## PREDIKSI KELONGSORAN LERENG ALAM TANGSE-GEUMPANG DALAM PERSPEKTIF GEOTEKNIK

## Abdul Jalil
Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Malikussaleh Jl. Cot Teungku Nie, Reuleut Tim., Muara Batu, Kabupaten Aceh Utara, Aceh
*Email: jalilgeo@yahoo.com

## ABSTRAK
Hujan  deras  yang  terjadi  di  bulan  Nopember  2016  telah  menyebabkan  longsor  lereng  alam  dan terputusnya  jalan  raya  yang  menghubungkan  Tangse  dan  Geumpang.  Labilnya  tanah  lereng  alam  yang  tidak mempunyai perkuatan dan air hujan infiltrasi kedalam tanah dan menjadi saturated. Kondisi ini menyebabkan kehilangan  tegangan  tanah  efektif  pada  lereng  dan  terjadinya  longsor.  Untuk  mengatasi  kejadian  ini  perlu melakukan analisis stabilitas lereng alam dengan perkuatan lereng. Perkuatan lereng dapat dikerjakan secara mekanik  dan  kimiawi.  Analisis  lereng  dapat  digunakan  metoda  morgenstern-Price,  Fellenius.  Dengan mengetahui gaya yang menahan dan gaya menggulingkan tanah  lereng, maka nilai  safety factor lereng dapat diketahui. Stabilitas lereng  diharapkan dengan nilai SF > 1,5 maka lereng akan stabil.
Kata Kunci : Stabilitas lereng, safety factor, kimiawi dan mekanik.

## PENDAHULUAN
Hujan  deras  yang  mengguyur  wilayah Pidie  sejak  Rabu  (16/11/2016)  sore  selama  19 jam  telah  menyebabkan  longsor  di  Jalan Nasional Tangse-Geumpang, tepatnya di kawasan  Dusun  Kuala,  Gampong  Alue  Mie, Kecamatan  Manee,  (serambi  indonesia,  16 Nopember  2016).  Peristiwa  ini  merupakan kelongsoran  lereng  alam  yang  diakibatkan banyaknya infiltrasi air hujan yang mengakibatkan  hilangnya  tegangan  efektif dalam tanah.
Gambar 1. Kondisi lereng alam longsor Jalan Tangse Geumpang
Pada gambar 1 di atas jelas terlihat bahwa resiko kegagalan lereng alam akibat curah hujan tinggi dan  terjadi  kehilangan  tegangan  efektif  dalam tanah  yang  seharusnya  menahan  gaya  yang memobilisasi tanah.
Menurut  Muchtar.I.B,  (2016),  Sangat sering kita dengar berita kejadian bencana alam di  Asia  seperti  Philipina  sampai  Hongkong, Taiwan,  China,  Korea  dan  Jepang  memiliki hujan  berat  yang  menyebabkan  kelongsoran lereng  alam.  Dan  banyak  peneliti  dunia  yang mengkaji  hubungan  antara  hujan  berat  dengan kerintuhan lereng alam.
Raharjo.P.P  (2016)  juga  menyampaikan bahwa  keruntuhan  lereng  alam  sangat  banyak terjadi  di  Indonesia  akibat  lemahnya  ilmu pengetahuan  dan  teknologi  yang  cukup  untuk mengatasi  kejadian  ini.  Oleh  karena  itu penggunan  pendekatan  software  elemen  hingga sangat  membantu  dalam  proses  analisis  untuk menghasilkan  nilai  stabilitas  lereng  yang semakain baik.
Kesimpulan  yang  diharapkan  dalam  proses analisa  ini  adalah  nilai  angka  keamanan  yang baik dengan SF lebih besar dari 1,5.

