Pendahuluan

Dalam dunia rekayasa sipil dan geoteknik, tanah bukan sekadar media pendukung bangunan, melainkan sistem alami yang kompleks dengan perilaku yang sangat bervariasi. Setiap proyek konstruksi, baik gedung, jembatan, dermaga, maupun infrastruktur lainnya, selalu berinteraksi langsung dengan kondisi tanah di lokasi pembangunan.

Kesalahan dalam memahami perilaku dan perlapisan tanah sering kali menjadi akar permasalahan kegagalan struktur, baik pada tahap konstruksi maupun selama masa layan bangunan. Oleh karena itu, pemahaman menyeluruh mengenai karakteristik tanah sejak tahap awal perencanaan merupakan fondasi utama dalam desain geoteknik yang aman, efisien, dan berkelanjutan.

Peran Investigasi Tanah dalam Proses Desain

Setiap proses desain fondasi selalu diawali dengan penyelidikan tanah atau soil investigation. Tahap ini bertujuan untuk mengidentifikasi perlapisan tanah, sifat mekanik tanah, serta perilaku tanah terhadap beban dan perubahan kondisi lingkungan.

Dalam praktik, investigasi tanah tidak hanya menghasilkan data numerik, tetapi juga membentuk pemahaman menyeluruh mengenai bagaimana tanah di suatu lokasi akan merespons beban struktur, proses konstruksi, serta kondisi ekstrem seperti gempa atau perubahan muka air tanah. Tanpa pemahaman ini, desain fondasi berisiko menjadi tidak akurat dan sulit dikendalikan di lapangan.

Perlapisan Tanah sebagai Produk Utama Investigasi

Produk paling fundamental dari investigasi tanah adalah profil perlapisan tanah. Profil ini menggambarkan urutan lapisan tanah dari permukaan hingga kedalaman tertentu, mulai dari tanah lunak, tanah sedang, tanah keras, hingga batuan.

Perlapisan tanah tidak hanya menunjukkan jenis material, tetapi juga memberikan indikasi perubahan sifat mekanik seiring kedalaman. Secara umum, tanah cenderung semakin padat dan kuat ke arah bawah, meskipun variasi lokal sering kali terjadi akibat proses geologi yang kompleks.

Asal-usul Tanah dan Implikasinya terhadap Perilaku

Tanah dapat dibedakan berdasarkan asal-usulnya menjadi tanah residual dan tanah sedimen. Tanah residual terbentuk dari pelapukan batuan di tempat asalnya, sementara tanah sedimen berasal dari material yang tererosi, tertransportasi, dan terendapkan di lokasi lain.

Perbedaan asal-usul ini sangat memengaruhi perilaku tanah. Tanah sedimen umumnya memiliki karakteristik yang lebih seragam dan sering dijadikan dasar teori dalam mekanika tanah klasik. Sebaliknya, tanah residual sangat dipengaruhi oleh jenis batuan asalnya, sehingga perilakunya sering kali lebih bervariasi dan sulit diprediksi tanpa investigasi yang cermat.

Klasifikasi Tanah dan Pendekatan Analisis

Dalam analisis geoteknik, beragam klasifikasi tanah pada akhirnya disederhanakan menjadi dua kelompok besar, yaitu tanah berbutir halus atau tanah kohesif, dan tanah berbutir kasar atau tanah nonkohesif.

Pendekatan ini dilakukan untuk memudahkan analisis perilaku tanah. Tanah lempung sebagai tanah kohesif umumnya dikontrol oleh kadar air dan proses konsolidasi, sedangkan tanah pasir sebagai tanah nonkohesif lebih dikontrol oleh kepadatan dan susunan butirannya.

Perilaku Tanah Lempung dan Konsep Konsolidasi

Tanah lempung memiliki perilaku yang sangat dipengaruhi oleh tekanan air pori. Pada saat tanah lempung menerima beban tambahan, tekanan air pori akan meningkat dan kekuatan geser tanah pada awalnya relatif konstan.

Seiring waktu, tekanan air pori akan terdisipasi melalui proses konsolidasi, menyebabkan tanah menjadi lebih padat dan kuat. Fenomena ini menjelaskan mengapa tanah lempung sering menunjukkan peningkatan kekuatan geser setelah proses pematangan lahan atau preloading.

Kondisi Normally Consolidated dan Over Consolidated

Tanah lempung dapat berada pada kondisi normally consolidated, over consolidated, atau under consolidated. Pada kondisi normally consolidated, kuat geser tanah meningkat secara bertahap dengan bertambahnya kedalaman dan beban.

Tanah over consolidated memiliki kuat geser yang lebih tinggi dibandingkan kondisi normal akibat beban masa lalu yang pernah lebih besar. Sebaliknya, tanah under consolidated masih mengalami proses konsolidasi aktif dan memiliki potensi deformasi yang lebih besar.

