FAKTOR faktor yang mempengaruhi terjadinya (3)
FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KESTABILAN
LERENG
Didalam operasi penambangan, masalah kemantapan lereng akan ditemukan pada Penggalian
Tambang Terbuka (open pit ataupun open cut), bendungan untuk cadangan air kerja, di tempat –
tempat penimbunan bahan buangan (tailing disposal) dan di penimbunan bijih (stockyard).
Apabila lereng yang terbentuk sebagai akibat dari proses penambangan (pit slope) maupun yang
merupakan sarana penunjang operasi penambangan (bendungan, jalan, dll) itu tidak stabil maka
kegiatan produksi akan terganggu.
Oleh karena itu suatu analisis kemantapan lereng merupakan suatu bagian yang penting untuk
mencegah terjadinya gangguan terhadap kelancaran produksi maupun terjadinya bencana yang fatal.
Dilihat dari jenis material, ada 2 macam lereng, yaitu :
• Lereng batuan
• Lereng Tanah
Dalam analisis dan penentuan jenis tindakan pengamanannya, lereng batuan tidak dapat disamakan
dengan lereng tanah, karena parameter material dan jenis penyebab longsor di kedua lereng tersebut
sangat jauh berbeda.
Masalah kemantapan lereng pada umumnya tergantung pada faktor penyebab sebagai berikut :
1. Lokasi, arah, frekuensi, kekuatan dan karakteristik dari bidang – bidang lemah
2. Keadaan tegangan alamiah dalam massa batuan / tanah
3. Konsentrasi lokal dari tegangan
4. Karakteristik mekanik dari massa batuan / tanah
5. Iklim terutama jumlah hujan untuk di daerah tropis
6. Geometri Lereng
Tiga pendekatan utama dari analisis kemantapan lereng adalah :
1. Pendekatan mekanika batuan
2. Pendekatan mekanika tanah
3. Pendekatan yang memakai kombinasi keduanya
Dalam menentukan kestabilan / kemantapan lereng, dikenal istilah Faktor Keamanan (Safety Factor),
yang merupakan perbandingan antara gaya – gaya yang menahan, terhadap gaya – gaya yang
menggerakkan tanah tersebut.
Bila Faktor Keamanan lebih tinggi dari satu, umumnya lereng tersebut dianggap stabil.
Kemantapan suatu lereng dinyatakan dengan FAKTOR KEAMANAN (safety factor), yang merupakan
perbandingan antara besarnya gaya penahan dengan gaya penggerak longsoran.
Apabila harga FK untuk suatu lereng > 1,0 (gaya penahan > gaya pengerak), maka lereng tersebut
dikategorikan mantap. Tetapi apabila harga FK < 1,0 (gaya penahan < gaya penggerak), maka lereng
tersebut berada dalam kondisi tidak mantap dan mungkin akan terjadi longsoran pada lereng yang
bersangkutan.
Gaya-gaya yang bekerja pada lereng secara umum dapat dikelompokkan menjadi dua yaitu gayagaya yang cenderung untuk menyebabkan material pada lereng untuk bergerak ke bawah dan gayagaya yang menahan material pada lereng sehingga tidak terjadi pergerakan atau longsoran.
Berdasarkan hal tersebut, Terzaghi (1950) membagi penyebab-penyebab terjadinya longsoran
menjadi dua kelompok yaitu:
Penyebab-penyebab eksternal yang menyebabkan naiknya gaya geser yang bekerja sepanjang
bidang runtuh, antara lain yaitu:
• Perubahan geometri lereng
• Penggalian pada kaki lereng
• Pembebanan pada puncak atau permukaan lereng bagian atas.
• Gaya vibrasi yang ditimbulkan oleh gempa bumi atau ledakan.