## 1. Dasar teori
Lereng alami yang mengalami keruntuhan karena  adanya  aliran  air  tanah,  kehilangan kekuatan,  perubahan  tegangan.  Akibat  adanya gaya-gaya yang bekerja pada material pembentuk lereng menyebabkan kecenderungan untuk menggelincir.
Kecenderungan  ini  ditahan  oleh  kekuatan  geser material sendiri.
Keruntuhan lereng dapat saja terjadi pada hampir  setiap  kasus  lereng  alami  karena berkurangnya daya dukung lereng yang disebabkan  erosi  pada  musin  hujan  yang  tinggi dan pergerakan alami dari lereng akibat  pergeseran  bidang  longsor.    Akan  terjadi penambahan beban pada lereng denga meningkatnya  berat  volume  tanah  pengaruh  air hujan.
Crudes  dan  Varnes  (1992)  menyebutkan ada lima tipe kinetik pada pergerakan longsoran tanah yaitu: jatuhan (falling), Rubuhan (toppling),
Gelincir (sliding), Sebaran
(spreading), a liran (flowing) .
Setiap tipe keruntuhan mempunyai model yang  berbeda-beda.  Jatuhan  (Gambar  3)  dan rubuhan  (Gambar  .2)  biasanya  terjadi  pada lereng  batuan,  sedangkan  gelincir,  sebaran,  dan aliran terjadi pada lereng tanah.
Gambar 2 . Tipe Kelongsoran (1) Jatuhan (2)Rubuhan Sumber: Cruden dan Varnes, 1992)
Gelincir  merupakan  pergerakan  lereng bawah  pada  massa  tanah  yang  terjadi  secara dominan  pada  permukaan  retak  atau  terhadap area  kecil  pada  regangan  gesek  (Cruden  dan Varnes,  1992).  Pergerakan  biasanya  bersifat progresif  dari  daerah  keruntuhan  lokal.  Tanda pertama  pergerakannya,  biasanya terdapat retakan  pada  permukaan  tanah  yang  asli  pada
longsoran yang akan terjadi. Longsoran tersebut mungkin  translasi  atau  rotasi  atau  kombinasi antara keduanya yang disebut gelincir gabungan.
Gambar 3 . Tipe Kelongsoran  Gelincir
Sumber: Cruden dan Varnes, 1992 Kelongsoran translasi meliputi pergerakan  sepanjang  retakan  atau  pada  bidang lemahnya.  Pada  tanah  lempung,  Kelongsoran translasi  terjadi  pada  lapisan  pasir  jenuh  atau lanau.  Kelongsoran  rotational  mempunyai bidang  longsor  yang  terjadi  di  atas  lereng  dan biasanya  terjadi  dalam  pertemuan  massa  tanah. Umumnya terjadi pada material homogen.
Sebaran  didefinisikan  sebagai  perluasan massa  tanah  dengan  penurunan  massa  tanah yang  retak  ke  arah  material  yang  lebih  lunak. Sebaran  mungkin  terjadi  akibat  likuifaksi  pada deposit  granular  atau  keruntuhan  pada  tanah kohesif  yang  lemah  pada  lereng.  (Schuster  dan Fleming, 1982). Biasanya itu terjadi pada lereng dangkal.
Gambar 4. Tipe Kelongsoran  Sebaran Sumber: Cruden dan Varnes, 1992
Aliran  merupakan  pergerakan  menerus dimana  permukaan  geser  adalah  bersifat sementara  dan  biasanya  tidak  mempunyai ketahanan.  Distribusi  kecepatan  pada  massa tanah  yang  berpindah  berubah  menjadi  cairan. Kelongsoran  secara  perlahan  berubah  aliran dengan perubahan kandungan air, mobilitas, dan evolusi pergerakan. Saat material yang berpindah tadi kehilangan kekuatan dan terdapat air  atau  bertemu  dengan  lereng  lebih  curam, runtuhan  longsoran  menjadi  aliran  runtuhan yang cepat.
Gambar 5. Tipe Kelongsoran Aliran Sumber: Cruden dan Varnes, 1992
2. Pengaruh Air Tanah terhadap

## Kestabilan Lereng
Selain  beban  gravitasi,  air  tanah  adalah faktor  yang  penting  dalam  masalah  stabilitas lereng. Pengetahuan mengenai kondisi air tanah sangat  diperlukan  untuk  analisis  sebuah  lereng. Air  tanah  dapat  mempengaruhi  stabilitas  lereng karena  mengurangi  kekuatan  tanah,  merubah kandungan  mineral  karena  adanya  reaksi  kimia, merubah  berat  isi  tanah,  meningkatkan  tekanan air pori dan menyebabkan erosi.