Perilaku Kritis pada Timbunan dan Galian

Untuk tanah lempung yang berada pada kondisi normally consolidated, kondisi paling kritis pada kasus timbunan terjadi pada akhir masa konstruksi. Setelah itu, faktor keamanan cenderung meningkat seiring waktu akibat kenaikan kuat geser tanah.

Sebaliknya, pada kasus galian, kondisi paling kritis justru terjadi pada jangka panjang. Setelah galian selesai, proses disipasi tekanan air pori dapat menyebabkan penurunan kuat geser, sehingga risiko ketidakstabilan meningkat pada kondisi drain.

Investigasi Lapangan dan Laboratorium

Investigasi tanah dilakukan melalui kombinasi pengujian lapangan dan pengujian laboratorium. Pengujian lapangan seperti SPT, CPT, dan CPTU memberikan gambaran langsung kondisi tanah in situ tanpa gangguan pengambilan sampel.

Pengujian laboratorium seperti uji triaxial, uji geser langsung, dan uji konsolidasi memungkinkan pemodelan kondisi pembebanan secara lebih terkontrol. Masing-masing metode memiliki kelebihan dan keterbatasan, sehingga kombinasi keduanya diperlukan untuk memperoleh parameter tanah yang akurat.

Pemilihan dan Verifikasi Parameter Tanah

Parameter tanah tidak dapat diambil secara sembarangan dari buku referensi tanpa verifikasi lapangan. Korelasi empiris hanya berfungsi sebagai panduan awal dan harus dikalibrasi dengan data hasil pengujian di lokasi proyek.

Proses pemilihan parameter harus disertai evaluasi konsistensi data, pemeriksaan sampel, serta pemahaman terhadap variasi lokal tanah. Kesalahan dalam tahap ini dapat berdampak signifikan terhadap hasil desain dan biaya proyek.

Perilaku Tanah Pasir dan Faktor Pengontrolnya

Perilaku tanah pasir terutama dikontrol oleh kepadatan relatif, ukuran butiran, dan bentuk butiran. Tanah pasir yang padat dan berbutir angular cenderung memiliki sudut geser dalam yang lebih besar dibandingkan tanah pasir yang longgar dan berbutir membulat.

Berbeda dengan tanah lempung, kadar air tidak menjadi faktor dominan pada tanah pasir selama kondisi drain. Oleh karena itu, pendekatan analisis untuk tanah pasir menitikberatkan pada karakteristik fisik butiran dan susunan internalnya.

Standar Penyelidikan Tanah dan Kepatuhan Regulasi

Jumlah titik penyelidikan tanah, kedalaman investigasi, serta jenis pengujian harus mengikuti standar yang berlaku, seperti SNI. Kepatuhan terhadap standar ini bukan hanya aspek teknis, tetapi juga aspek legal yang melindungi seluruh pihak dalam proyek konstruksi.

Biaya investigasi tanah relatif kecil dibandingkan biaya perbaikan akibat kegagalan konstruksi. Oleh karena itu, investasi pada tahap investigasi merupakan langkah strategis untuk mengurangi risiko jangka panjang.

Verifikasi Parameter melalui Metode Observasional

Desain geoteknik tidak berhenti pada tahap perhitungan. Selama proses konstruksi, parameter tanah perlu diverifikasi melalui pemantauan deformasi, penurunan, dan respons struktur.

Metode observasional memungkinkan rekayasa balik terhadap parameter desain jika hasil pengukuran di lapangan menunjukkan perbedaan signifikan dari prediksi. Pendekatan ini memberikan fleksibilitas dan meningkatkan keselamatan konstruksi.

Pentingnya Kesiapan Menghadapi Ketidakpastian

Variasi tanah adalah keniscayaan dalam geoteknik. Oleh karena itu, desain harus dilakukan dengan tingkat kepercayaan yang seimbang, tidak terlalu optimistis namun juga tidak terlalu konservatif.

Perencanaan yang baik selalu disertai rencana kontinjensi dan prosedur darurat untuk menghadapi kondisi tak terduga. Pendekatan ini mencerminkan profesionalisme dan tanggung jawab dalam praktik rekayasa.

Kesimpulan

Pemahaman perilaku dan perlapisan tanah merupakan fondasi utama dalam desain dan konstruksi geoteknik. Investigasi tanah yang menyeluruh, pemilihan parameter yang akurat, serta verifikasi melalui pengamatan lapangan menjadi kunci keberhasilan proyek.

Dengan pendekatan yang sistematis dan profesional, risiko kegagalan dapat diminimalkan, proses konstruksi berjalan lebih lancar, dan bangunan yang dihasilkan mampu berfungsi dengan aman selama masa layan yang direncanakan.

