Potensi Kandas Batuan berdasarkan Metode Markland, dan Zona Rawan Longsor di Daerah Kaliwader, Kecamatan Bener, Kabupaten Purworejo, Jawa Tengah
Sari Bahagiarti Kusumayudha a) , Azwar Thamrin, Heru Sigit Purwanto Jurusan Teknik Geologi, Universitas Pembangunan Nasional "Veteran" Yogyakarta
a) Email korespondensi: saribk@upnyk.ac.id

## ABSTRAK
Daerah penelitian secara administratif berada di Kecamatan Bener, Kabupaten Purworejo, Jawa Tengah. Secara geomorfologi,  bentuk  lahan  daerah  tersebut  terdiri  dari  Perbukitan  Struktural  (S1),  Lembah  Homoklin  (S2), Dataran  Alluvial  (F1),  Tubuh  Sungai  (F2),  dan  Dataran  Limpah  Banjir  (F3).  Lito-stratigrafi  daerah  penelitian mulai  dari  batuan  tertua,  disusun  oleh  Satuan  Breksi-vulkanik  Kaligesing,  Satuan  Lava-andesit  Kaligesing, kedua  satuan  berumur  Oligosen  Akhir  hingga  Miosen  Awal,  Satuan  Batugamping-pasiran  Sentolo  berumur Miosen Tengah – Pliosen Awal (N14 – N19), dan Satuan endapan alluvial berumur recent. Di daerah penelitian juga dijumpai intrusi andesit berumur Oligosen Akhir – Miosen Awal. Struktur geologi berupa kekar dan sesar secara  umum  mempunyai  orientasi  Timurlaut  –  Baratdaya  termasuk  reverse  left  slip  fault,  dan  Baratlaut  – Tenggara,  merupakan  right  lateral  slip  fault.  Dari  hasil  analisis  kestabilan  lereng  terhadap  enam  lokasi  lereng batu  berdasarkan  metode  Markland,  diketahui  bahwa  lereng  Wadas  berpotensi  longsor  tipe  wedge  failure  dan planar  slide,  lereng  Kaliwader  1  berpotensi  longsor  tipe  wedge  failure,  lereng  Kaliwader  2  berpotensi  longsor tipe  wedge  failure,  lereng  Kaliwader  3  berpotensi  longsor  tipe  wedge  failure,  lereng  Kaliwader  4  tidak berpotensi longsor, dan lereng Ngargosari berpotensi terjadi longsoran tipe wedge failure dan tipe planar slide. Penanggulangan longsor dapat dilakukan dengan melakukan pelandaian lereng dan atau metode trap/terasering.
Kata Kunci: kandas batuan; metode markland; planar slide; wedge failure

## ABSTRACT
The  research  area  is  administratively  located  in  District  Bener,  the  Purworejo  Regency,  Central  Java. Geomorphologically, the landform of the area consists of Structural Hills (S1), Homoklin Valley (S2), Alluvial Plain (F1), River Body (F2), and Floodplain (F3). Litho-stratigraphy of the study area from the oldest rock is composed  of  Kaligesing  Volcanic  Breccia,  Kaligesing  Lava-andesite  Unit,  the  two  units  are  of  the  late Oligocene  to  the  Early  Miocene,  the  Sentolo  sandy  limestone  unit  is  Middle  Miocene  to  Early  Pliocene  (N14- N19),  and  recent  alluvial  sedimentary  unit.  In  the  study  area  also  encountered  Andesite  intrusion  of  late Oligocene  to  Early  Miocene.  The  geological  structures  of  joints  and  faults  are  generally  oriented  Northeast  - Southwest including reverse left slip fault, and Northwest – Southeast that is right lateral slip fault. The results of stability analysis on six locations of slopes applying Markland method, it is known that the Wadas  slope is potential of wedge failure and planar slide, the Kaliwader 1 slope is potential of wedge failure, the Kaliwader 2 slope is potential of wedge failure, the Kaliwader 3 slope is potential of wedge failure, the Kaliwader 4 slope is not  potential  for  landslides,  and  the  Ngargosari  slope  is  potential  to  occur  wedge  failure  and  planar  slide. Landslide mitigation can be done by lowering the slopes and / or terracing methods.
Keywords: markland method; planar slide; rock rock; wedge failure

