## PENGARUH RETAKAN TERHADAP NILAI KOHESI DAN SUDUT GESER INTERNAL PADA PERISTIWA KELONGSORAN LERENG

## THE EFFECT OF CRACK PROPAGATION AGAINSTS COHESION VALUE AND INTERNAL FRICTICTION ANGLE TOWARDS AVALANCHE ON THE SLOPE

## Rizkan Maulidi Ansyari
1 Dosen Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik dan Informatika, Universitas Muhammadiyah Palangkaraya
Korespondensi: rizkanmaulidi@gmail.com

## ABSTRAK
Kelongsoran biasa terjadi akibat retakan kecil pada lereng. Peningkatan perambatan retakan berdampak pada kohesi dan sudut geser internal yang mengakibatkan berkurangnya kekuatan geser tanah pada lereng dan dapat menyebabkan kelongsoran lereng. Telah dilakukan sejumlah percobaan untuk mengetahui pengaruh perambatan retakan  terhadap  kohesi  dan  sudut  geser  internal  di  laboratorium.  Pengujian  di    laboratorium  dilakukan menggunakan alat uji geser dengan variasi rambatan retakan. Sampel tanah yang diuji berasal dari Desa Lok Buntar,  Kabupaten  Banjar,  Kalimantan  Selatan  dengan  rambatan  retakan  yang  bervariasi.  Nilai  sudut  geser internal dan nilai kohesi dari hasil uji di laboratorium dianalisis dengan metode Fellinius dengan menggunakan model lereng dari proyek perbaikan longsor pada ruas jalan Muara Teweh- Benangin-Batas Provinsi Kaltim. Hasil  pengujian  dari  laboratorium  menunjukkan  bahwa  peningkatan  perambatan  retakan  menurunkan  kohesi dan sudut geser internal sehingga mengakibatkan faktor keamanan lereng berada dalam kondisi kritis retakan 60%. Penelitian ini diharapkan mampu memberikan pencegahan kelongsoran lereng pada tanah dan model yang serupa.

## Kata kunci: Longsor, Kohesi, Sudut Geser Internal, Perambatan Retakan, Faktor Keamanan

## ABSTRACT
Avalanche often happened during a small crack on the slope. The increasing of crack’s propagation impact the cohesion and internal friction angle which causing the soil on the slope shrinkage on its strength to shift and this could cause the avalanche on the slope. There are several inquiries had been conducted in the laboratory to further study the effect of the crack’s propagation towards cohesion and internal friction angle. The inquiry in the laboratory conducted using fricative test equipment with variation of crack’s propagation. The soil sample that  were  tested  was  from  Lok  Buntar  village,  Banjar  district,  South  Kalimantan  within  the  varied  crack’s propagation.  The  cohesion  value  and  internal  friction  angle  from  the  inquiry  were  analyzed  using  Fellinius method using slope model from avalanche restoration project at Muara Teweh - Benangin road border, East Kalimantan. The result of the inquiry from the laboratory showed that the increasing of the crack’s propagation decreased the cohesion and internal friction angle, this put the safety factor of the slope in a critical condition with  crack  at  60%.  This  research  is  expected  to  be  able  to  contribute  on  the  prevention  of  the  upcoming avalanche on a similar soil type and model.
Keywords: Avalanche, Cohesion, Internal Friction Angle, Crack’s Propagation, Safety Factor

## MEDIA ILMIAH TEKNIK SIPIL
Volume 11 Nomor 2 Mei 2023 Hal. 158-162

## PENDAHULUAN
Retakan  pada  lereng  akan  mempengaruhi kekuatan geser tanah dan mengakibatkan terjadinya keruntuhan  lereng.  Kohesi  (c)  dan  sudut  geser internal  (φ)  adalah  dua  hal  yang  berperan  pada kekuatan  geser  tanah.  Karena  itu  permukaan  tanah yang  retak  cenderung  berkembang  secara  progresif yang mengakibatkan hilangnya kekuatan geser tanah.
Diasumsikan  dari  pengamatan  di  lapangan untuk  fenomena  kelongsoran  lereng  adalah  lapisan tanah  lereng  awalnya  hanya  retakan  kecil  dan dangkal, namun akibat hujan lebat retakan dimasuki air dan menjadi lebih besar seperti yang ditunjukkan pada  Gambar  1.  Jika  intensitas  hujan  tinggi  dan durasi  curah  hujan  menjadi  lebih  lama,  retakan  di tanah menjadi lebih dalam dan retak menjadi bidang gelincir.
Gambar 1. Penyebaran Retakan pada Lereng Akibat Hujan Lebat.
Sumber: Hutagamissufardal (2018)
Tanah yang diteliti adalah tanah lempung Lok Buntar, yang diperiksa sifat fisik dan sifat mekanis. Setelah itu tanah diberikan variasi retakan serta diuji kekuatan gesernya.