## 3. Aliran Air Tanah
Abbraham son, (1996),  memberikan cara menentukan prinsip alir  air tanah,  Massa  tanah yang  sudah  jenuh  akibat  genangan  air  hujan maka  akan  mengalami  dua  phase  perubahan diantaranya : soil skeleton partikel tanah dan air memasuki  kedalam  pori  diantara  partikel  tanah. Maka  tegangan  total  (σ),  tegangan  efektif  (σ’) dan tekanan air pori (u) yang terjadi seperti pada Gambar 2.
Gambar 6. Tanah jenuh air
(1)
u = (H+Z)¥ σ = H.¥ w + z.y σ’=  σ-u  =  H.γ w +  z.¥  –  (H+z)γ w (2)
4. Analisis Stabilitas Lereng
Metoda Morgan dan Price, 1965, mengusulkan pengembangan metoda irisan yang berdasarkan  keseimbangan  batas.Metoda  ini diharuskan  memenuhi  keseimbangan  gaya-gaya dan  momen  yang  bekerja  pada  masing-masing irisan.  Irisan  dibuat  dengan  membagikan  tanah kedalam slip  surface dalam  bidang.    Gaya  – gaya  yang  bekerja  pada  masing  irisan  adalah seperti pada gambar 3  berikut.
Gambar 7. Skema Statik metoda Morgenstern-Price
Setiap  blok  diasumsi  mengkontribusi gayanya  sama  seperti  dalam  metoda  spencer. Berikut  ini  asumsi-asumsi  yang  digunakan dalam  analisa  metoda    Morgenstern-Price dalam    menghitung  gaya  keseimbangan  batas dan  momen  pada  individual    blok.  Bidang- bidang  dibagi  antara  blok-blok  vertikal,  garis gaya berat blok W, melalui titik pusat segmen i th pada  titik  M,  gaya  normal  N,  sudut  kemiringan gaya  Ei  antara  blok  δi  pada  slip  surface  dan akhit titik  δ = 0.
Perbedaan  antara  metoda  Morgenstern- Price  dan  Spencer  di  dalam  asumsi  diatas. Pemilihan  sudut  kemiringan  gaya  δi,  Ei  gaya antara  blok-blok  memerlukan  satu  fungsi  dari kurva  setengah  sinus  yang  dipilih.  Pilihan  ini dari  fungsi  bentuk  yang  mempunyai  kecil pengaruhnya pada hasil. Nilai fungsi dari  kurva fungsi  setengah  sinus  f(xi)  pada  titik  batas  xi dikalikan  oleh  hasil  parameter      λ  dengan  nilai sudut kemiringan δ i..
Gambar 8. Fungsi setengah sinus
Berdasarkan  persamaan    (3)  -  (5),  berikut metoda spencer yaitu:
i i i U N N   ' (3)   i i i i i i i i i i i i b c N b c U N T     cos tan cos tan '             i i x i y i i h i i h i i i i F F W K W K W U N i      sin . cos sin . . sin . . cos . . '
       i i x i y i i h i i h i i i i F F W K W K W U N i      sin . cos sin . . sin . . cos . . '     0 sin . sin . 1 1       i i i i i i E E     (4)      i y i i h i i i i i i i i F W K W b FS c FS N      sin . cos . . sin . cos . tan '     0 cos . cos . cos . 1 1        i i i i i i i i E E Fx                   
2 . sin . tan 2 cos . 1 1 1 1 1 i i i i i i i i b E b Z
E   
         2 . sin . tan 2 cos . i i i i i i i i b E b z E      gi M i h i y y W K M   . 1
(5)
Dimana:
(1) hubungan  antara  nilai  tegangan  total  dan tegangan efektif pada slip surface .
(2) Hubungan  antara  tegangan  normar  dan geser  pada  kondisi    Mohr-Coulomb  dari slip surface (N i dan T i ).
(3) Persamaan gaya keseimbangan ke
a. segmen i th dari slip surface .
(4) Persamaan gaya keseimbangan
b. sepanjang segmen i th dari slip surface .
(5) Persamaan momen keseimbangan
c. pada titik M
Modifikasi  persamaan  gaya  (3)  dan  (4) menghasilkan rumus (6):
       
    1 1 cos tan sin tan sin sin . cos
             i i i i i i i i i i x i h i y i i
FS FS E U F W K F W E i i          
      i i i x i h i y i i E F W K F W b FS c             cos . cos . sin cos .
Pers. 6. Rumus  ini  dapat  digunakan  untuk  menghitung semua gaya-gaya E i antara nilai blok-blok gaya dari    δ i dan  SF.  Asumsi  penyelesaian  nilai  E bahwa pada awal slip surface diketahu Ei = 0. Tambahan Rumus  (6 mengikuti dari persamaan momen keseimbangan (5) adalah:
      1 1 1 1 1 1 1 1 cos . tan . cos sin . tan . cos sin 2             i i i i i i i i i i i i E E E b Z        1 1 cos . cos . .     i i i i i E M Z E  
(7)
Rumus  ini  untuk  menghitung  semua  lengan gaya  yang  bekerja  z i antara  blok-blok  dari  δ i , dimana z 1 = 0.
Angka  keamanan  dapat  dihitung  dengan persamaan berikut
(8)
Kondisi  yang  harus  dipenuhi  untuk    parameter m α dengan menggunakan persamaan berikut:
(9)

