## KAJIAN PENANGANAN LONGSORAN TEBING SUNGAI PEDES DI KABUPATEN BREBES
IMAM SHUYUTI ABDUL KARIM 1 , SRI PRABANDIYANI RETNO WARDANI 2 , PRANOTO SAMTO ATMOJO 3
Magister Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro 1,2,3
Email: wardaniundip@gmail.com 2 , pranotosa2001@yahoo.com 3 , imam_shuyuti@yahoo.com 1
DOI: http://dx.doi.org/10.31869/rtj.v6i1.3316
Abstract: Changes in the morphology of the Pedes River have made the route of the Tegal- Purwokerto  highway  and  the  Tegal-Purwokerto  railway  line  in  Kutamendala  Village, Tonjong  District,  Brebes  Regency,  landslide.  The  results  of  the  identification  of  landslide events indicate that landslides  are  caused  by  erosion  (scouring)  at  the  base  and  foot  of the cliff;  the  river  slopes  are formed  from  the  lava  deposits  of  Mount  Slamet  which  are  porous and easily eroded and seepage from channels from rice fields and settlements from the top of the cliff. The results of the analysis of the stability of the existing slope of the cliff after the landslide showed that the slope was in a critical condition (safety factor = 0.85) so treatment was  needed.  The  concept  of  handling  landslides  on  the  Pedes  River  cliffs  is  slope reinforcement using piles as deep as 20 m (0.80 m in diameter) installed at a distance of 1 m or  7  pieces  of  soil  nailing  (diameter  25  mm)  along  12  m  horizontally  installed  with  a horizontal  and  vertical  installation  distance  of  1m;  protection  of  the  foot  of  the  cliff  from scouring with a gabion lay dam or rip rap as deep as 2,103 m, arrangement of the top of the cliff. The results of slope stability analysis using the Hyrcan 1.90 program in the most critical conditions  (rapid  low  tide  and  earthquake  loads,  kh=0.032)  show  that  the  concept  of  slope reinforcement has increased the safety factor to 1.203 (for piles) and 1.178 (for soil nailing). Keywords: landslide, slope stability, pile and soil nailing

## A. Pendahuluan
Perubahan  morfologi  pada  Sungai  Pedes  telah  membuat  beberapa  infastruktur pemerintah mengalami kerusakan. Seperti yang terjadi pada longsoran tebing Sungai Pedes di Desa Kutamendala tahun 2015 hingga membuat trase ruas jalan raya Tegal - Purwokerto ruas Ciregol  KM.115+350  sampai  dengan    KM.  115+550  kritis  dan  dipindahkan  ke  lokasi  yang lebih  aman.  Kondisi  longsoran  tebing  Sungai  Pedes  yang  mengancam  kestabilan  jalan  raya Tegal - Purwokerto tahun 2015 dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Kejadian longsoran bahu dan drainase jalan raya Tegal - Purwokerto ruas Ciregol tahun 2015 (Dokumentasi Pribadi)
Selain  infrastruktur  jalan,  perubahan  morfologi  Sungai  Pedes  juga  membuat  jalur  rel kereta api Tegal - Purwokerto yang berada di hilir longsoran  jalan raya Tegal - Purwokerto
menjadi  ikut  terancam.  Untuk  menjamin  keamanan  pada  infrastruktur  tersebut  diperlukan penanganan  baik  perkuatan  tebing  maupun  konstruksi  pengaman  sungai.  Kondisi  longsoran tebing Sungai Pedes  yang mengancam infrastruktur jalan rel kereta api  dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2.  Kondisi longsoran tebing Sungai Pedes di Desa Kutamendala, yang mengancam kemanan jalur kereta api Tegal-Purwokerto (Dokumentasi Pribadi)
Penelitian ini memiliki tujuan untuk merencanakan desain penanganan longsoran tebing sungai  secara  komprehensip,  meliputi  aspek  hidrologi,  hidrolika  dan  geoteknik  sehingga dapat dijadikan referensi pengelola sungai dalam mengambil kebijakan nantinya.

