Jurnal Indonesia Sosial Teknologi: p–ISSN: 2723 - 6609 e-ISSN :2745-5254 Vol. 3, No. 1, Januari 2022

## PREDIKSI FLUKTUASI MUKA AIR TANAH BERDASARKAN DATA CURAH HUJAN UNTUK ANALISIS KESTABILAN LERENG
Misbahuddin Tri Susanto, Venty Rezki Cahyani, Muhammad Akbar Musseng, Aenul Ali Alif Syam dan Alief Silondae
Departemen Teknik Pertambangan, Fakultas Teknik, Universitas Hasanuddin Email  :  Misbahtambang@gmail.com,  ventyrezki@gmail.com,  akbarmusseng21@gmail.com, alifaenul9@gmail.com dan aliefsilondae@gmail.com

## Abstrak
PT.  Bukit  Baiduri  Energi  merupakan  salah  satu  perusahaan  pertambangan  di  Provinsi Kalimantan  Timur  yang  melakukan  aktivitas  penambangan  lapisan  tanah  penutup  batubara dengan metode open pit . Salah satu lereng pada Pit Merandai PT. BBE yaitu lereng Sidewall Utara memiliki potensi kelongsoran yang disebabkan oleh loose material yang ditempatkan di atas  lereng  dan  juga  saat  melakukan  analisis  kestabilan  lereng  mengasumsikan  tidak  adanya pengaruh Muka Air Tanah (MAT) terhadap kestabilan lereng. Tujuan dari penelitian ini adalah memprediksi fluktuasi MAT, menganalisis kestabilan lereng menggunakan metode Janbu dan Morgenstern-Price berdasarkan  hasil  prediksi  fluktuasi  MAT.  Hasil  prediksi  fluktuasi  MAT pada bulan Agustus merupakan elevasi terendah yaitu -65 sampai -66 mdpl dan elevasi MAT tertinggi terjadi di bulan Desember yaitu -52 sampai -56 mdpl. Analisis kestabilan lereng bulan Agustus  sampai  November  dan  bulan  Mei  sampai  Juli  diperoleh  nilai  FK  >1.3  yang  berarti kondisi  lereng  aman  dan  merupakan  standar  perusahaan,  sedangkan  pada  bulan  Desember sampai bulan April diperoleh nilai FK <1.3 yang dapat disimpulkan bahwa lereng tidak stabil pada bulan tersebut.
Kata kunci : Kestabilan Lereng; Fluktuasi MAT; Faktor Keamanan; Lereng Sidewall Utara

## Abstract
PT.  Bukit  Baiduri  Energi  is  one  of  the  mining  companies  in  East  Kalimantan  Province  that conducts coal overburden mining activities using the open pit method. One of the slopes at Pit Merandai PT. BBE, namely the North Sidewall slope has the potential for landslides caused by loose material placed on the slope and also when conducting slope stability analysis assumes that there is no influence of Groundwater Level (MAT) on slope stability. The purpose of this study is to predict MAT fluctuations, analyze slope stability using the Janbu and Morgenstern- Price  methods  based  on  the  predicted  results  of  MAT  fluctuations.  The  prediction  results  of MAT fluctuations in August are the lowest elevation, which is -65 to -66 masl and the highest MAT elevation occurs in December, which is -52 to -56 masl. Analysis of slope stability from August to November and May to July obtained FK values >1.3 which means the slope conditions are safe and are company standards, while in December to April, FK values are <1.3 which can be concluded that the slopes are unstable in that month.
Keyword : Slope Stability; MAT fluctuations; Safety Factor; North Sidewall Slope