## I. PENDAHULUAN
Penataan lingkungan dan pengembangan wilayah di daerah bermorfologi perbukitan acap kali dihadapkan pada masalah  kestabilan  lereng  yang  dapat  menimbulkan  ancaman  terjadinya  longsor  lahan.  Longsor  lahan merupakan salah satu penyebab kecelakaan fasilitas umum misalnya jalan dan pemukiman. Kondisi lereng yang tidak  memenuhi  kriteria  keamanan  dan  tidak  terpantau  akan  menjadi  ancaman  bagi  masyarakat.  Untuk  itu diperlukan kajian, penyelidikan, dan penentuan potensi longsor yang dilakukan pada lereng – lereng alami yang memiliki banyak diskontuinitas. Sebagaimana diketahui, kehadiran bidang-bidang diskontinuitas pada umumnya menjadi salah satu pemicu terjadinya kekandasan lereng tersusun oleh batuan segar.
Penelitian  ini  dilakukan  dengan  tujuan  untuk  menganalisis  kestabilan  lereng  dan  menentukan  potensi kekandasan batuan guna  menunjang upaya penyusunan zona rawan longsor, dalam rangka  mitigasi bencana di daerah  penelitian  sebagai  landasan  dalam  pembangunan  wilayah.  Adapun  lokasi  daerah  penelitian  adalah  di Daerah  Kaliwader  dan  sekitarnya,  Kecamatan  Bener,  Kabupaten  Purworejo,  Jawa  Tengah,  tampak  pada Gambar
1.

## Gambar 1 . Lokasi daerah penelitian

## II. METODE PENELITIAN
Penelitian  ini  dilaksakan  dengan  memadukan  metode-metode  diskriptif,  analitik,  survei  lapangan,  dan  uji laboratorium. Kegiatan yang dilakukan meliputi kajian terhadap data sekunder dan data primer. Data sekunder terdiri    dari    kepustakaan  geologi  regional,  geologi  teknik  dari  hasil  penelitian  terdahulu,  dan  citra  satelit. Metode survei dilaksanakan untuk pemetaan geologi, pemetaan geomorfologi, identifikasi kejadian longsor, dan pengukuran  kedudukan  struktur  geologi.  Pengambilan  sampel  batuan  dilakukan  pada  lokasi-lokasi  terpilih, untuk  analisis  petrologi  dan  uji  sifat  fisik/mekanik  di  laboratorium.  Selanjutnya  dilakukan  uji  laboratorium terhadap  sampel  batuan  untuk  mengetahui  sifat-sifat  batuan,  digunakan  dalam  penentuan  potensi  kekandasan batuan berdasarkan metode Markland.
Menurut  Goodman  (1989),  gaya  merupakan  penyebab  terjadinya  gerakan.  Gaya  yang  bekerja  pada  luas  area tertentu  disebut stress atau  tegangan.  Distribusi  gaya  yang  bekerja  pada  suatu  lereng  dapat  digambarkan sebagaimana pada Gambar 2 .
G = Gaya Berat α = Kemiringan lereng ϕ = Sudut gesek c = gaya kohesi Gambar 2 . Distribusi gaya bekerja pada lereng (Citrabuwana, et.al, 2016)
Menurut Hoek  & Bray (1981), lereng  yang disusun oleh batuan keras  memiliki  karakter  yang berbeda dengan lereng dibangun oleh tanah (Evans, 2006, Price, 2009 dalam Citrabuwana et al, 2016). Kestabilan lereng pada kondisi demikian sepenuhnya sangat ditentukan oleh kekuatan geser batuan. Kuat geser batuan pada umumnya dipengaruhi  oleh  kehadiran  bidang-bidang  lemah  atau  bidang  diskontinuitas  seperti  halnya  bidang  perlapisan, kekar,  rekahan,  sesar,  dan  foliasi  atau  struktur  geologi  lainnya  (Hoek  &  Bray,  1981,  Citrabuwana  et.al,  2016, Kusumayudha & Ciptahening, 2016).
Untuk  menentukan  potensi  kekandasan  batuan  pada  lereng,  khususnya  yang  dibangun  oleh  batuan  segar  dank eras, sebuah metode analitik oleh Markland (Hoek & Bray, 1981) dapat diaplikasikan. Model kekandasan batuan pada lereng menurut Markland dalam Hoek & Bray (1981) adalah sebagaimana dituangkan dalam Gambar 3 .
Gambar 3 . Model proyeksi strereografi kekandasan lereng menurut Markland (Hoek & Bray, 1981)
Berdasarkan Hoek & Bray (1981), tipe-tipe kekandasan batuan dapat berupa planar slide , wedge , dan tople atau topling .  Sementara  itu  ukuran  kestabilan  lereng  ditetapkan  berdasarkan  faktor  keamanannya.  Secara  umum penentuan nilai faktor keamanan adalah berdasarkan Persamaan 1 :
(  ) (1)
Resisting  force adalah  total  gaya  penahan,  dan driving  force merupakan  total  gaya  penggerak.  Apabila  nilai faktor keamanan lebih besar dari 1 maka lereng dinyatakan aman atau stabul, bila faktor keamanan sama dengan 1 lereng dalam kondisi kritis, dan bila faktor keamanan kurang dari 1 maka lereng akan kandas  (Hoek & Bray, 1981; Franklin & Dussault, 1989, Goodman, 1989, dalam Citrabuwana et al, 2016 dan dalam Kusumayudha & Ciptahening, 2016).

