Article Details

EVALUASI PENGARUH KARAKTERISTIK MINERAL LEMPUNG TERHADAP KESTABILAN LERENG DI BAWAH BANGUNAN PELIMPAH BENDUNGAN TUGU DI KABUPATEN TRENGGALEK, JAWA TIMUR

Oleh   Muhammad Iqbal Hamidi [22019302]
Kontributor / Dosen Pembimbing : Dr. Eng. Imam Achmad Sadisun, S.T., M.T
Jenis Koleksi : S2 - Tesis
Penerbit : FITB - Teknik Geologi
Fakultas : Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian (FITB)
Subjek :
Kata Kunci : bangunan pelimpah, kestabilan lereng, mineral lempung, x-ray diffraction, spasi-d, kesetimbangan batas, faktor keamanan
Sumber :
Staf Input/Edit : Irwan Sofiyan  
File : 1 file
Tanggal Input : 25 Mar 2022

Sejarah mencatatkan banyaknya keruntuhan bendungan yang terjadi dikarenakan ketidakstabilan lereng yang dipengaruhi oleh kondisi geologi setempat. Beberapa jenis mineral lempung memiliki sifat fisik dan mekanik yang mempengaruhi kestabilan lereng, seperti memiliki nilai kuat geser yang rendah, dan nilai kembang susut tanah yang tinggi. Tujuan dari penelitian ini adalah melakukan evaluasi terhadap analisi swelling dan kuat geser dari mineral lempung serta menghubungkannya terhadap analisis x-ray diffraction atau XRD. Dalam menentukan nilai kuat geser didapatkan dari hasil uji kuat geser langsung, sedangkan nilai tekanan kembang susut didapatkan dari hasil uji swelling. Untuk memperkuat judgment engineering dari karakteristik mineral lempung, maka dalam penelitian ini dilakukan analisis dengan metode XRD yang merupakan metode analisis yang efektif dalam mendeskripsikan mineral dan suatu senyawa kimia tertentu dalam wujud padat dengan menggunakan difraksi atau pantulan sinar x. Pengujian XRD pada mineral lempung memiliki beberapa kondisi pengujian, seperti air dried, ethylene glycolated, dan heated. Berdasarkan hasil analisis XRD pada sampel LP-2 yang mewakili lapisan koluvial, didapatkan beberapa puncak pada kondisi air dried atau AD yaitu pada 7,4 Å, 4,3 Å, dan 3,4 Å. Dalam kondisi ethylene glicolated atau EG hanya memiliki puncak dengan nilai 3,4 Å. Untuk kondisi heated 500°C, tidak menemukan puncak pada sampel. Berdasarkan data tersebut, mineral lempung yang terkandung pada koluvial adalah haloysit, kaolin, dan kelompok smektit. Hasil analisis XRD pada sampel LP-3 yang mewakili lapisan lanau pasiran, didapatkan beberapa puncak pada kondisi AD yaitu pada 14,9 Å, 7,3 Å, dan 4,3 Å. Dalam kondisi EG memiliki puncak pada 7,3 Å, 4,3 Å, dan 3,3 Å. Untuk kondisi heated 500°C, tidak menemukan puncak. Berdasarkan data tersebut, mineral lempung yang terkandung pada lanau pasiran adalah klorit, kaolin, dan kelompok smektit. Berdasarkan hasil analisis swelling pada sampel LP-2 yang mewakili koluvial dengan kandungan ukuran butir lempung sebesar 20% didapatkan tekanan sebesar 0,04 kg/cm² atau 0,39 Ton/m² dengan nilai tersebut maka dapat dimasukan kedalam klasifikasi potensi ekspansif rendah. Pada hasil analisis swelling test pada sampel LP-3 yang mewakili lapisan lanau pasiran dengan kandungan ukuran butiran lempung sebesar 58% didapatkan tekanan sebesar 0,04 kg/cm² atau 0,39 Ton/m² dengan nilai tersebut maka dapat dimasukan kedalam klasifikasi potensi ekspansif rendah. Dari nilai tekanan swelling pada litologi koluvial dan lanau pasiran, tidak memiliki pengaruh uplift terhadap bangunan pelimpah dikarenakan tekanan yang dihasilkan lebih kecil dibandingkan dengan beban bangunan pelimpah. Berdasarkan hasil kuat geser langsung pada sampel permukaan tidak terganggu, didapatkan litologi koluvial memiliki nilai kohesi sebesar 2,55 Ton/m2 dan sudut geser dalam sebesar 22°, sedangkan litologi lanau pasiran memiliki nilai kohesi sebesar 2,85 Ton/m2 dan sudut geser dalam sebesar 20°. Hasil kuat geser langsung pada sampel kondisi residual, didapatkan litologi koluvial memiliki nilai kohesi sebesar 1,55 Ton/m2 dan sudut geser dalam sebesar 15°, sedangkan litologi lanau pasiran memiliki nilai kohesi sebesar 1,60 Ton/m2 dan sudut geser dalam sebesar 12°. Pemodelan kestabilan lereng bangunan pelimpah dilakukan dengan menggunakan metode kesetimbangan batas yang dinyatakan dalam nilai faktor keamanan. Dari hasil pemodelan kestabilan lereng pada kondisi statik tanpa adanya garis freatik menghasilkan angka keamanan 1,57>1,50 (aman). Pemodelan dengan kondisi statik dengan adanya garis freatik menghasilkan faktor keamanan sebesar 1,36<1,50 (tidak aman). Pemodelan lereng dengan kondisi seismik dilakukan dengan menambahkan parameter beban gempa pseudostatik dengan periode ulang sebesar 2500 tahun, didapatkan nilai Kh sebesar 0,236. Dari hasil pemodelan, nilai faktor keamanan menjadi berkurang sebesar 0,67<1,10 (tidak aman). Pada pemodelan kestabilan lereng dengan menggunakan parameter residual, mendapatkan nilai faktor keamanan tanpa garis freatik sebesar 1,25<1,50 (tidak aman), pemodelan dengan menambahkan garis freatik didapatkan nilai faktor keamanan sebesar 1,08<1,50 (tidak aman), dan pemodelan dilanjutkan dengan ditambahkan beban gempa pseudostatik mendapatkan nilai faktor keamanan 0,53<1,10 (tidak aman). Analisis sensitifitas dilakukan pada parameter berat isi, kohesi, dan sudut geser dari litologi koluvial dan lanau pasiran terhadap faktor keamanan lereng. Analisis sensitifitas juga dilakukan terhadap kondisi perubahan muka air tanah dan pengaruhnya terhadap faktor keamanan lereng. Berdasarkan hasil analisis sensitifitas, litologi koluvial memiliki parameter berat isi yang berpengaruh terhaadap kestabilan lereng, sedangkan pada lanau pasiran memiliki parameter sudut geser dalam yang dapat mempengaruhi kestabilan lereng. Hasil analisis sensitifitas terhadap perubahan muka air tanah yang naik juga terlihat perubahan terhadap nilai faktor keamanan yang semakin berkurang secara signifikan.