Sumber Utama

Webinar Memahami Perilaku dan Perlapisan Tanah
Diselenggarakan oleh Diklatkerja.com

Referensi Pendukung

Terzaghi, K., Peck, R. B., & Mesri, G. Soil Mechanics in Engineering Practice
Das, B. M. Principles of Geotechnical Engineering
Craig, R. F. Soil Mechanics
Lambe, T. W., & Whitman, R. V. Soil Mechanics
SNI 8460 tentang Perencanaan Geoteknik

Latar Belakang Teoretis

Penelitian ini berakar pada sebuah masalah inti dalam rekayasa geoteknik: kebutuhan untuk secara akurat menghitung kapasitas daya dukung tanah, yang didefinisikan sebagai kemampuan tanah untuk menahan beban yang diberikan oleh pondasi. Pengetahuan yang akurat mengenai jenis dan sifat tanah menjadi prasyarat mutlak untuk desain yang aman. Salah satu metode investigasi yang paling umum digunakan adalah uji penetrasi konus atau sondir. Namun, dalam praktiknya, terdapat dua jenis ujung konus yang sering digunakan: konus tunggal (standar) dan bikonus (konus ganda). Bikonus memiliki keunggulan teoretis karena mampu memberikan informasi tambahan mengenai karakteristik tanah, khususnya gesekan lokal.

Masalah yang diangkat oleh penulis adalah kurangnya validasi statistik yang jelas mengenai apakah kedua alat ini menghasilkan data daya dukung yang sebanding. Dengan berlandaskan pada kerangka kerja statistik parametrik, penelitian ini bertujuan untuk mengisi kesenjangan tersebut. Tujuan utamanya adalah untuk menganalisis dan membandingkan secara komparatif hasil pengujian sondir yang menggunakan konus dan bikonus untuk menilai apakah terdapat perbedaan yang signifikan secara statistik dalam kapasitas daya dukung tanah yang terukur. Hipotesis nol (H0) yang diajukan adalah bahwa tidak ada perbedaan signifikan antara rata-rata hasil dari kedua metode tersebut.

Metodologi dan Kebaruan

Penelitian ini mengadopsi metode kuantitatif dengan pendekatan komparatif. Desain penelitian melibatkan pelaksanaan uji sondir di lokasi yang sama dengan menggunakan kedua jenis alat—konus dan bikonus—untuk memastikan bahwa perbandingan dilakukan pada kondisi tanah yang identik.

Metode analisis data utama yang digunakan adalah uji-t sampel tidak berpasangan (independent sample t-test), sebuah teknik statistik yang dirancang khusus untuk membandingkan dua nilai rata-rata dari sampel yang tidak saling berpasangan. Analisis ini dilakukan dengan bantuan perangkat lunak statistik SPSS. Kriteria pengambilan keputusan statistik ditetapkan dengan jelas: jika nilai signifikansi (Sig.) yang dihasilkan lebih besar dari 0,05, maka hipotesis nol (H0) diterima, yang berarti tidak ada perbedaan signifikan. Sebaliknya, jika nilai Sig. lebih kecil dari 0,05, maka H0 ditolak, yang mengindikasikan adanya perbedaan yang signifikan.

Kebaruan dari karya ini tidak terletak pada pengembangan teori baru, melainkan pada aplikasi metodologisnya yang rigor untuk menjawab sebuah pertanyaan praktis di bidang teknik sipil. Dengan menerapkan uji statistik formal pada data lapangan, penelitian ini berhasil melampaui perbandingan anekdotal dan menyajikan sebuah kesimpulan berbasis bukti mengenai kesetaraan fungsional dari kedua alat uji tersebut.

Temuan Utama dengan Kontekstualisasi

Analisis data statistik dari hasil pengujian lapangan menghasilkan temuan yang sangat jelas dan konklusif.

1. Statistik Deskriptif: Data deskriptif menunjukkan bahwa nilai rata-rata yang diperoleh dari pengujian menggunakan konus adalah 82,67, sementara nilai rata-rata dari pengujian menggunakan bikonus adalah 83,33. Perbedaan antara kedua nilai rata-rata ini sangat kecil.

2. Hasil Uji Hipotesis: Temuan utama dari penelitian ini adalah hasil dari uji-t independen. Nilai signifikansi (Sig. 2-tailed) yang diperoleh dari analisis SPSS adalah 0,416.

Secara kontekstual, temuan ini sangat signifikan. Karena nilai signifikansi 0,416 jauh lebih besar dari tingkat alfa yang ditetapkan (α = 0,05), maka hipotesis nol (H0) diterima. Ini secara statistik membuktikan bahwa tidak ada perbedaan yang signifikan antara hasil pengujian sondir yang menggunakan konus dan bikonus dalam menilai kapasitas daya dukung tanah. Dengan kata lain, kedua alat tersebut menghasilkan data yang secara statistik dapat dianggap setara untuk tujuan pengukuran ini.