## B. Metode METODE PENELITIAN
Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah deskriptif analisis, yaitu studi kasus perencanaan  penanganan  longsoran  tebing  Sungai  Pedes  di  Desa  Kutamendala,  Kecamatan Tonjong, Kabupaten Brebes. Adapun tahapan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :
1) Identifikasi awal kondisi longsoran;
2) Analisis debit banjir rancangan;
3) Analisis  hidrolika  yang  meliputi  simulasi  profil  aliran  dan  perhitungan  potensi kedalaman gerusan;
4) Penentuan parameter tanah berdasarkan hasil penyelidikan geoteknik;
5) Analisis  stabilitas  lereng  pada  penampang  eksisting,  dinyatakan  aman  dengan  syarat SF>1, bila hasil SF <1 maka diperlukan perkuatan lereng;
6) Penyusunan alternatif perkuatan
- Perkuatan lereng dengan pile ;
- Perkuatan lereng dengan soil nail .
7) Analisis stabilitas lereng
8) Membuat kesimpulan
Bagan alir dalam penelitian dapat dilihat pada Gambar 8.
41

## Gambar 3. Bagan alir penelitian

## C. Hasil dan Pembahasan

## Identifikasi awal kondisi longsoran
Ruas Sungai Pedes yang mengalami longsor sepanjang 215 m, memiliki ketinggian 25 m dan  kemiringan  lereng  44 0 sampai  dengan  70 0 .  Pada  bagian  atas  tebing  ini  terdapat  bidang tanah yang difungsikan warga sebagai sawah dan jalur rel kereta api yang menyisakan jarak 15  m  dari  puncak  longsoran.  Lokasi  longsoran  berada  pada  morfologi  sungai  bercabang- cabang (braided  river) dan  berkelok-kelok  ( meandering )  yang  ditandai  dengan  terjadinya erosion bank ( erosi tebing ) pada tikungan luar dan point bar (endapan sedimen) di tikungan dalam sungai seperti ditunjukkan dalam Gambar 4.
Gambar 4.  Morfologi sungai pada longsoran tebing Sungai Pedes  di Desa Kutamendala (Sumber : Diolah dari Peta Citra Satelit Google Earth, tahun 2021)
Gambar 5. Peta regional lokasi longsoran Sungai Pedes (Sumber : Diolah dari Peta Geologi Regional Lembar Purwokerto dan Tegal)
Tebing  tersusun  dari  perselingan  antara  endapan  kolluvial  (batu,  kerikil  dan  pasir)  dan alluvial  (pasir  dan  lanau).  Kedalaman  longsoran  yang  terjadi  tidak  mencapai  bagian  dasar yang berupa batu pasir padat.

## Geologi regional lokasi longsoran Sungai Pedes
Gambaran  kondisi  geologi  regional  lokasi  kajian  dapat  dilihat  pada  Gambar  10. Longsoran Sungai Pedes Di Desa Kutamendala ini berada pada Formasi Qls (Endapan lahar Gunung  Slamet) yang terdiri dari lahar, bongkahan batuan Gunung  Api bersusunan andesit- basal.  Dari  singkapan longsoran  yang  ada  diketahui  bahwa  tebing  Sungai  Pedes  merupakan lapisan porus yang memiliki sifat mudah tererosi dan tergerus.

## Analisis Hidrologi Sungai Pedes
Sungai  Pedes  memiliki  luas  51.25  km 2 dan  panjang  30.71  km.  Berdasarkan  data  curah hujan  harian  maksimum  tahunan  dari  2  stasiun  hujan,  yaitu  Bumijawa  dan  Tonjong  dapat dihitung  curah  hujan  rancangan  Daerah  Aliran  Sungai  (DAS)  Pedes  dengan  menggunakan Persamaan 1 yang hasilnya dapat dilihat pada Tabel 2. Debit banjir rencana dihitung dengan Persamaan  2  sampai  dengan  Persamaan  4  yang  hasilnya  dapat  dilihat  pada  Tabel  3.  Posisi lokasi  penelitian  pada  DAS  Pedes  dapat  dilihat  pada  Gambar  6.  Hidrograf  sintetik  Gama  I debit banjir Sungai Pedes disajikan pada Gambar 7.
Stasiun Hujan Bumijawa Stasiun Hujan Tonjong Sungai Pedes Lokasi Penelitian
Gambar 6. Lokasi penelitian dan DAS Pedes (hasil analisis)
Tabel 1. Curah Hujan Rencana DAS Pedes (Hasil analisis)
Kala Ulang 1 5 25 50 100 CH (mm) 74  151 172 179  184 Tabel 2. Debit Banjir Rencana DAS Pedes (Hasil analisis) Kala Ulang 1 5 25 50 100
Debit (m 3 /dt)
53.3  183.5  220.3  231.7  241.5