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1 Geomorfologi
Geomorfologi daerah penelitian  membentuk lahan perbukitan  struktural, lereng  homoklin, dataran aluvial, dan tubuh  sungai.  Perbukitan  struktural memiliki  orientasi  memanjang  Timur-Barat  dan  terpotong-potong  oleh lembah-lembah hasil erosi, dipengaruhi struktur geologi berupa sesar dan kekar, dengan litologi dominan berupa batuan  vulkanik  klastik.  Bentuk  lahan  lereng  homoklin  memiliki  bentuk  lembah  memanjang  Baratlaut  – Tenggara,  dipengaruhi  proses  erosi,  memiliki  elevasi  antara  150-200  meter  dengan  kelerengan  miring-curam (4°-35°). Bentuk lahan dataran alluvial dengan lereng landai atau hampir datar (0°- 4°), memiliki elevasi 112,5 - 150 meter. Tubuh sungai memiliki elevasi kurang lebih 150 meter dengan pola pengaliran sub-dendritik, bentuk lembah “V” hingga “U”. Pola pengaliran di daerah penelitian sangat erat hubungannya dengan litologi, struktur geologi dan proses pelapukan.

## 3.2 Geologi
Susunan batuan di Daerah Kaliwader dan sekitarnya mulai dari yang tertua hingga paling muda, adalah Satuan breksi-vulkanik Kaligesing, Satuan lava-andesit Kaligesing, Satuan batugamping-pasiran  Sentolo, dan endapan aluvial. Terdapat intrusi andesit yang menerobos hingga satuan lava Kaligesing.
Satuan  breksi-vulkanik  Kaligesing,  pada  bagian  bawah  didominasi  breksi  andesit  dengan  sisipan  lava  andesit. Sedangkan  pada  bagian  atas  didominasi  breksi  andesit,  dengan  sisipan  batupasir  vulkanik.  Sifat  pengendapan breksi adalah piroklastik dan laharik. Satuan ini diintrusi oleh retas yang menunjukkan struktur columnar joint .
Satuan  lava-andesit  Kaligesing,  didominasi  oleh  lava  andesit,  sisipan  breksi  andesit,  dan  ditemukan  intrusi dengan  struktur sheeting  joint .  Pada  lava andesit,  menunjukan  struktur autobreccia yang  terbentuk  pada  saat pembekuan lava, ditemukan juga struktur vesikuler dan skoria ditandai dengan lubang-lubang terbentuk akibat pelepasan gas selama pendinginan.
Satuan  Batugamping-pasiran  Sentolo,  terdiri  dari  batugamping  pasiran  dan  sisipan  fragmen  andesit.  Pada batugamping  pasiran  sering  ditemukan  fragmen-fragmen  lithic,  komposisi allochem foram,  skeletal,  matrik kalsit, lumpur karbonat. Secara umum kemiringan satuan ini berarah barat daya, dengan kedudukan N 155°E / 5°.  Endapan  Aluvial  merupakan  endapan  sungai  dan  limpah  banjir,  terdiri  dari  material  berukuran  bongkah- pasir,  komposisi  penyusun  berupa  fragmen  andesit,  material  vulkanik,  terkadang  dijumpai  fragmen batugamping-pasiran.  Intrusi  Andesit,  memiliki  struktur sheeting  joint dan columnar joint  dengan kedudukan N285°E/80° dan N 255°E/55°. Pada Desa Wadas ditemukan lava andesit dengan struktur sheeting joint dan pada desa  Bleber  ditemukan  lava  andesit  dengan  struktur columnar  joint yang  memiliki  persebaran  setempat  dan dijumpai xenolith .