Keterbatasan dan Refleksi Kritis

Meskipun menyajikan analisis yang kuat, penelitian ini memiliki beberapa keterbatasan yang perlu dipertimbangkan. Pertama, sebagai sebuah studi yang kemungkinan besar dilakukan pada satu lokasi dengan kondisi tanah tertentu, generalisasi temuannya ke jenis tanah lain (misalnya, tanah lempung lunak, pasir lepas, atau tanah dengan lapisan yang sangat bervariasi) harus dilakukan dengan hati-hati.

Secara kritis, fokus penelitian ini secara eksklusif pada perbandingan nilai akhir daya dukung. Meskipun ini menjawab pertanyaan utama, ia tidak mengeksplorasi nilai tambah dari data gesekan lokal yang hanya dapat disediakan oleh bikonus. Dalam praktik rekayasa geoteknik, data tambahan ini sering kali sangat berharga untuk klasifikasi tanah dan analisis yang lebih mendalam, sebuah aspek yang berada di luar cakupan analisis statistik ini.

Implikasi Ilmiah di Masa Depan

Secara praktis, implikasi dari penelitian ini sangat jelas bagi para praktisi di lapangan. Temuan ini memberikan justifikasi berbasis bukti bahwa untuk tujuan utama menentukan kapasitas daya dukung, kedua alat tersebut dapat digunakan secara bergantian tanpa mengorbankan akurasi statistik. Hal ini dapat memberikan fleksibilitas dalam pemilihan peralatan berdasarkan ketersediaan atau pertimbangan biaya.

Untuk penelitian di masa depan, karya ini membuka beberapa jalan. Studi replikasi yang menerapkan metodologi yang sama pada berbagai jenis dan kondisi tanah yang berbeda akan sangat berharga untuk menguji kekokohan dan generalisasi dari temuan ini. Selain itu, penelitian selanjutnya dapat berfokus pada analisis kuantitatif mengenai nilai dan dampak dari data gesekan lokal yang disediakan oleh bikonus terhadap keputusan desain pondasi, sehingga memberikan gambaran yang lebih holistik mengenai keunggulan relatif dari setiap alat.

Sumber

Sucipto, Hidayati, N., & Kurniawan, D. (2024). Analisis Komparatif Pengujian Sondir Menggunakan Konus Dan Bikonus Dalam Menilai Kapasitas Daya Dukung Tanah. Jurnal Smart Teknologi, 5(3), 403-413.

Pendahuluan: Mengapa Kekuatan Residu Penting?

Dalam rekayasa geoteknik, stabilitas lereng adalah salah satu aspek paling kritis untuk menjamin keselamatan struktur seperti jalan, bendungan, dan fondasi. Namun, ketika terjadi pergerakan tanah atau longsor, nilai kekuatan geser tanah yang dipakai sebelumnya tidak lagi relevan. Inilah pentingnya kekuatan residu (residual strength) — yaitu kekuatan minimum yang dimiliki tanah setelah mengalami deformasi besar. Artikel tinjauan ini oleh Chen Fang et al. (2020) menyajikan ulasan komprehensif mengenai faktor-faktor yang mempengaruhi kekuatan residu, metode pengujian yang paling akurat, dan tantangan penelitian masa depan.

Sejarah Singkat Konsep Kekuatan Residu

Konsep kekuatan residu mulai dikenal sejak 1936, namun diformalkan oleh Skempton pada 1964 dalam artikelnya “Long-term Stability of Clay Slopes”. Ia menjelaskan bahwa nilai geser aktual pada bidang longsor lebih kecil dari yang diperkirakan, sehingga dibutuhkan konsep baru: kekuatan residu sebagai parameter konservatif untuk menganalisis lereng yang telah gagal atau berpotensi reaktivasi.

Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Kekuatan Residu Tanah

1. Jenis dan Struktur Tanah

• Partikel tanah: bentuk bulat vs pipih sangat berpengaruh
• Mode geser residu:
  • Turbulent mode: dominan partikel rotund, kekuatan tinggi
  • Sliding mode: dominan partikel pipih dan lempung, kekuatan rendah
  • Transitional mode: campuran, sangat sensitif terhadap distribusi ukuran partikel

2. Kadar Liat

• <25%: kekuatan ditentukan oleh fraksi pasir dan lanau
• 25–50%: sifat transisi
• 50%: kekuatan bergantung hampir seluruhnya pada mineral liat

Metode Uji Kekuatan Residu

1. Uji Geser Langsung dan Ring Shear

• Ring shear test lebih disarankan karena dapat menggeser tanah secara kontinu dan menghasilkan orientasi partikel sejajar bidang geser
• Ring shear generasi terbaru seperti DPRI-6 dan DPRI-7 mampu mensimulasikan gempa dan fluktuasi air tanah dengan akurasi tinggi

Pengaruh Kondisi Uji terhadap Kekuatan Residu

1. Tegangan Normal

• Kekuatan residu stabil di atas 100 kPa
• Di bawah 50 kPa, kurva nonlinier muncul akibat rendahnya orientasi partikel