## Pendahuluan
Salah satu pemicu terjadinya peristiwa kelongsoran adalah karena hujan yang lebat sehingga terjadi  pembasahan  pada  tanah  (Wardana,  2011)  yang  mengakibatkan  berkurangnya  kekuatan geser tanah karena butir-butir tanah menyerap air (Amarullah & Zardi, 2019). Penyerapan air ini seiring dengan waktu sampai terjadi jenuh sehingga tanah menjadi tidak stabil (Handayani et al.,
2014) dan akhirnya terjadi kelongsoran. Perubahan kestabilan lereng akibat pembasahan air hujan seharusnya diperhitungkan sejak awal dengan besar curah hujan tertentu (Prawijaya, 2014), untuk menentukan kondisi lereng yang paling kritis karena banyaknya kasus longsor akibat turunnya hujan (Achmad, 2010), maka diperlukan suatu grafik hubungan antara perubahan tinggi muka air tanah dengan stabilitas lereng (Wardana, 2011).
Salah satu metode yang diterapkan dalam analisis kestabilan lereng menggunakan metode kesetimbangan batas (Metriani et al., 2019) (limit equilibrium) dengan pendekatan metoda irisan. Metode  ini  telah  terbukti  sangat  berguna  dan  dapat  diandalkan  dalam  praktik  rekayasa  serta membutuhkan data yang relatif sedikit dibandingkan dengan metode lainnya (Saifudin, 2014), seperti metode elemen hingga (finite element ), metode beda hingga (finite difference) atau metode elemen diskrit (discrete element) (Senruni, 2016).
Kestabilan  lereng  di  PT.  BBE  diestimasikan  tanpa  pengaruh  air  tanah  yang  sangat memengaruhi  kestabilan  (Rusdiana  &  Lubis,  2012),  sehingga  meskipun  hasil  analisis  FK terbilang aman tetapi masih terjadi longsor pada lereng aktual yang menyebabkan penambangan terhambat (Arjaya et al., 2013). Oleh karena itu, penelitian ini dilakukan dengan tujuan sebagai berikut:
1. Memprediksi fluktuasi muka air tanah berdasarkan data curah hujan (Hafiyyan, 2017)
2. Menganalisis  kestabilan  lereng  dengan  menggunakan  metode  Janbu  (Pangemanan  et  al., 2014) dan Morgenstern-Price berdasarkan pengaruh hasil prediksi fluktuasi muka air tanah
3. Membandingkan nilai faktor keamanan lereng antara metode Janbu (Murniati et al., 2020) dan Morgenstern-Price.
Penelitian tugas akhir ini dilakukan dengan harapan dapat bermanfaat bagi PT. Bukit Baiduri Energi  sebagai  bahan  kajian  tambahan  terhadap  masalah  geoteknik  yang  dihadapi  khususnya masalah prediksi fluktuasi muka air tanah terhadap kestabilan lereng tambang .
Memberikan  perbandingan  nilai  faktor  keamanan  dengan  menggunakan  metode  Janbu  dan Morgenstern-Price terhadap  kestabilan  lereng  sehingga  dapat  meningkatkan  keamanan  bagi pekerja dan alat yang bekerja di sekitar front penambangan.

## Metode Penelitian
Penelitian dimulai dengan observasi lapangan untuk mengetahui kondisi dilapangan serta data apa  yang  akan  dikumpulkan  kemudian  dilanjutkan  dengan  mengumpulkan  data  sekunder  dan studi pustaka untuk dilakukan analisis data dan kajian teori yang ada. Data yang telah terkumpul diolah  dengan  cara  matematis.  Setelah,  itu  akan  didapat  korelasi  antara  hasil  pengolahan  data yang telah dilakukan dengan permasalahan yang diteliti.
Data yang diperoleh dari data primer maupun data sekunder kemudian diolah dengan beberapa sebagai berikut:
a. Mengetahui prediksi fluktuasi muka air tanah berdasarkan data curah hujan menggunakan software Visual Modflow Flex
b. Membuat penampang lereng dengan software Minescape 4.118
c. Menentukan nilai faktor keamanan lereng yang akan dianalisis dengan software Geostudio 2018 (Slope/W) berdasarkan hasil prediksi fluktuasi MAT.