## Gambar 7. Hidrograf Banjir Sungai Pedes (Hasil analisis)

## Analisis Hidrolika Dan Gerusan Pada Tebing Sungai Pedes
Situasi longsoran  dan hasil pengujian sampel sedimen  dapat dilihat pada Gambar  8 dan Gambar  14.  Profil  aliran  sungai    hasil  simulasi  model  matematik  dengan  menggunakan program Hec Ras 6.1 dapat dilihat pada Gambar 9 dan Gambar 10.
Gambar 8. Situasi longsoran Sungai Pedes memiliki sudut tikungan (α=75 0 ) jari-jari (r=74.33 m dan kemiringan dasar 0.0058 (Sumber : Scalarindo Utama Consult, 2018)
Gambar 9. Kurva Grain Size Analisys sedimen Sungai Pedes menghasilkan nilai D50=0.18 mm dan D90 = 3.00 mm
Gambar 10. Profil aliran Sungai Pedes, debit  banjir 1 tahunan, tinggi muka air 0.94 m  (Hasil analisis)
Gambar 11. Profil aliran Sungai Pedes, debit  banjir 50 tahunan, tinggi muka air 1,75 m (Hasil analisis)
Ketinggian  air  akibat  terjadinya  banjir  dengan  kala  ulang  50  tahun  cukup  rendah  bila dibandingkan  dengan  ketinggian  tebingnya.  Perbedaan  saat  muka  air  tinggi  (banjir  Q-50th) dan rendah (banjir Q-1th) cukup kecil sehingga pengaruh terjadinya surut cepat juga kecil.
Gambar 12. Prediksi kedalaman gerusan dengan Metode USACE menghasilkan nilai 2.10 m (Hasil analisis)
Selanjutnya  Prediksi  kedalaman  metode  USACE  EM  1110-2-1601  dihitung  dengan menggunakan fitur kalkulator penghitung kedalaman gerusan pada menu “ Hydraulic Design Function ” dari Hec Ras 6.1. Perhitungan kedalaman gerusan dapat dilihat pada Gambar 13 dan Gambar 14.
Gambar 13. Ilustrasi kedalaman gerusan pada penampang sungai yang dihitung dengan Metode USACE (Hasil analisis)
Untuk  melindungi  kaki  lereng  dari  potensi  gerusan  yang  terjadi  maka  diusulkan  untuk memberi pekuatan pada kaki lereng dengan konstruksi laydam bronjong atau rip rap dengan kedalaman minimal sama dengan hasil perhitungan potensi gerusan sedalaman 2.101 m.