• Penurunan muka air tanah secara mendadak
Penyebab-penyebab internal yang menyebabkan turunnya kekuatan geser material, antara lain yaitu:
• Pelapukan
• Keruntuhan progressive
• Hilangnya sementasi material,
• Berubahnya struktur material
Akan tetapi menurut Varnes (1978) terdapat sejumlah penyebab internal maupun eksternal yang
dapat menyebabkan naiknya gaya geser sepanjang bidang runtuh maupun menyebabkan turunnya
kekuatan geser material, bahkan kedua hal tersebut juga dapat dipengaruhi secara serentak.
Terdapatnya sejumlah tipe longsoran menunjukkan beragamnya kondisi yang dapat menyebabkan
lereng menjadi tidak stabil dan proses-proses yang memicu terjadinya longsoran, yang secara garis
besar dapat dikelompokkan menjadi empat yaitu kondisi material (tanah/batuan), proses
geomorphologi, perubahan sifat fisik dari lingkungan dan proses yang ditimbulkan oleh aktivitas
manusia.
stabilitas lereng pada lereng batuan selalu dipengaruhi oleh beberapa faktor (Made Astawa Rai,1995)
sebagai berikut :
a. Penyebaran batuan
Macam batuan atau tanah yang terdapat di daerah penyelidikan harus diketahui, demikian juga
penyebaran serta hubungan antar batuan. Ini perlu dilakukan karena sifat-sifat fisis dan mekanis
suatu batuan berbeda dengan batuan lain sehingga kekuatan menahan bebannya juga berbeda
b. Relief Permukaan Bumi
Faktor ini mempengaruhi laju erosi dan pengendapan serta menentukan arah aliran air permukaan
dan air tanah. Hal ini disebabkan karena untuk daerah yang curam, kecepatan aliran air permukaan
tinggi dan mengakibatkan pengikisan lebih intensif dibandingkan pada daerah yang landai, karena
erosi yang intensif banyak dijumpai singkapan batuan menyebabkan pelapukan yang lebih cepat.
Batuan yang lapuk mempunyai kekuatan yang rendah sehingga kemantapan lereng menjadi
berkurang.
c. Geometri lereng
Geometri lereng mencakup tinggi lereng dan sudut kemiringan lereng. Kemiringan dan tinggi suatu
lereng sangat mempengaruhi kemantapannya. Semakin besar kemiringan dan tinggi suatu lereng
maka kemantapannya semakin kecil. Muka air tanah yang dangkal menjadikan lereng sebagian besar
basah dan batuannya memiliki kandungan air yang tinggi, sehingga menyebabkan kekuatan batuan
menjadi rendah dan lereng lebih mudah longsor.
d. Struktur batuan
Struktur batuan yang sangat mempengaruhi kemantapan lereng adalah bidang-bidang sesar,
perlapisan dan rekahan. Oleh karena itu perlu diperhatikan dalam analisa adalah struktur regional dan
lokal. Struktur batuan tersebut merupakan bidang-bidang lemah dan sekaligus sebagai tempat
merembesnya air sehingga batuan menjadi lebih mudah longsor.
e. Iklim
Iklim mempengaruhi temperatur dan jumlah hujan, sehingga berpengaruh pula pada proses
pelapukan. Daerah tropis yang panas, lembab dengan curah hujan tinggi akan menyebabkan proses
pelapukan batuan jauh lebih cepat daripada daerah sub-tropis. Karena itu ketebalan tanah didaerah
tropis lebih tebal dan kekuatannya lebih rendah dari batuan segarnya.
f. Tingkat Pelapukan
Tingkat pelapukan mempengaruhi sifat-sifat asli dari batuan, misalnya angka kohesi, besarnya sudut
geser dalam, bobot isi, dll. Semakin tinggi tingkat pelapukan maka kekuatan batuan akan menurun.
g. Hasil Kerja Manusia
Selain faktor alamiah, manusia juga memberikan andil yang tidak kecil. Misalnya suatu lereng yang
awalnya mantap karena manusia menebangi pohon pelindung, pengolahan tanah yang tidak baik,
saluran air yang tidak baik, penggalian / tambang, dan lainnya menyebabkan lereng tersebut menjadi
tidak mantap, sehingga erosi dan longsoran mudah terjadi.
h. Sifat fisik dan mekanik batuan
Sifat fisik batuan yang mempengaruhi kemantapan lereng adalah : bobot isi (density), porositas dan
kandungan air. Kuat tekan, kuat tarik, kuat geser, kohesi dan sudut geser dalam merupakan sifat
mekanik batuan yang juga mempengaruhi lereng.