## TINJAUAN PUSTAKA
Pada  umumnya  kelongsoran  berhubungan dengan  kondisi  tanah  homogen  dan  kelongsoran bukan lingkaran berhubungan dengan kondisi tanah tidak homogen. Kelongsoran translasi ( translational slip )  dan  kelongsoran  gabungan  ( combination  slip ) terjadi  bila  bentuk  permukaan  runtuh  dipengaruhi oleh  adanya  kekuatan  geser  yang  berbeda  pada lapisan tanah yang berbatasan.
Kelongsoran  translasi  cenderung  terjadi  bila lapisan  tanah  yang  berbatasan  berada  dalam kedalaman yang relatif dangkal di bawah permukaan lereng dimana permukaan runtuhnya akan berbentuk bidang dan hampir sejajar dengan lereng.
Kelongsoran  gabungan  biasanya  terjadi  bila lapisan  tanah  yang  berbatasan  berada  pada kedalaman  yang  lebih  geser,  dan  permukaan runtuhnya terdiri dari bagian - bagian lengkung dan bidang menurut Craig (1989).
Infiltrasi air hujan terhadap lereng permukaan phreatic terbentuk  oleh  aliran  paralel  ke  rintangan drainase  ( drainage  barrier ).  Untuk  hujan  yang intens,  muka  air  tanah  naik  dengan  cepat kepermukaan  tanah  karena  tanah  kondisinya mendekati kondisi jenuh ( near-saturated condition ) dalam zona tidak jenuh.
Kondisi  ini  menyebabkan  kenaikan  tekanan pori  secara  tiba-tiba  yang  gilirannya  akan menurunkan  tahanan  geser  tanah.  Pada  akhirnya faktor keamanan lereng menurun dan menyebabkan keruntuhan permukaan ( failure surface ).