## 5. Metoda Fellenius
Metoda  ini  adalah  metoda  sederhana hanya  mengasumsikan  irisan  dengan  hanya beberapa  persamaan  momen  keseimbangan terhadap titik pusat slip surface .  Gaya geser dan gaya  normar  antara  Blokk  Xi  dan  Ei  adalah diabaikan.  Angaka  keamanan  dapat  diperoleh dengan menggunakan persamaan berikut
         i i i i i i i i i i l u N l c W FS   tan . . . sin . 1 .
Pers.10. Dimana :  u i = Tekanan air Pori dalam blok c i , φ i = Parameter tanah efektif Wi     = Berat Blok Ni      = Gaya  normal α i =  sudut  segmen  dari  slip surface.
li      = panjang segment slip surface

## METODA PENELITIAN
Adapun  rangkaian  proses  penelitian dengan urutan pekerjaan yang dapat dilihat pada diagram  alir  analisis  programnya.  Analisis stabilitas lereng dalam penelitian ini menggunakan  Metoda Morgenstern –Price  dan Fellenius  yang  selanjutnya  dimodelkan  untuk analisisnya.  Prosedur  yang  akan  dilakukan dalam  penelitian  ini  dapat  dilihat  pada  Gambar 9.
Penyelidikan tanah dilakukan oleh laboratorium  mekanika  tanah,  Dinas  Pekerjaan Umum Provinsi Aceh, dan data hasil penyelidikan  tanah  tersebut  dipakai  untuk melakukan  analisis  kestabilan  lereng  dengan menggunakan  metoda  analisis  tersebut  .  Untuk mendapatkan  analisis  yang  cermat,  maka diperlukan  data  yang    baik,  untuk  itu  maka dilakukan  survei  topografi,  penyelidikan  tanah yang terdiri dari bor dalam, Standard Penetration  Test (SPT), undisturbed  soil sampling ,  pengujian  di  laboratorium,  dan pengamatan inklinometer.
Gambar 9. Diagram alir penelitian

## HASIL YANG DIHARAPKAN

## 1. Kondisi awal
Pada  kondisi  awal  ini  dihasilkan  kondisi topografi  existing  alam  yang  mengalami kelongsoran  dengan  menyertakan  dimensi horisontal dan vertikal.

## 2. Parameter Tanah
Parameter  tanah  yang  digunankan  adalah hasil  uji  berdasarkan  hasil  uji  laboratorium Mekanika  Tanah.  Uji  direct  shear  lebih representasi untuk kondisi lereng. Input parameter  dalam  kuantifikasi  stabilitas  lereng sangat menentukan.

## 3. Pemodelan
Pemodelan  lereng  yang  akan  di  analisis harus merepresentasi kondisi real dan dilakukan analisa  untuk  kondisi  existing  dan  kondisi perkuatan. Pada masing-masing kondisi mempertimbangkan  pengaruh  aliran  air  tanah saat kondisi total dan kondisi efektif.

## KESIMPULAN
Sangatlah penting untuk diketahui kondisi alam  sedini  mungkin  terhadap  kemungkinan terjadinya  bencana  alam.  Kerusakan  lereng  di Indonesia  sangat  rentan  terjadi  bencana. Peningkatan  pengetahuan  kepada  masyarakat luas sangatlah perlu diinformasikan akan bahaya kelongsoran lereng.
Pada perkuatan tebing diharapkan
dihasilkan  angka  keamanan  lereng  alam  lebih besar dari 1,5.
Nilai safety faktor ini diperhitungkan baik pada kondisi normal maupun pada kondisi kritis jenuh air dalam tanah.

## Daftar Pustaka
Abramson,  L.W., Lee,  T.S.,  Sharma,  S., Boyce, G.M., ’’Slope  Stability  and  Stabilization Methods ,’’  John  Wiley  and  Sons,  Inc., 1996.
Cruden,  D.M.  dan  D.J.  Varnes, ’’Landslide Types  and  Processes,  ’’Landslides : Investigation and Mitigation . Washington, DC: Transportation Research  Board,  National  Academy  of Sciences, Chapter 3, Juli 1992.
Harian  Serambi  Indonesia, 16  -11-2016, Jalur Tangse – Geumpang Putus Total .
Mochtar,I.B,  and  Hutagamissufardal  (2016), “ Cracks in Soils and Their Implication for Geotechnical  Engineering ”,  Proceedings 20 th Annual  National  Conference  on Geotecnical Engineering, pp.49 - 54.
Raharjo,P.P (2016), “ Lesson Learned from Case Histories  of  Natural  Slopes  and  Man Made  Slopes  failure  with  Their  Counter Measures in Indonesia ”, pp.55 – 75.
Shin,C.E, at al (2016), “ Aplication of Geotextile tube  in  the  construction  of  sea  dike  and shore protection ”,  Proceedings  20 th
Annual
National
Conference on
Geotecnical Engineering, pp.35 - 48.