## Analisis Stabilitas Lereng Sungai Pedes
Penyelidikan  geoteknik  pada  tebing  Sungai  Pedes  berupa  bor  mesin,  pengujian  N-SPT, pengambilan  sampel  dan  analisis  laboratorium  mekanika  tanah.  Pengambilan  sampel  tanah hanya  dapat  dilakukan  sampai  kedalaman  7.5  m  karena  selebihnya  berupa  batu  pasir  dan pasir lepas. Berdasarkan hasil penyelidikan geoteknik tebing Sungai Pedes dibagi menjadi 5 lapisan seperti dapat dilihat pada Gambar 19 dan Tabel 4.
Tabel 4. Parameter tanah untuk analisis stabilitas lereng (Hasil analisis)
L aye r Jenis Tanah ϒsat ϒb N-SPT Rerata Cu Ø
kN/m 3 kN/ m 3 kN/m 2
L aye r Jenis Tanah ϒsat ϒb N-SPT Rerata Cu Ø kN/m 3 kN/ m 3 kN/m 2 1 Lempung Kepasiran 17.26 16.89 10.30 59.90 2 Pasir Padat 15.42 15.89 20.00 32.80 3 Pasir Padat 19.96 17.32 37.25 37.53 4 Pasir Padat 18.23 18.14 30.60 35.70 5 Pasir Padat 20.00 19.00 60.00 43.10
Gambar 14. Tebing Sungai Pedes dibagi menjadi 5 lapisan (Hasil analisis)
Hasil analisis stabilitas lereng Sungai Pedes metode kesetimbangan batas plastis metode Simplified  Bishop pada  kondisi  eksisting  pasca  longsoran  dengan  bantuan  Program  Hyrcan 1.90  menghasilkan  nilai  SF=0,85  yang  menunjukkan  bahwa  lereng  tersebut  belum  aman (SF<1). Hasil analisis stabilitas lereng Sungai Pedes pada kondisi eksisting dapat dilihat pada Gambar 15.
Gambar 15. Hasil analisis stabilitas lereng pada kondisi eksisting menghasilkan nilai SF=0.85

## (Hasil analisis)

## Analisis Stabilitas Perkuatan Lereng Sungai Pedes
Untuk meningkatkan stabilitas lereng pada  Sungai Pedes maka dalam penelitian ini akan dikaji dua alternatif pendekatan, yaitu pile dan soil nail .
Alternatif  pertama  perkuatan  lereng  Sungai  Pedes  menunjukkan  bahwa  dengan memberikan  perkuatan  lereng  berupa  pile  sedalam  20  m  dan  jarak  pemasangan  1  m,  nilai angka keamanan (SF) meningkat menjadi 1.344 seperti dapat dilihat pada Gambar 20.
Alternatif  kedua  perkuatan  lereng  berupa soil  nail dengan  panjang  12  m,  jarak pemasangan  2  m,  sudut  pemasangan  0 0 dari  garis  horisontal,  nilai  SF  meningkat  menjadi 1.429 seperti dapat dilihat pada Gambar 21. Rekapitulasi hasil analisis stabilitas dua alternatif perkuatan lereng dengan berbagai kondisi dapat dilihat pada Tabel 5.
Gambar 16. Hasil analisis stabilitas perkuatan lereng dengan menggunakan pile dapat meningkatkan nilai SF menjadi 1.463
(Hasil analisis)
Gambar 17. Hasil analisis stabilitas perkuatan lereng dengan menggunakan soil nail dapat meningkatkan nilai SF menjadi 1.429
(Hasil analisis)
Tabel 5. Rangkuman Hasil Analisis Stabilitas Konsep Perkuatan Lereng Sungai Pedes Dalam
Berbagai Kondisi (Hasil analisis) Kondisi Angka Keamanan Alternatif 1 ( Pile ) Alternatif 2 ( Soil Nail ) Kosong 1.463 1.469 Muka Air Rendah 1.270 1.228 Muka Air Banjir 1.273 1.235 Surut Cepat 1.270 1.228 Surut Cepat Beban Gempa 1.203 1.176