• Bobot isi (unit weight)
Bobot isi batuan akan mempengaruhi besarnya beban pada permukaan bidang longsor. Sehingga
semakin besar bobot isi batuan, maka gaya penggerak yang menyebabkan lereng longsor akan
semakin besar. Dengan demikian kemantapan lereng tersebut semakin berkurang.
• Porositas
Batuan yang mempunyai porositas besar akan menyerap air. Dengan demikian bobot isinya menjadi
lebih besar sehingga akan memperkecil kemantapan lereng.
• Kandungan air
Semakin besar kandungan air dalam batuan, maka tekanan air pori menjadi besar juga. Dengan
demikian kuat geser batuannya akan menjadi kecil. Sehingga kemantapannya akan berkurang.
• Kuat tekan, kuat tarik dan kuat geser
Kekuaatan batuan biasanya dinyatakan dengan kuat tekan(confined & unfined compressive strength),
kuat tarik (tensile strength) dan kuat geser (shear strength). Batuan yang mempunyai kekuatan besar
akan lebih mantap.
• Kohesi dan sudut geser dalam
Semakin besar kohesi dan sudut geser dalam, maka kekuatan geser batuan akan semakin besar
juga.
• Pengaruh gaya
Biasanya gaya-gaya dari luar yang dapat mempengaruhi kemantapan lereng antara lain : getaran
alat-alat berat yang bekerja pada atau sekitar lereng, peledakan, gempa bumi dll. Semua gaya-gaya
tersebut akan memperbesar tegangan geser sehingga dapat mengakibatkan kelongsoran pada
lereng
LERENG
Didalam operasi penambangan, masalah kemantapan lereng akan ditemukan pada Penggalian
Tambang Terbuka (open pit ataupun open cut), bendungan untuk cadangan air kerja, di tempat –
tempat penimbunan bahan buangan (tailing disposal) dan di penimbunan bijih (stockyard).
Apabila lereng yang terbentuk sebagai akibat dari proses penambangan (pit slope) maupun yang
merupakan sarana penunjang operasi penambangan (bendungan, jalan, dll) itu tidak stabil maka
kegiatan produksi akan terganggu.
Oleh karena itu suatu analisis kemantapan lereng merupakan suatu bagian yang penting untuk
mencegah terjadinya gangguan terhadap kelancaran produksi maupun terjadinya bencana yang fatal.
Dilihat dari jenis material, ada 2 macam lereng, yaitu :
• Lereng batuan
• Lereng Tanah
Dalam analisis dan penentuan jenis tindakan pengamanannya, lereng batuan tidak dapat disamakan
dengan lereng tanah, karena parameter material dan jenis penyebab longsor di kedua lereng tersebut
sangat jauh berbeda.
Masalah kemantapan lereng pada umumnya tergantung pada faktor penyebab sebagai berikut :
1. Lokasi, arah, frekuensi, kekuatan dan karakteristik dari bidang – bidang lemah
2. Keadaan tegangan alamiah dalam massa batuan / tanah
3. Konsentrasi lokal dari tegangan
4. Karakteristik mekanik dari massa batuan / tanah
5. Iklim terutama jumlah hujan untuk di daerah tropis
6. Geometri Lereng
Tiga pendekatan utama dari analisis kemantapan lereng adalah :
1. Pendekatan mekanika batuan
2. Pendekatan mekanika tanah
3. Pendekatan yang memakai kombinasi keduanya
Dalam menentukan kestabilan / kemantapan lereng, dikenal istilah Faktor Keamanan (Safety Factor),
yang merupakan perbandingan antara gaya – gaya yang menahan, terhadap gaya – gaya yang
menggerakkan tanah tersebut.
