinggi. Adapun kedalaman lapisan dengan

nilai resistivitas tinggi adalah 19,6 meter.

7

Gambar 5: Penampang 2D lintasan 3.

Berdasarkan dari data diatas, maka dapat ditentukan batuan yang mengisi lapisan pada gambar penampang pada tabel berikut:

Tabel 1: Hubungan penampang dengan resistivitas bataun

Tipe Resistivitas

Nilai Jenis Batuan

Rendah 13 Ωm- 69.4

Ωm

Lempung

Sedang 160 Ωm- 896 Ωm

Tuff

Tinggi ρ>1000 Ωm

Endapan Piroklastik dan Fragmen

Batuan Vulkanik Resistivitas rendah ditemukan pada warna biru tua sampai dengan biru muda, resistivitas menengah pada warna hijau sampai dengan kuning, dan resistivitas tinggi pada warna coklat sampai merah tua.

Pada saat tinjauan lokasi penelitian, lokasi sebelumnya merupakan lokasi dengan banyak pepohonan dan ladang kopi yang memungkinkan bila terjadinya curah hujan sedang maupun tinggi, maka akar dari pepohonan akan meresap secara langsung air di permukaan. Namun dalam rencana

pembangunan lokasi kontruksi OAL ITERA dilakukan pembukaan lahan yang mengakibatkan pembabatan secara total lokasi tapak OAL ITERA, sehingga akar pepohonan sebagai penopang utama air di lokasi penelitian menjadi tandus dan kering. Hal ini berdampak serius bila terjadinya hujan dengan curah yang tinggi, maka volume air yang tertampung di permukaan akan sangat mempengaruhi bobot massa lapisan penyusun lereng. Hal ini diperkuat dengan tata guna lahan yang mempengaruhi pola pengaliran, dimana sebelum dilakukan pembukaan lahan arah rembesan air masih tetap yaitu menuju arah barat, dimana rembesan air permukaan ditemukan disebelah barat lokasi penelitian. secara teoritis rembesan air kedalam lereng akan meningkatkan tekanan air pori yang berakibat pada bertambahnya tegangan geser dan berkurangnya kuat geser tanah.

Akibat dari pembukaan lahan tersebut, arah aliran alir (runoff) juga ikut berubah.

Dimana volume air secara terus menerus akan menambah bobot massa lapisan permukaan, sehingga penambahan volume ini mengakibatkan perbedaan massa antar lapisan atas dengan lapisan bawah.

Sehingga kestabilan bobot massa sebelum dan sesudah pembukaan lahan menjadi berubah, dimana dengan pengaruh gaya gravitasi menyebabkan massa yang lebih besar akan bergerak seiring melemahnya lapisan bawah. Hal ini diperkuat dengan kemiringan lereng yang masuk dalam kategori curam yaitu pada kemiringan 22 derajat sampai dengan 50 derajat. Keadaan ini akan menyebabkan lereng massa dalam kondisi tidak stabil.

Pada lintasan 3, lintasan yang diidentifikasi

adanya bidang gelincir, disebabkan karena

8 morfologi yang menurun yang ditunjukkan pada gambar berikut:

Gambar 6: Lapisan diidentifikasi sebagai bidang gelincir.

Garis putus-putus diatas menunjukan bidang yang licin, dimana Bagian yang ditandai tersebut merupakan bidang yang diindentifikasi sebagai bidang gelincir.

Adapun kemiringan lereng pada lintasan ketiga adalah 22 derajat sampai dengan 50 derajat, kemiringan lerengnya masuk dalam kategori curam hingga sangat curam dan sangat berpotensi mengalami longsoran. Tanah longsor bergerak pada suatu bidang gelincir yang merupakan bidang yang menjadi landasan bergeraknya massa tanah. Bidang gelincir sendiri merupakan bidang yang kedap air dan licin yang biasanya berupa lapisan lempung.

Tanah yang akan bergerak bila terjadi kelongsoran adalah bagian tanah yang berada di atas bidang gelincir tersebut.

Pada kawasan di Indonesia, jenis longsoran paling banyak yaitu tipe translasi dan rotasi. pada lokasi penelitian dengan mempertimbangkan arah lintasan yaitu barat daya-timur laut, dimana pada arah barat lintasan ketiga merupakan bidang yang curam dan terjal maka jenis longsoran yang mungkin adalah jenis longsoran translasi (translational slide). hal ini dapat dikarenakan pergerakan massa tanah dan batuan dipengaruhi oleh penambahan massa dan volume dari air limpasan

(runoff), yang berasal dari air hujan yang menyebabkan beban lereng menjadi berat akibat infiltrasi air hujan. Hal ini didukung dengan kemiringan lereng yang curam.

Kesimpulan

Hasil penelitian dengan melakukan identifikasi bidang gelincir dengan menggunakan metode Electrical Resistivity Tomographi (ERT) konfigurasi dipole-dipole pada daerah Kontruksi OAL ITERA Gunung Betung, Lampung. Dapat disimpulkan bahwa:

3. Lapisan batuan di lokasi kontruksi OAL ITERA terdiri dari tiga lapisan, dimana batuan resistivitas tinggi yang diindikasikan sebagai endapan piroklastik dengan fragmen batuan vulkanik, resistivitas sedang diindikasikan sebagai tuff, dan resistivitas rendah diindikasikan sebagai lapisan lempung.

4. Bidang gelincir pada daerah penelitian memiliki nilai resistivitas berkisar antara 13 Ωm sampai dengan 69.4 Ωm terletak di kedalaman 27.7 meter. Hal ini ditandai dengan resistivitas rendah berkorelasi dengan jalur barat survei dimana ditemukan adanya sungai kecil dan rembesan air permukaan.

Daftar Pustaka

[1] I. R. Dona, ""Identifikasi Bidang

Gelincir menggunakan Metode

Geolistrik Tahanan Jenis

Konfigurasi Schlumberger di Bukit

Lantiak Kecamatan Padang

9 Selatan."," PILLAR OF PHYSICS 5.1, pp. 10-15, 2015.

[2] E. F. Ibrahim, C. Suhendi, H.

Gultaf, V. Rahmanda, Y. A.

Paemboenan, . K. L. Agustina, H.

Saputra, M. R. Sudibyo and R.

Rizki, "Lithology Identification Using Electrical Resistivity Tomography Case Study: OAL’s Construction Site," Journal of Multidisciplinary Academic, vol. 3, pp. 12-14, 2019.

[3] D. J. laBreque, A. L. Ramirez, W.

D. Daily, S. A. Schima and A. M.

Binley, "ERT monitoring of environmental remediation processes," Measurement Science and Technology, vol. 7, 1996.

[4] F. Morais, "Study Of Flow In VadoseZone From Electrical Resistivity Surveys," Journal of Sociedade Brasileira de Geofisica, vol. 26, pp. 115-122, 2008.

[5] H. Saputra, L. P. Siringo-ringo, C.

Suhendi and L. K. Agustina,

"Identifikasi Struktur Geologi dan

Petrografi di sekitar Observatorium

Astronomi Lampung Gunung

Betung," Journal of Science and

Applicative Technology, vol. 4,

2020.