2. Overconsolidation Ratio (OCR)

• Pengaruhnya tidak signifikan
• Disarankan menggunakan overconsolidation karena waktu pengujian lebih cepat

3. Laju Geser (Shear Rate)

• Efek laju positif: kekuatan meningkat dengan kecepatan
• Efek laju negatif: kekuatan turun karena tekanan air pori
• Efek netral pada laju < 0.1 mm/menit
• Studi menyimpulkan mode geser dan karakter partikel sangat menentukan apakah efek positif, negatif, atau netral terjadi

4. Akselerasi

• Gempa dapat menghasilkan percepatan > 980 cm/s²
• Namun studi tentang pengaruh percepatan terhadap kekuatan residu masih minim
• Diperlukan lebih banyak riset untuk memvalidasi dampaknya, terutama pada tanah kaolin dan campuran bentonit

Prediksi Kekuatan Residu dengan Indeks Sifat Tanah

Indeks yang Digunakan:

• Batas cair (liquid limit)
• Batas plastis dan indeks plastisitas
• Studi menyebutkan:
  • Liquid limit memiliki korelasi terbaik
  • Tapi hubungan ini tidak seragam untuk semua jenis tanah

Catatan penting: Peneliti menyarankan untuk mengembangkan korelasi berbasis jenis tanah spesifik daripada pendekatan umum.

Arah Penelitian Masa Depan

• Konsistensi teori masih belum tercapai meski sudah diteliti selama lebih dari 50 tahun
• Simulasi dinamis dengan pengaruh gempa dan fluktuasi air tanah perlu diintensifkan
• Studi akselerasi pada shear rate tinggi masih terbuka luas
• Korelasi indeks tanah khusus per lokasi/jenis tanah harus dikembangkan untuk prediksi praktis di lapangan

Kesimpulan

Penentuan kekuatan residu tanah adalah aspek vital dalam analisis stabilitas lereng, terutama pada kasus reaktivasi longsor atau pasca-gempa. Artikel ini menekankan bahwa alat uji ring shear modern dengan simulasi kondisi nyata sangat disarankan. Variabel seperti tegangan normal tinggi, penggunaan OCR, serta pemilihan laju geser yang tepat sangat berpengaruh pada hasil. Di sisi lain, penggunaan indeks seperti liquid limit menjadi solusi praktis untuk prediksi awal, namun tetap memerlukan validasi untuk jenis tanah spesifik. Singkatnya, tanpa pemahaman dan penentuan kekuatan residu yang tepat, stabilitas lereng tidak bisa dinilai secara realistis dan berisiko menimbulkan bencana di kemudian hari.

Sumber : Chen Fang, Hideyoshi Shimizu, Tatsuro Nishiyama, dan Shin-Ichi Nishimura (2020). Determination of Residual Strength of Soils for Slope Stability Analysis: State of the Art Review. Reviews in Agricultural Science, Vol. 8, pp. 46–57.

Pendahuluan

Longsor merupakan bencana serius di wilayah berbukit seperti Ethiopia Selatan. Studi ini mengulas analisis stabilitas lereng di sepanjang jalan Sawla–Laska, jalur penting sepanjang 52 km yang rawan terganggu akibat struktur tanah lemah, curah hujan tinggi, dan muka air tanah dangkal. Penelitian oleh Kinde, Getahun, dan Jothimani (2024) menggunakan pendekatan uji laboratorium, survei lapangan, dan simulasi numerik untuk memahami penyebab utama dan potensi mitigasi.

Geologi dan Geografi Lokasi

• Terletak di zona Goffa, Ethiopia Selatan
• Ketinggian dan kemiringan lereng bervariasi, banyak lereng >35°
• Dominasi litologi: Basalt, Trachyte, dan tanah sisa pelapukan
• Cuaca tropis dengan curah hujan tahunan rata-rata 1339 mm

Jenis Longsor yang Terjadi

• Rock fall
• Soil/rock slides
• Earth flow Ketiga jenis ini didorong oleh kemiringan tinggi, batuan lapuk, dan infiltrasi air hujan.

Karakteristik Geoteknik Tanah

Kadar Air dan Berat Jenis

• Rata-rata kadar air tanah di lereng:
  • Seksi 1: 19–34%
  • Seksi 2: 29–35%
  • Seksi 3: 36–39%
• Berat jenis kering: 14.95–17.05 kN/m³
• Berat jenis basah: 21.63–24.4 kN/m³

Kekuatan Geser

Hasil dari uji direct shear menunjukkan:

• Seksi 1: kohesi 2–34.7 kN/m², sudut geser 30–37°
• Seksi 2: kohesi 8–11.8 kN/m², sudut geser 18–21°
• Seksi 3: kohesi 11.3–14 kN/m², sudut geser 11–17°

Tanah dengan kadar air tinggi dan sudut geser rendah sangat rentan terhadap longsor.