## Perhitungan Dimensi Pile
Perhitungan  dimensi  pile  dapat  dihitung  dengan  Persamaan  (12)  sampai  dengan Persamaan (14). Reinforcement alternatif 1 perkuatan lereng Sungai Pedes  dapat dilihat dari Gambar 18.
Gambar 18. Perkuatan lereng Sungai Pedes menggunakan pile sedalam 20 m, dipasang dengan jarak 1m dengan pile shear strength (T max ) = 330 kN (Sumber : Hasil analisis)
Dengan  menggunakan  Gambar  5,  dapat  dihitung  nilai 𝑛 ℎ dari  nilai  N-SPT  sampai kedalaman  yang  direncanakan.  Rekapitulasi  nilai 𝑛 ℎ untuk  masing-masing  layer  tanah disajikan pada Tabel 6.
Tabel 6. Rekapitulasi nilai 𝑛 ℎ untuk masing-masing layer tanah (Hasil analisis) No Depth (m) Average N-SPT Low bond nh Mid Value nh Average nh Kg/cm 3 Kg/cm 3 Kg/cm 3 1 31.50-21.50 13.00 1.50 2.10 1.80 2 21.50-19.50 34.00 3.20 6.50 4.85 3 19.50-0.00 33.50 3.10 6.30 4.70
Direncanakan  kedalaman  pancang  20  m,  dengan    melakukan  interpolasi  nilai  dari masing-masing  interval  kedalaman  sampai  dengan  kedalaman  yang  direncanakan  maka  di dapat  nilai  nh  sebagai  berikut  :  nh  (pancang  =  20  m)  =  ((10/20)x1,80)  +  ((2/20)x4,85)  + ((8/20)*4,70)  =  3.265  Kg/cm 3 atau  32.017  kN/m 3 .  Kekakuan  relative  tanah  terhadap  pile untuk kedalaman 20 m di hitung dengan Persamaan  12 dengan asumsi material pile sebagai berikut :Tmax =330 kN, D = 0.80 m, Mutu beton f’c = 25 Mpa dan fy = 400 Mpa.
Sehingga,  nilai  tahanan  panjang  maksimal  untuk  tiang  pancang  kedalaman  20  m  dihitung dengan Persamaan 13 sebagai berikut :
Panjang tiang pancang tidak boleh kurang dari yang dihasilkan oleh Persamaan 14.
Dengan rencana angka keamanan SF= 1.4 didapat kedalaman minimal pancang = 1.4 x 9.21 = 12.81 m sehingga rencana kedalaman 20 m telah aman.

## Perhitungan Dimensi Nail
Bagian-bagian utama soil nailing dapat dilihat pada Gambar 7. Detail bagian soil nailing yang akan digunakan akan dijelaskan sebagai berikut :
- Batang  baja  ( Nail  bars )  yang  digunakan  memiliki  diameter  25  mm,  daya  dukung  tarik 420 Mpa jumlah 7 buah dengan panjang 12 m;
- Nail  Head adalah  bagian  ujung  dari  baja  yang  menonjol  dari wall  facing sepanjang  25 cm;
- Hex nut (mur persegi enam) diameter 25 mm . Washer (cincin yang terbuat dari karet atau logam).
- Bearing  plate (plat  penahan)  umumnya  berbentuk  persegi  dengan  panjang  sisi  250  mm tebal 19 mm dan kuat leleh 250 Mpa.
- Grout untuk soil nailing berupa adukan semen pasir tipe 1.
- Centralizers adalah  alat  yang  dipasang  pada  sepanjang  batangan  baja  dengan  jarak tertentu  (0.5-2.5)  untuk  memastikan  tebal  selimut  beton  sesuai  rencana  sehingga terhindar dari karat.
- Wall  facing berupa  panel  beton  pracetak  terbuat  dari shotcrete dan  tulangan wiremess M15.
Reinforcement alternatif 2 perkuatan lereng  Sungai Pedes dengan soil nail dapat dilihat pada Gambar 19.
Gambar 19. Reinforcement alternatif 2 perkuatan lereng Sungai Pedes (Hasil analisis)
Gambar 20. Alternatif 1 perkuatan lereng Sungai Pedes menggunakan Pile (Hasil analisis)
Gambar 21. Alternatif 2 perkuatan lereng Sungai Pedes menggunakan Soil Nailing (Hasil analisis)