## METODE
Sampel  tanah  yang  diambil  adalah  tanah  tak terganggu ( undisturbed soil sample ) yang didapat di bawah  satu  meter  dari  permukaan  dan  digunakan untuk  pengujian  sifat  fisik  tanah  dan  sifat  mekanis tanah. Sedangkan model lereng memiliki ketinggian 25m  dan  tanah  dianggap  homogen  seperti  yang diilustrasikan pada Gambar 2.
Gambar 2. Cross Section Tipikal Lereng Sumber: KemenPUPR (2018)
Pemeriksaan  sifat  Fisik  yaitu  uji  kadar  air ( water  content  test ),  uji  berat  jenis  ( specific  grafity test ), uji batas cair ( liquid limit test ), uji batas plastis ( plastis limit test ) dan pemeriksanaan sifat mekanis, yaitu pengujian kuat geser langsung ( direct shear ).
Tanah  yang  digunakan  untuk  uji  pengaruh retakan adalah tanah dengan sifat fisik asli. Sampel tanah  dimasukan  ke  dalam  cincin  pengujian  lalu dikunci menjadi satu dan  diberikan retakan dengan memotong  sampel  sejajar    bidang  geser  dengan benang besi.
Pemberian  panjang  potongan  sesuai  dengan panjang diameter cincin pemeriksaan yaitu 6,0 cm. Potongan  yang  berikan  yaitu  25%,  50%,  75%  dan 100% dari diameter cincin. Untuk Potongan 25% = 1,5 cm, 50% = 3,0 cm, 75% = 4,5 cm dan    100% = 6,0 cm. Skema pemberian retakan dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3. Skema Ilustrasi Pemberian Retakan
Pada perhitungan safety factor dengan metode Fellinius,  model  lereng  dibagi  menjadi  6  bidang sayatan seperti  yang  diilustrasikan pada  Gambar  4. Tiap bidang sayatan dihitung luasnya dan dikalikan dengan  bobot  satuan  isi  tanah  (γ,  kN/m 3 )  dan didapatkan nilai berat bidang sayatan (W, kN/m 3 ).
Selanjutnya  dihitung  panjang  bidang  sayatan (l,  m)  dan  dijumlahkan  untuk  mendapatkan  nilai panjang  bidang  longsor  (L,  m).  Menghitung  sudut bidang gelincir tiap sayatan (α) dan nilai cos α dan sin α.
Gambar 4. Pembagian Bidang Sayatan pada Model Longsoran
Lalu nilai atribut kekuatan geser yaitu nilai c dan φ dari hasil pengujian nilai mekanis tanah asli dimasukkan  dan  dianalisis  faktor  keamanannya. Nilai c dan φ yang didapat pada pengujian pengaruh variasi  retakan  menggunakan  kekuatan  geser langsung diinput ke model lereng untuk menggantikan nilai mekanis tanah asli dan dianalisis faktor keamanannya.
Dari  semua  variasi  nilai  c  dan  φ  yang  telah dianalisis akan menentukan seberapa besar pengaruh perubahan  nilai  c  dan  φ  akibat  retakan  terhadap kekuatan lereng.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Dari  hasil  uji  sifat  fisik  tanah  Lok  Buntar diperoleh hasil kadar air tanah sebesar 66,91% berat jenis tanah 1,58 gr/cm 3 . Hasil pengujian Fisik Tanah Lok Buntar terdapat pada Tabel 1.
Tabel 1. Rekapitulasi Pengujian Sifat Fisik Tanah Lok Buntar Depth : -1,00 s.d. -2,00 m Specific Gravity 2,56 Water content % 66,91 Volumetric weight gr/cm 3 1,58 Saturation % 100 Grain Distribution Gravel (> 2 mm) % 0,05 Course sand (0.6-2.0 mm) % 0,24 Medium sand (0.2-0.6 mm) % 0,19 Fine sand (0.05-0.2 mm) % 2,45 Silt and Clay (0.002-0.05) % 37,06 Clay (<0.002mm) % 60,00 Atterberg Limits Liquid limit % 62,39 Plastic limit % 20,22 Plasticity Index % 42,17
A B C D E F G h =25m l =40
Hasil  pengujian  Atterberg  yang  menunjukan nilai batas cair ( liquid limit ) yang lebih besar dari 50% yaitu 62,39% dan indeks plastisitas sebesar 42,17% maka  kategori  tanah  sesuai  grafik  Atterberg  pada Gambar  5  termasuk  kelompok  CH  atau  lempung dengan plastisitas tinggi.
Gambar 5. Grafik Batas-Batas Atterberg
Pengujian sifat mekanis tanah yang terlaksana yaitu:  pengujian  kekuatan  geser  tanah.  Pada pengujian  tersebut  diperoleh  kohesi  senilai  0,1192 kg/cm 2 dan sudut geser internal tanah senilai 19,43°.
Dapat  disimpulkan  semakin  besar  retakan maka  nilai  kohesi  dan  sudut  geser  tanah  akan menurunkan.  Tanah  Lok  Buntar  awalnya  memiliki nilai kohesi  0,1192 kg/cm 2 dan sudut geser internal 19,43° menurun seiring bertambah besarnya retakan yang diberikan. Rekapitulasi nilai kohesi dan sudut geser internal dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Rekapitulasi Hasil Pengujian Uji Geser Langsung Akibat Retakan
Pada Gambar 7 dapat dilihat pada garis kurva nilai  kohesi  akibat  retakan  menurun  drastis  pada retakan  75%,  hal  tersebut  tidak  terjadi  pada  garis kurva  nilai  sudut  geser  dalam  akibat  retakan  yang penurunannya cenderung konstan pada Gambar 8.
Gambar 7. Grafik Nilai Kohesi akibat Retakan
Gambar 8. Grafik Nilai Sudut Geser Dalam akibat Retakan
Setelah  diperoleh  hasil  pengujian  sifat  fisik dan  mekanis  tanah  asli,  variasi  retakan  didapatkan nilai-nilai untuk dianalisis nilai faktor keamanannya dan  diperoleh  variasi  nilai  faktor  keamanan. Pengaruh  perubahan  nilai  kohesi  dan  sudut  geser internal  tanah  setelah  pemberian  variasi  retakan mengakibatkan  penurunan  pada  nilai  faktor keamanan. Rekapitulasi perhitungan faktor keamanan akibat retakan dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Rekapitulasi Perhitungan Faktor Keamanan Akibat Retakan
Analisis  perhitungan  faktor  keamanan menunjukan  penurunan  sebesar  7,58%  dari  kondisi awal  pada  retakan  sebesar  25%  dan  12,35%  pada retakan  50%.  Dapat  dilihat  pada  Gambar  9  nilai faktor keamanan menjadi kritis pada saat retakan 60% dan  pada  retakan  sebesar  75%  yaitu  dengan penurunan  sebesar  18,06%  mengakibatkan    lereng dalam  kondisi  tidak  aman.  Penurunan  membesar menjadi  22,57%  saat  retakan  sebesar  100%. Penurunan  ini  disebabkan  berkurangnya  kekuatan geser  tanah  yaitu  nilai  kohesi  dan  sudut  geser internal tanah.
Gambar 9. Grafik Pengaruh Retakan Terhadap Faktor Keamanan
Parameter Asli
Retakan 25%  Retakan 50%  Retakan 75% Retakan 100% C (Kg/cm 2 ) 0,1192 0,1154 0,1119 0,0986 0,0938  (Degree) 19,43 17,56 16,45 16,03 15,13
Parameter Asli Retakan 25% Retakan 50% Retakan 75% Retakan 100% Safety Factor 1,174 1,085 1,029 0,962 0,909