Klasifikasi Tanah (USCS)

• Silty sand (SM) dan sandy lean clay (CL) dominan di Seksi 1
• Sandy silt (ML) mendominasi di Seksi 2 dan 3
• Aktivitas plastisitas: sebagian besar tanah bersifat tidak aktif (activity < 0.75), hanya satu sampel menunjukkan aktivitas sedang

Analisis Stabilitas Lereng dengan SLOPE/W

Metode:

• Model: Mohr-Coulomb
• Simulasi dengan kondisi muka air:
  1. Kering (GWT dalam)
  2. Setengah tinggi lereng
  3. Permukaan (jenuh air)

Hasil Faktor Keamanan (FoS):

• Seksi 1 (kemiringan 45°):
  • FoS kering: 1.041–1.092 (sedikit stabil)
  • FoS jenuh: 0.304–0.608 (tidak stabil)
• Seksi 2 (kemiringan 39°):
  • FoS semua kondisi: < 0.93 (selalu tidak stabil)
• Seksi 3 (kemiringan 35°):
  • FoS semua kondisi: < 0.92 (tidak stabil)

Tren jelas: makin dangkal muka air tanah, makin tidak stabil lereng.

Analisis Kualitas Massa Batuan (Rock Slope & SMR)

• RSs1 (Trachyte): UCS 28.68 MPa, SMR 78–79 → stabil
• RSs2 (Trachyte): UCS 32.25 MPa, SMR 71.1–72 → stabil
• RSs3 (Basalt): UCS 28.83 MPa, SMR 49.9–55.9 → stabil sedang
• RSs4 (Basalt): UCS 18.41 MPa, SMR 39.6–45.1 → tidak stabil
• RSs5 (Basalt): UCS 25.77 MPa, SMR 7–57 → dari sangat buruk hingga sedang

Peran Pelapukan dan Struktur Geologi

• Batuan yang sangat lapuk menunjukkan nilai rebound Schmidt rendah (<25)
• Banyak retakan vertikal dan sendi miring, menyebabkan kelemahan struktural
• Dua patahan besar memotong wilayah studi, memperburuk stabilitas

Kesimpulan dan Rekomendasi

Penyebab Utama Ketidakstabilan:

• Kemiringan lereng curam
• Muka air tanah dangkal
• Tanah dengan plastisitas sedang dan kohesi rendah
• Batuan lapuk dengan sendi dominan

Rekomendasi Teknis:

• Drainase air bawah permukaan untuk turunkan tekanan pori
• Perkuatan lereng dengan vegetasi akar dalam dan teknik rekayasa (revetment, soil nailing)
• Hindari pembangunan di wilayah dengan SMR rendah dan kemiringan >35°

Kritik dan Saran Lanjutan

Studi ini unggul dalam metode komprehensif — gabungan lapangan, lab, dan simulasi numerik. Namun:

• Tidak membahas risiko sosial-ekonomi langsung
• Belum ada skenario mitigasi berbasis biaya
• Dapat diperluas untuk prediksi masa depan dengan metode machine learning

Tetapi sebagai acuan teknis, artikel ini sangat layak dijadikan dasar dalam desain dan pemeliharaan infrastruktur jalan di wilayah tropis berbukit.

Sumber : Melkamie Kinde, Ephrem Getahun, Muralitharan Jothimani (2024). Geotechnical and slope stability analysis in the landslide-prone area: A case study in Sawla – Laska road sector, Southern Ethiopia. Scientific African, Vol. 23, e02071.

Pendahuluan: Longsor dan Ancaman Nyata bagi Komunitas Agraris

Longsor menjadi bencana yang mematikan di wilayah perbukitan dengan curah hujan tinggi, terutama jika dipicu oleh kondisi tanah jenuh air dan topografi curam. Artikel ini membahas peristiwa longsor besar di Desa Lalisa, Zona Jimma, Ethiopia, yang menyebabkan kerusakan lahan seluas 27 hektare dan memaksa ratusan warga mengungsi. Penelitian oleh Beyene et al. (2023) menyajikan pendekatan gabungan geofisika dan analisis numerik untuk menyelidiki penyebab utama dan mencari solusi yang layak.

Kondisi Lokasi dan Dampaknya

Geografi dan Topografi:

• Lokasi: 320 km dari Addis Ababa
• Ketinggian: 2106–2176 mdpl
• Kemiringan lereng: 30°–52°
• Iklim: Tropis lembap, curah hujan 1900 ± 800 mm/tahun

Dampak Sosial:

• Lahan pertanian utama hancur
• Akses ke area tertutup total karena rekahan tanah
• Aktivitas longsor meningkat di musim hujan, mereda saat musim kering

Investigasi Geofisika dan Geoteknik

1. Metode Geofisika (VES & Profil Resistivitas):

• Menggunakan metode resistivitas listrik untuk identifikasi struktur bawah tanah
• Ditemukan lapisan jenuh air dan sangat lapuk pada kedalaman 10–25 m
• Resistivitas rendah (<20 Ωm) menunjukkan zona kelemahan kritis