## Hasil dan Pembahasan
Data material isian lereng Sidewall Utara didapatkan melalui data perusahaan. Secara umum material pengisi pada lereng Sidewall Utara PT. BBE yang menjadi lokasi penelitian dibedakan berdasarkan  lapisan  batuan,  diketahui  material  lereng  hanya  disusun  oleh  lapisan  batuan Sandstone, lapisan batuan Siltstone dan lapisan batuan Coal yang dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Material Isian Lereng Sidewall Utara. Ket. γ (kN/m 3 ) Sandstone 17,08 Siltstone 17,33 Coal 13
Berdasarkan hasil sayatan didapatkan geometri lereng lereng Sidewall Utara memiliki lebar lereng  483,09  meter,  tinggi  129,76  meter,  kemiringan overall  slope 13°  dan  dengan  lokasi penelitian  yang  memiliki  intensitas  hujan  yang  yang  berbeda  setiap  bulannya.  Kondisi  daerah penelitian memiliki iklim tropis dengan curah hujan cukup besar dan bervariasi setiap tahunnya dan  memiliki  beberapa  perlapisan  batuan  antara  lain  batu  pasir,  batu  lanau,  batu  lempung, batubara  dan  lain-lain.  Penelitian  dilakukan  pada  lereng Sidewall Utara  Pit  Merandai  yang merupakan bagian dari site PT. Bukit Baiduri Energi.
Stratigrafi  lokal  terdiri  dari  tiga  formasi  batuan,  yaitu  Formasi  Balikpapan,  Formasi Pulubalang dan Formasi Bebuluh, namun pada lereng lokasi penelitian termasuk dalam Formasi Batuan Sedimen Pulubalang dengan material batupasir kuarsa dengan sisipan batu lempung dan batubara. Lereng Sidewall Utara memiliki lapisan batuan batu pasir, batu lanau, batubara dan batu lempung.
Prediksi  fluktuasi  Muka  Air  Tanah  (MAT)  di  daerah  penelitian  dengan  menggunakan software Modflow menunjukkan perubahan setiap bulannya berdasarkan data curah hujan. hasil elevasi MAT terendah -65 sampai -66 mdpl pada bulan Agustus dan hasil elevasi MAT tertinggi -52 sampai -56 mdpl pada bulan Desember.
Gambar 1. Elevasi MAT Bulan Agustus (-65 mdpl sampai -66 mdpl).
Gambar 2. Elevasi MAT Bulan Desember (-52 mdpl sampai -56 mdpl).
Gambar 3. Grafik Fluktuasi MAT dan Curah Hujan.
Pemodelan  penampang  dibuat  berdasarkan  pada  topografi  aktual  dan  desain  Pit,  yang merepresentasikan  kondisi  Pit  Merandai  saat  ini.  Pembuatan  penampang  ini  menggunakan software  minescape 4.118  dengan  memasukkan  data  desain  pit  yang  kemudian  penentuan penampang didasarkan pada penilaian daerah kritis dengan membuat line section yaitu titik A-A’ dengan panjang garis yang sama mengarah dari utara ke selatan.
Gambar 4. Penampang Lereng.
Gambar 5. Geometri Lereng Penampang A-A’.
Hasil analisis kestabilan lereng menggunakan software Geostudio 2018 didapatkan hasil untuk elevasi -65 sampai -66 mdpl yang menjadi analisis awal karena memiliki elevasi MAT yang paling  terendah,  metode Morgenstern-Price menunjukkan  nilai  FK  sebesar  1,757,  sedangkan metode Janbu menunjukkan nilai FK sebesar 1,659 yang dimana hasil analisis dari dua metode tersebut  memenuhi  standar  FK  yang  digunakan  perusahaan  yaitu  1,3.  Jadi,  dapat  disimpulkan bahwa lereng dengan muka air tanah elevasi -65 sampai -66 mdpl dalam kondisi aman.
Gambar 6. FK Metode Morgenstern-Price pada elevasi -65 sampai -66 mdpl.
Gambar 7. FK metode Janbu pada elevasi -61 mdpl.
Hasil  analisis  kestabilan  lereng  dari  Analisis  kestabilan  lereng  pada  bulan  Desember dengan  elevasi  muka  air  tanah  -52  sampai  -56  mdpl  yang  merupakan  elevasi  MAT  tertinggi berdasarkan data curah hujan sebanyak 12 bulan, dimana hasil analisis FK pada bulan Desember menunjukkan nilai FK terendah dari bulan yang lainnya.
Berdasarkan  hasil  analisis  menggunakan  software  Geostudio  2018  didapatkan  nilai  FK dengan  metode  Morgenstern-Price  menunjukkan  nilai  FK  1,018  sedangkan  metode  Janbu Menunjukkan nilai FK 1,004 yang dimana hasil analisis dari dua metode tersebut tidak memenuhi standar FK yang digunakan perusahaan yaitu 1,3. Jadi, dapat disimpulkan bahwa lereng dengan muka air tanah elevasi -52 sampai -56 mdpl dalam kondisi tidak aman.
Gambar 8. FK Metode Morgenstern-Price pada elevasi -52 sampai -56 mdpl.
Gambar 9. FK Metode Morgenstern-Price pada elevasi -52 sampai -56 mdpl. Tabel 2. Perbandingan nilai faktor keamanan (FK) Bulan Mat (Mdpl) Fk Morgen Fk Janbu Selisih Agustus (-65)-(-66) 1.757 1.659 0.098 September (-63)-(-65) 1.632 1.584 0.048 Oktober (-61)-(-63) 1.589 1.515 0.074 November (-59)-(-61.5) 1.403 1.350 0.053 Desember (-52)-(-56) 1.018 1.004 0.014 Januari (-54)-(-58) 1.168 1.143 0.025 Februari (-58)-(-61) 1.297 1.255 0.042 Maret (-56)-(-60) 1.227 1.199 0.028 April (-54)-(-58) 1.168 1.143 0.025 Mei (-58.5)-(-61) 1.379 1.327 0.052 Juni (-59)-(-62) 1.432 1.373 0.059 Juli (-60)-(-62.5) 1.513 1.448 0.065