Struktur geologi di daerah penelitian pada umumnya berupa kekar, dan terdapat sesar-sesar. Hasil analisis arah umum  kekar  menunjukkan  tegasan  utama  berarah  Baratlaut  –  Tenggara  (N  350°  E/  75°).  Sesar-sesar  yang dijumpai di daerah penelitian yaitu Sesar Kali Wader I, Sesar Kali Wader II, Sesar Kali Wadas, dan Sesar Kali Bleber. Berdasarkan analisis  struktur geologi  mengacu pada klasifikasi Rickard (1972), Sesar Kaliwader I dan Sesar  Kaliwader  II,  termasuk reverse  left  slip  fault ,  Sesar  Kali  Wadas  dan  Sesar  Kali  Bleber  termasuk right lateral slip fault . Peta geologi daerah penelitian dapat dilihat pada Gambar 4 .
Gambar 4 . Peta geologi daerah Kaliwaser dan sekitarnya

## 3.3 Potensi Kandas Batuan
Sebelum  dilakukan  analisis  Markland  terhadap  6  (enam)  lereng  yang  merupakan  sampel  dalam  penelitian  ini, dilakukan uji sifat fisik batuan yang hasilnya sebagai berikut: Lereng Wadas dengan litologi lava andesit, nilai kohesi  391  Kpa,  sudut  gesek  dalam  47°,  Bobot  isi  2.076577  (g/cm3),  dan  kuat  tekan  uniaxial  6,61871  Mpa, Lereng Kaliwader 1, litologi breksi, nilai kohesi 21,8 Kpa, sudut gesek dalam 63°, Bobot isi 1.804552 (g/cm3), dan  kuat  tekan  uniaxial  12,4096  Mpa.  Pada  Lereng  Kaliwader  2  dengan  litologi  lava  andesit  didapatkan  nilai kohesi  15  Kpa,  sudut  gesek  dalam  59°,  Bobot  isi  2.076577  (g/cm3),  dan  kuat  tekan  uniaxial  6,61871  Mpa.
Setelah itu dilakukan Rock Mass Rating (RMR) terhadap batuan penyusun lereng. Dari hasil perhitungan RMR, lereng Wadas dan lereng Kaliwader yang mempunyai nilai RMR berkisar antara 45 sampai dengan 48, termasuk klasifikasi  sedang.  Sementara  itu  hasil  plot  stereonet  sekaligus  analisis  dengan  metode  Markland  ditunjukan pada Gambar 5 hingga Gambar 10 .
Gambar 5. Lereng Wadas,  N 169 ° E / 68°, 72 pengukuran bidang kekar
Gambar 6 .  Lereng Kaliwader 1, N 138 ° E / 68°, 25 pengukuran bidang kekar
Gambar 7. Lereng Kaliwader 2, N 118 ° E / 65°, 27 pengukuran bidang kekar
Gambar 8 . Lereng Kaliwader 3, N 055 ° E / 83°, 51 pengukuran bidang kekar
Gambar 10 . Lereng Ngargosari, N 255 ° E / 73°. 50 pengukuran bidang kekar
Keseluruhan  hasil  analisis  terhadap  6  (enam)  sampel  lereng  beserta  hasil  pengujian  sifat  fisik  batuan penyusunnya disajikan dalam Tabel 1.
Tabel 1 . Hasil analisis kandas batuan berdasarkan metode Markland
No.   Nama/Lokasi Lereng Batuan Penyusun Nilai RMR Tipe Potensi Kandas Batuan 1 Wadas Lava Andesit, . c = 391 Kpa, f = 66°, Planar slide , arah longsor N254 o E g = 2.076577 g/cm3 Wedge , arah longsor N271 o E s = 6,61871 Mpa,
RMR = 48 2 Kaliwader 1 Breksi Vulkanik c = 21,8 Kpa, f = 63°, Wedge , arah longsor N138
o E g = 1.804552 g/cm3,
s = 12,4096 Mpa. RMR = 45 3 Kaliwader 2 Lava Andesit c = 15 Kpa, f = 51°,
Wedge , arah longsor N128 o E g = 2.076577 g/cm3, s = 6,61871 Mpa.
RMR = 48 4 Kaliwader 3 Lava Andesit
c = 15 Kpa, f = 51°,
Tidak berpotensi
g = 2.076577 g/cm3,
s = 6,61871 Mpa.
RMR = 48