## KESIMPULAN
1. Tanah  Lok  Buntar  masuk  dalam  klasifikasi tanah lempung dengan plastisitas tinggi.
2. Pemberian  variasi  retakan  pada  tanah  Lok Buntar  mempengaruhi  kekuatan  geser  tanah. Semakin besar retakan menyebabkan
turunnya nilai kohesi dan sudut geser internal tanah.
3. Akibat  menurunnya  nilai  kohesi  dan  sudut geser internal tanah Lok Buntar akibat retakan mempengaruhi faktor keamanan  lereng,  nilai awal  sebesar  1,174  dan  dalam  kondisi  aman mengalami  penurunan  menjadi  kondisi  tidak aman akibat pemberian retakan tersebut.

## DAFTAR PUSTAKA
ASTM.  2003. Annual  Book  of  ASTM  Standards. section 4. volume 04.08 Soil and Rock.
Craig,  RF.  2004. Craig's  Soil  Mechanics. CRC Press. Florida. Hardiyatmo,  HC.  2002. Mekanisa  Tanah I. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta. Hardiyatmo, HC. 2002. Mekanisa Tanah II . Gadjah
Mada University Press. Yogyakarta.
Hasrullah. 2009. Studi Pengaruh Infiltrasi Air Hujan Terhadap Kestabilan Lereng. Jurnal Ilmu ilmu Teknik – Sistem,Vol 5 No. 2: 1-13.
Hutagamissufardal, IB. Mochtar, & NEB. Mochtar, 2018.  The  Effect  of  Cracks  Propagation  on Cohesion and Internal Friction Angle for High Plasticity  Clay.  International  Journal  of Applied  Engineering  Research.  13(5).  2504-
2507.
Hutagamissufardal, IB. Mochtar, & NEB. Mochtar,
2018. The Effect of Soil Cracks on Cohesion and  Internal  Friction  Angle  at  Landslide. Journal  of  Applied  Environmental  and Biological Sciences. 8(3)1-5.
Kementerian  Pekerjaan  Umum  dan  Perumahan Rakyat,  2018, Gambar  Rencana  Teknik
Longsoran  Jalan  Nasional  Lintas  Tengah Provinsi  Kalimantan  Tengah ,  Balai  Besar Pelaksanaan Jalan Nasional XI, Banjarmasin. Mochtar, I.B., 2011. Cara baru memandang konsep stabilitas lereng (Slope Stability) berdasarkan kenyataan  di  lapangan.  Paper  on  Seminar Nasional  Geoteknik  Himpunan  Ahli  Teknik Tanah  Indonesia  (HATTI)  di  Banjarmasin tanggal 23 Juli 2011. Banjarmasin Indonesia.
Murthy,  VNS.  2003.  Geotechnical  Engineering  :
Principles  and  Practices  of  Soil  Mechanics and Foundation Engineering. Marcel Dekker.
New York.
Silvianengsih,  Liliwarti  &  Satwarnirat.  2015.
Pengaruh  Kadar  Air  Terhadap  Kestabilan Lereng  (Kampus  Politeknik  Negeri  Padang). Jurnal Rekayasa Sipil. 12 (2). 1858-3695.
Shirley, LH. 1994. Geoteknik dan Mekanisa Tanah: Penyelidikan  Lapangan  dan  Laboratorium. Nova. Bandung.
Smith  M.J.,  1984,  Mekanisa  Tanah  edisi  keempat, Erlangga, Jakarta.
Taufiq,  M.  &  P.  Dewantanu,  2011.  Analisis Pengaruh  Infiltrasi  Air  Hujan  Terhadap Kestabilan Lereng Pada Kontruksi Timbunan Tanah. Skripsi. Teknik Sipil Universitas Islam Sultan Agung Semarang.
USGS.  2004.  Landslide  Types  and  Processes.  U.S.
Department of the Interior. 2004-3072