## Kesimpulan
Berdasarkan  hasil  simulasi  fluktuasi  muka  air  tanah  dan  analisis  kestabilan  lereng didapatkan kesimpulan yaitu fluktuasi MAT setiap bulannya mengalami perubahan diakibatkan perbedaan nilai curah hujan. Hasil simulasi Visual Modflow Flex menunjukkan bahwa pada bulan Agustus dengan elevasi MAT -65 sampai -66 mdpl merupakan elevasi terendah sedangkan pada bulan Desember merupakan elevasi MAT tertinggi yaitu -52 sampai 56 mdpl. Elevasi muka air tanah  sangat  mempengaruhi  nilai  faktor  keamanan  lereng.  Hasil  FK  pada  bulan  Agustus  yang merupakan  elevasi  MAT  terendah  yaitu  -65  sampai  -66  mdpl  menghasilkan  nilai  FK  1.757 (Morgenstern-Price) dan FK 1.659 (Janbu) yang berarti kondisi lereng tersebut aman. Sedangkan pada bulan Desember yang merupakan elevasi MAT tertinggi -52 sampai -56 mdpl menghasilkan nilai FK 1.018 (Morgenstern-Price) dan 1.008 (Janbu) yang berarti kondisi lereng tersebut tidak aman. Nilai faktor keamanan yang dihasilkan dari metode morgenstern-price dan janbu memiliki selisih  rata-rata  0,050  dengan  nilai  yang  dihasilkan  metode  Morgenstern-Price  lebih  tinggi daripada nilai yang dihasilkan metode Janbu karena metode Morgenstern-Price memperhitungkan semua syarat kesetimbangan yaitu kesetimbangan gaya dan momen.

## Bibliografi
Achmad, F. (2010). Studi identifikasi penyebab longsor di Botu. Saintek Ejurnal UNG , 5 (1), 84– 95.
Amarullah, I. N., & Zardi, M. (2019). Pengaruh Penambahan Limbah Karbit Terhadap Stabilisasi Tanah Daerah Rawa. Jurnal Teknik Sipil Unaya , 5 (1), 1–9.
Arjaya,  H.  S.,  Pratiwi,  E.  B.,  Hardiyati,  S.,  &  Atmanto,  I.  D.  (2013).  Perkuatan  Lereng  Pada Menara  Sutt  Sta  19+  255  Jalan  Tol  Semarang–Solo  Seksi  Tinalun–Lemah  Ireng. Jurnal Karya Teknik Sipil , 2 (2), 251–263.
Hafiyyan, Q. (2017). Dinamika aliran air tanah pada lahan rawa pasang surut. JeLAST: Jurnal PWK, Laut, Sipil, Tambang , 4 (4).
Handayani, T., Wulandari, S., & Wulan, A. (2014). Pengaruh muka air tanah terhadap kestabilan lereng menggunakan geoslope/w 7.12. Prosiding KOMMIT .
Metriani, R., Anaperta, Y. M., & Saldy, T. G. (2019). Analisis Balik Kestabilan Lereng Dengan Menggunakan Metode Bishop yang disederhanakan Pada Front II Existing Tambang Quarry PT. Semen Padang, Sumatera Barat. Bina Tambang , 4 (4), 49–58.
Murniati,  R.  T.,  Purwoko,  B.,  &  Syafrianto,  M.  K.  (2020).  Analisis  kestabilan  lereng  pada tambang quarry di PT. Total Optimal Prakarsa (TOP), Desa Peniraman, Kalimantan Barat. JeLAST: Jurnal PWK, Laut, Sipil, Tambang , 7 (3).
Pangemanan, V. G. M., Turangan, A. E., & Sompie, O. B. A. (2014). Analisis kestabilan lereng dengan metode fellenius (studi kasus: kawasan citraland). Jurnal Sipil Statik , 2 (1).
Prawijaya,  T.  I.  (2014).  Faktor  Sosial  Budaya  Masyarakat  Petani  Mempengaruhi  Tidak Diterapkannya  Sistem  Terasering  (Sengkedan)  Dalam  Pertanian. Journal  Pendidikan Geografi FIS Unesa Vol , 2 .
Rusdiana,  O.,  &  Lubis,  R.  S.  (2012).  Pendugaan  korelasi  antara  karakteristik  tanah  terhadap cadangan karbon (carbon stock) pada hutan sekunder. Jurnal Silvikultur Tropika , 3 (1). Saifudin,  A.  (2014). Senyawa  alam  metabolit  sekunder  teori,  konsep,  dan  teknik  pemurnian . Deepublish.
Wardana, I. G. N. (2011). Pengaruh perubahan muka air tanah dan terasering Terhadap perubahan kestabilan lereng. Jurnal Ilmiah Teknik Sipil , 15 (1).