## ISSN 2549-7197 (cetak), ISSN 2549-564X (online)
5 Kaliwader 4 Lava Andesit c = 15 Kpa, f = 55°, Planar slide , arah longsor N340oE g = 2.076577 g/cm3, Wedge , arah longsor N002oE s = 6,61871 Mpa. RMR = 47 6 Kaliwader 5 Lava Andesit c = 15 Kpa, f = 59°, Wedge , arah longsor N225oE g = 2.076577 g/cm3,
s = 6,61871 Mpa.
RMR = 48
Keterangan: c : gaya kohesi,  sudut gesek dalam,  bobot isi,  kuat tekan uniaxial
Selain analisis Markland terhadap 6 sampel lereng, dalam penelitian ini dilakukan pula penentuan zonasi rawan longsor  dengan  metode overlaying didasarkan  atas  4  (empat)  parameter  yaitu  kemiringan  lereng,  litologi penyusun,  kejadian  longsor,  dan  penggunaan  lahan,  dengan  hasil  berupa  peta  sebagimana  disajikan  dalam Gambar 11 .

## 3.4 Penanggulangan
Untuk mencegah kejadian longsor dalam rangka melaksanakan mitigasi bencara di daerah penelitian, antara lain dengan  melakukan  pelandaian  lereng  dan  terasering.  Pengendalian  gerakan  massa  batuan  dengan  cara melandaikan  kemiringan  lereng  merupakan  salah  satu  cara  yang  mudah  dan  efisien.  Melandaikan  kemiringan lereng  dapat  dilakukan  pada  lereng  yang  terletak  pada  tepi  jalan.  Metode  lain  yang  dapat  dilakukan  adalah perbaikan  stabilitas  batuan  dengan  cara  penggalian  batuan  berbentuk  trap  atau  bangku  yang  cukup  efektif  dan efisen  diterapkan  pada  lereng  dimana  metode  pertama  sulit  dilakukan.  Hal-hal  yang  harus  diperhatikan  dalam penerapan  pengendalian  gerakan  massa  batuan  dengan  metode  mengubah  geometri  lereng  adalah  ketersediaan biaya  atau  faktor  keekonomian,  topografi  lokasi  karena  akan  berpengaruh  terhadap  tingkat  kesulitan  dalam proses  penggalian,  ketersediaan        peralatan  dan  personil.  Pemahaman  mengenai  longsoran  yang  terjadi  atau yang akan terjadi, penting ditanamkan kepada seluruh pemangku kepentingan serta masyarakat terutama untuk upaya mitigasi bencana di daerah tersebut.

