faktor faktor yang mempengaruhi kestabilan lereng

2.2. Faktor-Faktor Yang Memengaruhi Kestabilan Lereng        

      Faktor-faktor yang memengaruhi kemantapan lereng adalah geometri lereng, struktur geologi, sifat fisik tanah, sifat mekanik tanah, kondisi air tanah dan gaya dari luar.

a. Geometri Lereng

Geometri lereng mencakup seluruh aspek yang berhubungan dengan kenampakan visual lereng, yaitu : orientasi lereng, kemiringan lereng, tinggi lereng dan lebar bench. Orientasi lereng menentukan tipe longsoran yang mungkin terjadi.

Secara umum jika suatu lereng mempunyai kemiringan yang tetap, maka penambahan tinggi lereng akan mengakibatkan penurunan kemantapan lereng yang bersangkutan karena berat lereng yang harus ditahan oleh kekuatan geser tanah semakin besar.

Sehubungan dengan hal tersebut, penambahan tinggi lereng memerlukan kemiringan lereng yang lebih kecil untuk menjaga agar lereng tetap mantap. Lebar jenjang (bench) akan menentukan besarnya sudut (kemiringan) lereng pada saat analisis kemantapan untuk lereng keseluruhan. Semakin besar lebar jenjang, semakin kecil sudut lereng keseluruhan.

Adapun untuk menghitung tinggi kritis jenjang dengan pertimbangan keamanan, maka salah satu ahli mekanika yaitu Taylor merumuskan sebagai berikut:

                                α

(Sumber : Prof. Partanto, Perencanaan Tambang, 2004)

Gambar 2.1 Tinggi Kritis Jenjang Menurut Rumus Taylor

Hc    =     …………………………….. (2.1)

      dimana :

      Hc  =  Ketinggian kritis (m)

      c    =  Kohesive Shearing Strength (gr/cm²)

      α    =  Sudut kemiringan lereng (^o)

      γ    =  Berat Isi Tanah (ton/m³)

Sedangkan untuk perhitungan lebar jenjang yang sangat dipengaruhi oleh alat-alat mekanis yang digunakan, maka US Army Engineers (1967) memberikan rumusan, dengan asumsi bahwa lebar suatu jenjang setidak-tidaknya sama dengan penjumlahan jumlah alat yang digunakan.

Persamaannya adalah :

Gambar 2.2 Pembuatan Bench Cara US Army Engineer ( 1967 )

                  W_minimum  =   Y + Wt + Ls + G + Wb  ……………… (2.2)

Dimana :

                 W_minimum =      Lebar Jenjang minimum (m)

                     Y         =       Lebar Jenjang Untuk Peledakan (m)

                     Wt       =       Lebar Alat Angkut (m)

                     Ls        =       Panjang Alat Muat (m)

                     G         =       Floor Cutting Radius (m)

                     Wb      =       ½ Y  = Lebar tumpukan Hasil Peledakan (m)

b. Struktur Geologi

         Struktur geologi batuan yang memengaruhi kemantapan lereng dapat berupa bidang perlapisan (Bedding Plane), sesar (Fault), perlipatan (Fold) dan kekar (Joints). Struktur ini sangat memengaruhi kekuatan batuan karena  bidang perlapisan dapat menjadi bidang luncur suatu longsoran.

c. Sifat Fisik Tanah

Sifat fisik tanah dapat diperoleh dari hasil pengujian laboratorium, penentuan sifat fisik tanah merupakan pengujian tanpa merusak (non destruktif test). Sifat fisik tanah yang berpengaruh terhadap kemantapan lereng adalah :

Ø  Berat isi tanah

Berat isi tanah (γ) adalah perbandingan antara berat dengan volume tanah. Berat isi ini berperan dalam menentukan besarnya beban yang menimbulkan tekanan pada permukaan bidang longsor. Kenaikan harga berat isi juga akan menambah beban yang diberikan pada lereng.

Ø  Porositas

Porositas adalah hasil bagi antara rongga-rongga yang saling berhubungan satu dengan yang lainnya pada tanah dengan volume totalnya.