2. Uji Geoteknik:

• Sampel tanah diambil hingga kedalaman 16 m
• Uji laboratorium: Atterberg limits, kohesi, sudut geser, kepadatan
• Semua sampel menunjukkan kandungan air tinggi dan struktur tanah lepas

Simulasi Numerik: Analisis Keamanan Lereng

Metode:

• Menggunakan software Slope W 2D dengan pendekatan Morgenstern-Price
• Simulasi empat kondisi:
  1. Lereng alami – basah
  2. Lereng alami – kering
  3. Lereng modifikasi – basah
  4. Lereng modifikasi – kering

Hasil Utama:

• Faktor keamanan (FoS) berkisar:
  • Basah: 0.993 – 1.401
  • Kering: 1.064 – 1.514
• FoS < 1.25 di semua kondisi alami → lereng tidak stabil
• Modifikasi kemiringan lereng menambah FoS hingga 24,1%
• Sudut kritis aman turun dari 44,2° (kering) menjadi 36,4° (basah)

Jenis dan Karakteristik Longsor

Jenis Longsor:

• Rotasi dalam (deep rotational landslide)
• Permukaan longsor berbentuk melengkung dan dalam
• Titik awal pergerakan: >10 m di bawah permukaan

Penyebab Utama:

• Infiltrasi hujan → meningkatkan tekanan air pori
• Lapisan tanah jenuh air dan lapuk sebagai zona pelepasan massa
• Tidak ada gempa atau beban eksternal → hujan adalah pemicu dominan

Rekomendasi Mitigasi

1. Solusi Hidrologis:

• Alihkan aliran sungai kecil di kaki lereng
• Tujuannya mengurangi pasokan air ke zona jenuh
• Perlu analisis AMDAL agar tidak menimbulkan masalah baru

2. Rekayasa Vegetatif:

• Tanam pohon akar dalam dan ringan untuk stabilisasi mekanis dan hidrologis
• Akar memperkuat tanah dan mengurangi infiltrasi

3. Pengurangan Gradien Lereng:

• Tidak disarankan di area ini karena:
  • Volume tanah sangat besar
  • Biaya dan dampak sosial tinggi

Kritik dan Implikasi Lanjut

Keunggulan Penelitian:

• Gabungan pendekatan geofisika + numerik menghasilkan pemahaman menyeluruh
• Menunjukkan pentingnya moisture content dan struktur geologi dalam memicu longsor

Catatan Tambahan:

• Diperlukan uji validasi di wilayah serupa
• Perlu integrasi ke dalam kebijakan mitigasi bencana nasional di negara berkembang
• Metodologi dapat diterapkan untuk perencanaan infrastruktur jalan dan energi di lahan perbukitan tropis

Kesimpulan

Penelitian ini menyoroti pentingnya menggabungkan analisis geofisika dan simulasi numerik untuk memahami dan mencegah longsor. Kasus Desa Lalisa di Ethiopia adalah contoh nyata bagaimana zona jenuh dan tanah lapuk dapat menyebabkan bencana besar, bahkan tanpa pemicu eksternal besar seperti gempa. Dengan pendekatan seperti ini, kita dapat merancang tindakan mitigasi berbasis bukti untuk menyelamatkan lahan, infrastruktur, dan nyawa manusia di wilayah rentan longsor.

Sumber : Adamu Beyene, Narobika Tesema, Fekadu Fufa, Damtew Tsige (2023). Geophysical and numerical stability analysis of landslide incident. Heliyon, Vol. 9, e13852.

Pendahuluan: Urgensi Penilaian Longsor Gambut dalam Pengembangan Energi

Lahan gambut adalah penyimpan karbon penting yang mencakup sekitar 30% dari simpanan karbon tanah dunia, namun rentan terhadap instabilitas lereng dan longsor. Penelitian dan panduan teknis yang disusun oleh Energy Consents Unit, Pemerintah Skotlandia (2017) ini bertujuan memberikan pedoman praktik terbaik dalam menilai dan mengelola risiko longsor gambut, terutama dalam konteks proyek pembangkit listrik tenaga angin dan hidro di dataran tinggi.

Mengapa Longsor Gambut Berbahaya?