## IV. KESIMPULAN
Kesimpulan hasil penelitian adalah sebagai berikut:
1. Geomorfologi  daerah  penelitian  terdiri  dari bentuk  lahan,  Perbukitan  Struktural  (S1),  Lembah  Homoklin (S2),  Dataran  Alluvial  (F1),  Tubuh  Sungai  (F2),  dan  Dataran  Limpah  Banjir  (F3). Pola  pengaliran  daerah penelitian adalah Sub-dendritik, yang dikontrol oleh persebaran litologi dan struktur geologi yaitu kekar dan sesar.
2. Geologi  daerah  penelitian  disusun  oleh  lima  satuan  dari  tua  ke  muda  yaitu  Satuan  Breksi-vulkanik Kaligesing,  Satuan  Lava-andesit  Kaligesing,  Satuan  batugamping-pasiran  Sentolo,  dan  Satuan  endapan alluvial.  Dijumpai  intrusi  andesit,  struktur  homoklin  dan  sesar.  Sesar  daerah  penelitian  terdiri  dari  Sesar Kaliwader 1, dan Sesar Kaliwader 2), berarah Timurlaut – Baratdaya, termasuk reverse left slip fault , Sesar Wadas, serta Sesar Bleber, berarah Baratlaut – Tenggara, merupakan right lateral slip fault .
3. Berdasarkan metode markland sampel-sampel lereng yang dianalisis berpotensi kandas dengan tipe planar slides dan wedge ,  sedangkan  zona  rawan  longsor  di  daerah  penelitian  dapat  dibagi  menjadi  zona  dengan tingkat  kerawanan  tinggi,  zona  dengan  tingkat  kerawanan  sedang,  dan  zona  dengan  tingkat  kerawanan rendah.

## DAFTAR PUSTAKA
Bieniawski,  Z.T.  (1989).  Engineering  rock  mass  classification:  A  Complete    Manual  For  Engineers  and Geologist In Mining, Civil and Petroleum  Engineering, John Wiley & Sons, Canada
Citrabhuwana,  B.N.K.,  Kusumayudha,  S.B.,  Purwanto.  (2016).    Geology  and  slope  stability  27  analysis  using markland  method  on  road  segment  of  Piyungan  –  Patuk,  Sleman  28  and  Gunungkidul  Regencies, Yogyakarta  Special  Region,  Indonesia.  International  Journal  of  Economic  and  Environmental  Geology Vol 7, No 1. University of 30 Karachi, Pakistan. Diakses dari www.econ-environ-geol.org.
Dinas Pendidikan dan Kebudayaan Kabupaten Purworejo. (2006). Peta administrasi Kabupaten Purworejo. Goodman, R.E. (1989). Introduction to rock mechanics. John Wiley & Sons, 289p: New York, USA. Hoek,  E.  and  Bray,  J.W.  (1981).  Rock  Slope  Engineering  (3rd  Ed).  London:  The  Institution  of  Mining  and Metallurgy.
ISRM.  (1981).  Commission  on  classification  of  rock  masses,  Basic  geotechnical  description  of  rock  masses. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences & Geomechanics. Vol 1 (5) (1981), 18, 85 – 110.
Kusumayudha, S.B., Ciptahening, A.N. (2016). Correlation between tectonic environment and chracteristics of mass  movement  (landslides):  A  Case  Study  from  Java,  Indonesia,  Journal  of  Geological  resource  and Engineering. Vol 4, No. 2, 51 – 62. David Publisher.
Marinos P, Hoek E. (2005). GSI: a geologically  friendly tool for rock mass strength estimation. In: Proceedings of  the  International  Conference    on  Geotechnical  and  Geological  Engineering,  Melbourne  (pp.  1422– 1446). Australia: Lancaster, PA: 16 Technomic Publishers.
Priest,  S.D.  &  Hudson  J.  (1976).  Discontinuity  spacing  in  rock.  International  Journal  of  Rock  Mechanics  and Mining Sciences & Geomechanics. Vol 13 (5), pp. 135-148.
Rahardjo,W., Rumidi S. dan Rosidi H.M.D. (1977). Geological map of the Yogyakarta Quadrangle, Java, skala 1 : 100.000. Geological Survey of Indonesia. 1-15.
Rickard, M. J.. (1972). Classification of Translational Fault Slip: Geological Society of America.