Bila Faktor Keamanan lebih tinggi dari satu, umumnya lereng tersebut dianggap stabil.
Kemantapan suatu lereng dinyatakan dengan FAKTOR KEAMANAN (safety factor), yang merupakan
perbandingan antara besarnya gaya penahan dengan gaya penggerak longsoran.
Apabila harga FK untuk suatu lereng > 1,0 (gaya penahan > gaya pengerak), maka lereng tersebut
dikategorikan mantap. Tetapi apabila harga FK < 1,0 (gaya penahan < gaya penggerak), maka lereng
tersebut berada dalam kondisi tidak mantap dan mungkin akan terjadi longsoran pada lereng yang
bersangkutan.
Gaya-gaya yang bekerja pada lereng secara umum dapat dikelompokkan menjadi dua yaitu gayagaya yang cenderung untuk menyebabkan material pada lereng untuk bergerak ke bawah dan gayagaya yang menahan material pada lereng sehingga tidak terjadi pergerakan atau longsoran.
Berdasarkan hal tersebut, Terzaghi (1950) membagi penyebab-penyebab terjadinya longsoran
menjadi dua kelompok yaitu:
Penyebab-penyebab eksternal yang menyebabkan naiknya gaya geser yang bekerja sepanjang
bidang runtuh, antara lain yaitu:
• Perubahan geometri lereng
• Penggalian pada kaki lereng
• Pembebanan pada puncak atau permukaan lereng bagian atas.
• Gaya vibrasi yang ditimbulkan oleh gempa bumi atau ledakan.
• Penurunan muka air tanah secara mendadak
Penyebab-penyebab internal yang menyebabkan turunnya kekuatan geser material, antara lain yaitu:
• Pelapukan
• Keruntuhan progressive
• Hilangnya sementasi material,
• Berubahnya struktur material
Akan tetapi menurut Varnes (1978) terdapat sejumlah penyebab internal maupun eksternal yang
dapat menyebabkan naiknya gaya geser sepanjang bidang runtuh maupun menyebabkan turunnya
kekuatan geser material, bahkan kedua hal tersebut juga dapat dipengaruhi secara serentak.
Terdapatnya sejumlah tipe longsoran menunjukkan beragamnya kondisi yang dapat menyebabkan
lereng menjadi tidak stabil dan proses-proses yang memicu terjadinya longsoran, yang secara garis
besar dapat dikelompokkan menjadi empat yaitu kondisi material (tanah/batuan), proses
geomorphologi, perubahan sifat fisik dari lingkungan dan proses yang ditimbulkan oleh aktivitas
manusia.
stabilitas lereng pada lereng batuan selalu dipengaruhi oleh beberapa faktor (Made Astawa Rai,1995)
sebagai berikut :
a. Penyebaran batuan
Macam batuan atau tanah yang terdapat di daerah penyelidikan harus diketahui, demikian juga
penyebaran serta hubungan antar batuan. Ini perlu dilakukan karena sifat-sifat fisis dan mekanis
suatu batuan berbeda dengan batuan lain sehingga kekuatan menahan bebannya juga berbeda
b. Relief Permukaan Bumi
Faktor ini mempengaruhi laju erosi dan pengendapan serta menentukan arah aliran air permukaan
dan air tanah. Hal ini disebabkan karena untuk daerah yang curam, kecepatan aliran air permukaan
tinggi dan mengakibatkan pengikisan lebih intensif dibandingkan pada daerah yang landai, karena
erosi yang intensif banyak dijumpai singkapan batuan menyebabkan pelapukan yang lebih cepat.