## D. Penutup
Berdasarkan  hasil  analisis  dan  pembahasan  yang  telah  dilakukan  dapat  disimpulkan bahwa :
- Longsoran  berada  pada  morfologi  sungai braided (bercabang-cabang)  dimana  aliran berpindah-pindah sehingga  sangat berpotensi menggerus baik secara horisontal maupun vertikal;
- Hasil  simulasi  aliran  menghasilkan  ketiggian  muka  air  banjir  Q1  =  0.94  m  dan  Q50  = 1.75 m dan potensi gerusan yang mungkin terjadi sedalam 2.101 m sehingga disarankan untuk memasang laydam atau rip rap;
- Longsoran pada lokasi ini dapat terjadi disebabkan karena terjadinya gerusan pada kaki lereng, rembesan atas dari atas tebing dimana bagian atas tebing digunakan sebagai lahan pertanian;
- Longsoran pada lokasi ini dapat terjadi disebabkan karena terjadinya gerusan pada kaki lereng dan rembesan dari atas tebing yang digunakan sebagai lahan pertanian;
- Hasil  analisis  stabilitas  lereng  eksisting  dengan  tipe  analisis  limit  equilibrium  metode simplified  bishop menggunakan  software  hyrcan  1.90  menghasilkan  nilai Safety  Factor SF=0.85  (kritis)  sehingga  membutuhkan  perkuatan  lereng.  Perkuatan  lereng  yang diusulkan dalam penelitian ini adalah bore pile dan soil nailing.
- Alternatif 1 perkuatan lereng Sungai Pedes menggunakan pile (Gambar 25) sedalam 20 m,  diameter  0.80  m  dan  dipasang  dengan  jarak  1  m  dapat  meningkatkan  safety  factor menjadi  1.463  (kondisi  kosong)  dan  1.203  (kondisi  muka  air  surut  cepat  dan  beban gempa (kh=0.032);
- Alternatif  2  perkuatan  lereng  Sungai  Pedes  (Gambar  26)  menggunakan  7  buah  soil nailing,  diameter  25  mm,  panjang  13  m,  jarak  horisontal  dan  vertikal  1  m  dan  sudut pemasangan  nol  derajat  dapat  meningkatkan  nilai  safety  factor  1,429  (kondisi  kosong) dan 1,178 (kondisi muka air surut cepat dengan beban gempa (kh=0.032).;

## Daftar Pustaka
Direktorat  Bina  Teknik,  Direktorat  Jenderal  Bina  Marga,  Departemen  Pekerjaan  Umum,
2002. Buku Petunjuk Teknis Perencanaan Dan Penanganan Longsoran. Jakarta Duncan, J.M., Wright,  S.G. and Brandon, T.L.(2014), Soil Strength and Slope Stability , John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, New Jersey Soewarno, 1987. Hidrologi, Nova, Bandung Soemarto, CD, 1987. Hidrologi Teknik, Usaha Nasional, Surabaya
Hydrologic  Engineer  Center  River  Analysis  System,  Hydraulic  Refference  Manual  Version 6.1.  2021,  US  Army  Corp  Of  Engineer,  Institute  For  Water  Resources,  Hydrologic Engineering Center 609 Second Street Davis, CA 95616
Wesley,  Laurence  D,  2012.  Mekanika  Tanah  Untuk  Tanah  Endapan  Dan  Residu,  Andi Yogjakarta, Yogjakarta
Look,  Burt,  2007. Handbook  Of  Geotechnical  Investigation  And  Design  Tables ,  Taylor  & Francis/Balkema, London
Peck,  R.B.,    Hanson,  W.E.,  and  Thornburn,  T.H.,  (1974), Foundation  Engineering ”.  John Wiley & Sons.
Badan Standarisasi Nasional, 2019. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk struktur Bangunan Gedung Dan Non Gedung (SNI 1726)
Pusat Studi Gempa Nasional, 2017. Peta Sumber Dan Bahaya  Gempa Nasional 2017, Pusat Litbang Perumahan Dan Pemukiman, Balitbang KEMEN PUPR, Bandung
Nippon Steel Corporation, 1987. Steel Sheet Piling Design Manual . Japan
Prasant,  Amit  and  Mousumi  Mukherjee  (2010), Soil  Nail  For  Stabilization  Of  Steep  Near Railway  Tracks .  D epartement  Of  Civil  Engineering,  Indian  Institute  of  Technology Kanpur