Porositas merupakan besaran yang menunjukkan kemampuan material untuk menyerap atau merembeskan air. Semakin tinggi angka porositasnya, batuan/tanah memiliki kemampuan lebih besar untuk menyerap air sehingga berat isi batuan/tanah akan lebih besar pula. Kenaikan harga porositas akan menimbulkan tekanan pori.

Ø  Kondisi Mula Air Tanah

Semakin besar kandungan air pada batuan/tanah pembentuk lereng, kemungkinan longsoran lereng akan semakin besar. Hal ini disebabkan karena gaya penggerak semakin besar dan kuat geser batuan/tanah makin berkurang. Ini berarti lereng semakin tidak aman.                                                                                                                                                         

d. Sifat Mekanik Tanah

       Sifat mekanik yang dapat dijadikan masukan untuk menganalisis kemantapan lereng, adalah :

Ø  Kohesi

Kohesi adalah kekuatan tarik menarik antara butir sejenis pada tanah, yang dinyatakan dalam satuan berat persatuan luas. Makin besar nilai kohesi, maka kekuatan geser tanah akan semakin besar juga, sehingga  dapat dibuat lereng dengan kemiringan yang besar pada faktor keamanan yang sama.

Ø  Sudut Geser Dalam (Angle of Internal Friction)

Sudut geser dalam suatu batuan/tanah adalah sudut dimana batuan atau tanah dapat meluncur dengan bebas karena gaya beratnya sendiri. Untuk batuan yang sangat lapuk atau (tanah) nilai sudut geser dalam diidentikkan dengan nilai angle of refuse, yaitu sudut yang dibentuk oleh suatu material lepas.

e. Kondisi Air Tanah

       Pengaruh air tanah terhadap kekuatan tanah dapat mengurangi kemantapan lereng. Air tanah akan menjadikan ikatan antar molekul tanah menjadi semakin kecil sehingga akan menimbulkan adanya bidang gelincir pada lereng, disamping akan memperbesar antar molekul tanah menjadi semakin kecil sehingga akan menimbulkan adanya bidang gelincir pada lereng, disamping akan memperbesar berat lereng.

f. Gaya-gaya dari Luar

      Gaya-gaya ini adalah semua gaya yang datang dari luar lereng umumnya berasal dari alat-alat berat, gempa dan peledakan, yaitu :

Ø  Gaya Akibat Alat Berat

Penggunaan alat-alat berat akan memberikan gaya pada lereng. Gaya ini dapat berupa getaran akibat hilir mudiknya alat-alat berat atau sebagai penambah beban pada lereng jika alat ini bekerja atau berada di atas bagian lereng.

Ø  Gaya Akibat Gempa dan Peledakan

Gempa dan peledakan akan menimbulkan getaran yang akan mengganggu kemantapan lereng. Material akan mengalami pergerakan menyerupai gerak harmonis. Jika batas elastisitas dari material terlampaui maka ikatan antara butir akan menjadi lemah, yang akan mengakibatkan longsoran lereng.

Adapun metode yang akan yang akan dipakai dalam menganalisisi suatu kemantapan lereng yaitu dengan menggunakan metode Bishop yang dalam hal ini menggunaan beberapa diagram sesuai dengan kondisi lapangan yang ada serta metode Bishop yang akan digambarkan dengan pengandaian bidang gelincir.

Air tanah merupakan faktor yang mempengaruhi kejadian gerakan tanah. Air tanah dapat mempengaruhi kemantapan lereng dalam beberapa hal, antara lain:

-        Mengubah kandungan mineral dalam batuan/tanah.

-        Mengubah berat isi batuan/ tanah.

-        Menimbulkan tekanan pori.

-        Menimbulkan erosi.

Dari hasil pengamatan kondisi di lapangan sesuai keadaan pola air tanah dapat diperoleh tiga asumsi :

-        Asumsi pertama : lereng dalam kondisi kering (lereng kering total).

-        Asumsi kedua  : lereng dalam kondisi peralihan antara kering ke kondisi jenuh air.

-        Asumsi ketiga   : lereng dalam kondisi jenuh (lereng penuh berisi air).