Batuan yang lapuk mempunyai kekuatan yang rendah sehingga kemantapan lereng menjadi
berkurang.
c. Geometri lereng
Geometri lereng mencakup tinggi lereng dan sudut kemiringan lereng. Kemiringan dan tinggi suatu
lereng sangat mempengaruhi kemantapannya. Semakin besar kemiringan dan tinggi suatu lereng
maka kemantapannya semakin kecil. Muka air tanah yang dangkal menjadikan lereng sebagian besar
basah dan batuannya memiliki kandungan air yang tinggi, sehingga menyebabkan kekuatan batuan
menjadi rendah dan lereng lebih mudah longsor.
d. Struktur batuan
Struktur batuan yang sangat mempengaruhi kemantapan lereng adalah bidang-bidang sesar,
perlapisan dan rekahan. Oleh karena itu perlu diperhatikan dalam analisa adalah struktur regional dan
lokal. Struktur batuan tersebut merupakan bidang-bidang lemah dan sekaligus sebagai tempat
merembesnya air sehingga batuan menjadi lebih mudah longsor.
e. Iklim
Iklim mempengaruhi temperatur dan jumlah hujan, sehingga berpengaruh pula pada proses
pelapukan. Daerah tropis yang panas, lembab dengan curah hujan tinggi akan menyebabkan proses
pelapukan batuan jauh lebih cepat daripada daerah sub-tropis. Karena itu ketebalan tanah didaerah
tropis lebih tebal dan kekuatannya lebih rendah dari batuan segarnya.
f. Tingkat Pelapukan
Tingkat pelapukan mempengaruhi sifat-sifat asli dari batuan, misalnya angka kohesi, besarnya sudut
geser dalam, bobot isi, dll. Semakin tinggi tingkat pelapukan maka kekuatan batuan akan menurun.
g. Hasil Kerja Manusia
Selain faktor alamiah, manusia juga memberikan andil yang tidak kecil. Misalnya suatu lereng yang
awalnya mantap karena manusia menebangi pohon pelindung, pengolahan tanah yang tidak baik,
saluran air yang tidak baik, penggalian / tambang, dan lainnya menyebabkan lereng tersebut menjadi
tidak mantap, sehingga erosi dan longsoran mudah terjadi.
h. Sifat fisik dan mekanik batuan
Sifat fisik batuan yang mempengaruhi kemantapan lereng adalah : bobot isi (density), porositas dan
kandungan air. Kuat tekan, kuat tarik, kuat geser, kohesi dan sudut geser dalam merupakan sifat
mekanik batuan yang juga mempengaruhi lereng.
• Bobot isi (unit weight)
Bobot isi batuan akan mempengaruhi besarnya beban pada permukaan bidang longsor. Sehingga
semakin besar bobot isi batuan, maka gaya penggerak yang menyebabkan lereng longsor akan
semakin besar. Dengan demikian kemantapan lereng tersebut semakin berkurang.
• Porositas
Batuan yang mempunyai porositas besar akan menyerap air. Dengan demikian bobot isinya menjadi
lebih besar sehingga akan memperkecil kemantapan lereng.
• Kandungan air
Semakin besar kandungan air dalam batuan, maka tekanan air pori menjadi besar juga. Dengan
demikian kuat geser batuannya akan menjadi kecil. Sehingga kemantapannya akan berkurang.
• Kuat tekan, kuat tarik dan kuat geser
Kekuaatan batuan biasanya dinyatakan dengan kuat tekan(confined & unfined compressive strength),
kuat tarik (tensile strength) dan kuat geser (shear strength). Batuan yang mempunyai kekuatan besar
akan lebih mantap.
• Kohesi dan sudut geser dalam
Semakin besar kohesi dan sudut geser dalam, maka kekuatan geser batuan akan semakin besar
juga.
• Pengaruh gaya
Biasanya gaya-gaya dari luar yang dapat mempengaruhi kemantapan lereng antara lain : getaran
alat-alat berat yang bekerja pada atau sekitar lereng, peledakan, gempa bumi dll. Semua gaya-gaya
tersebut akan memperbesar tegangan geser sehingga dapat mengakibatkan kelongsoran pada
lereng