Longsor gambut dapat:

• Mengganggu ekosistem unik lahan basah yang langka dan rapuh
• Mengakibatkan kerusakan infrastruktur, seperti jaringan listrik dan akses jalan
• Mengganggu penyimpanan karbon alami, sehingga memperburuk perubahan iklim
• Mengancam kehidupan manusia jika terjadi dekat pemukiman atau jalur distribusi energi

Studi Kasus Nyata: Longsor Gambut Derrybrien, Irlandia

• Terjadi saat konstruksi ladang angin
• Menghancurkan sebagian lahan, menyebabkan gangguan air, memengaruhi sungai, dan menimbulkan kerusakan ekologi
• Jadi sorotan internasional yang memicu revisi kebijakan pengelolaan lahan gambut

Jenis-Jenis Longsor Gambut

1. Peat Slide (Luncuran Gambut):

• Terjadi pada kemiringan 5–15°
• Ketebalan gambut 1–3 m
• Gerakan translasi cepat di sepanjang bidang geser

2. Bog Burst (Ledakan Gambut):

• Terjadi pada kemiringan 2–10°
• Ketebalan >2 m
• Pelepasan massa gambut cair yang besar akibat tekanan internal

3. Bog Flow dan Bog Slide:

• Cenderung terjadi di blanket bog (gambut selimut) dan raised bog
• Melibatkan pergerakan lambat atau sedang dari material gambut basah

Faktor Pemicu Longsor Gambut

Faktor Alami:

• Hujan ekstrem → meningkatkan tekanan air pori
• Salju mencair cepat
• Kemiringan lereng dan tekanan air bawah tanah
• Kondisi lapisan tanah seperti keberadaan iron pan (lapisan keras tak tembus air)

Faktor Ulah Manusia:

• Pembangunan jalan dan infrastruktur di atas gambut
• Drainase atau pemotongan lereng yang melemahkan stabilitas
• Penanaman pohon (afforestation) yang mengubah struktur hidrologi alami

Indikator Lapangan yang Perlu Diwaspadai

• Retakan memanjang dan konsentris di permukaan gambut
• Tonjolan tanah, ridge, dan tekanan bawah tanah
• Jaringan drainase buatan atau pipa alami
• Tanda-tanda ‘peat creep’: pergeseran tanah lambat yang tampak dari pagar atau tiang miring
• Vegetasi yang tenggelam atau munculnya sumber air secara tiba-tiba

Langkah-Langkah Penilaian Risiko (PLHRA)

1. Scoping dan Studi Awal

• Cek peta tanah dan citra satelit
• Survei awal untuk memastikan kedalaman dan luas gambut
• Tentukan apakah area masuk dalam kategori bog aktif

2. Survei Lapangan dan Pemetaan

• Identifikasi gejala awal longsor
• Peta kemiringan, kedalaman gambut, drainase alami dan buatan
• Gunakan teknologi LiDAR, GPR, dan UAV bila perlu

3. Investigasi Kondisi Tanah

• Uji laboratorium: kadar organik, kadar air, struktur gambut
• Logging dengan sistem Troels-Smith dan von Post
• Pemetaan ketebalan gambut dengan teknik coring dan probing

4. Analisis Bahaya dan Risiko

• Gunakan kombinasi pendekatan probabilistik dan analisis stabilitas
• Evaluasi dampak: pada habitat, air, struktur
• Hitung skenario risiko: frekuensi × dampak

Strategi Mitigasi Longsor Gambut

1. Pencegahan (Avoidance):

• Pindahkan jalur infrastruktur menjauhi daerah dengan ketebalan gambut >1 meter
• Hindari daerah dengan sejarah longsor atau indikator kegagalan

2. Solusi Teknik (Engineering):

• Perkuat tanah dasar dengan material stabil
• Pasang sistem drainase horizontal dan vertikal
• Gunakan penghalang geomembran atau penutup batu kerikil

3. Pemantauan & Tindak Lanjut:

• Gunakan instrumen monitoring kelembaban dan tekanan air
• Lakukan inspeksi berkala sebelum, selama, dan sesudah konstruksi
• Siapkan rencana tanggap darurat jika longsor terjadi

Catatan Kritis dan Perbandingan

Panduan ini sangat komprehensif dan praktis, namun:

• Perlu diperluas ke wilayah tropis, seperti Kalimantan dan Papua
• Perlu penyesuaian lokal dengan regulasi Indonesia
• Belum banyak membahas integrasi dengan perencanaan karbon nasional atau dampak sosial

Namun keunggulan panduan ini sangat jelas:

• Mengintegrasikan aspek geologi, ekologi, dan kebijakan energi
• Memberikan template langkah demi langkah yang bisa diadopsi negara lain
• Mendorong sinergi antara pemerintah, pengembang, dan ahli teknis

Kesimpulan

Penilaian risiko dan mitigasi longsor gambut bukan sekadar aspek teknis, tapi juga bagian dari tanggung jawab ekologis dan sosial dalam pembangunan infrastruktur energi. Panduan ini menyajikan pendekatan multidisiplin, dari identifikasi lokasi rawan, pengukuran ilmiah, hingga strategi rekayasa mitigasi yang terukur. Di tengah perubahan iklim dan meningkatnya tekanan pembangunan, perlindungan lahan gambut adalah prioritas global, dan panduan ini bisa jadi model acuan internasional untuk wilayah gambut lainnya.

Sumber : Scottish Government Energy Consents Unit (2017). Peat Landslide Hazard and Risk Assessments: Best Practice Guide for Proposed Electricity Generation Developments, Second Edition, April 2017