BAB 3

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Bentuk Penelitian

Bentuk penelitian ini merupakan penelitian eksperimen pada studi kasus di

Semarang Tengah dan Semarang Timur. Studi kasus merupakan penelitian yang

bertujuan menyelidiki secara mendalam mengenai subyek tertentu untuk memberikan

gambaran yang lengkap mengenai subyek tersebut (Indriantoro dan Supomo, 2000).

Penelitian eksperimen (Experimental Research) merupakan suatu penelitian yang

berusaha mencari pengaruh variabel tertentu terhadap variabel yang lain dalam kondisi

yang terkontrol secara ketat (Tuckman, 1982: 128-156).

Menurut Latipun (2002) Penelitian eksperimen merupakan penelitian yang

dilakukan dengan melakukan manipulasi yang bertujuan untuk mengetahui akibat

manipulasi terhadap perilaku individu yang diamati. Selain itu, Hadi (1985)

mendefinisikan penelitian eksperimen sebagai penelitian yang dilakukan untuk

mengetahui akibat yang ditimbulkan dari suatu perlakuan yang diberikan secara sengaja

oleh peneliti.

Penelitian eksperimen merupakan bagian dari desain kuantitatif, dan memiliki ciri

khas tersendiri terutama dengan adanya kelompok kontrol. Dalam bidang sains,

penelitian-penelitian dapat menggunakan desain eksperimen karena variabel-variabel

dapat dipilih dan variabel-variabel lain yang dapat mempengaruhi proses eksperimen itu

dapat dikontrol secara ketat. Sehingga dalam desain ini, peneliti memanipulasi paling

sedikit satu variabel, mengontrol variabel lain yang relevan, dan mengobservasi

pengaruhnya terhadap variabel terikat. Manipulasi variabel bebas inilah yang

merupakan salah satu karakteristik yang membedakan penelitian eksperimental dari

penelitian-penelitian lain.

Eksperimentasi dimulai dengan mengembangkan hipotesis hubungan sebab akibat

antara variabel terikat dan variabel bebasnya. Selanjutnya dilakukan berturut-turut:

pengukuran nilai (kualitas) variabel terikatnya (pretest), mengenakan perlakuan (kondisi

pengubah nilai) terhadap variabel bebasnya, dan mengukur kembali nilai variabel

terikatnya (posttest) untuk melihat ada tidaknya perubahan nilai (kualitas).

3.2 Tahapan Penelitian

Pada penelitian ini, berdasarkan permasalahan yang ada dan dari hasil studi

literatur, dilakukan perumusan permasalahan. Selanjutnya ditetapkan variabel penelitian

3.3 Alat dan Bahan

3.3.1 Bahan Penelitian

Bahan yang digunakan di dalam penelitian ini, khususnya untuk overlay

peta adalah:

1. Peta administrasi kota Semarang

2. Peta geologi kota Semarang dan sekitarnya

3. Peta amblesan tanah kota Semarang

4. Peta kerucut penurunan air tanah kota Semarang

5. Peta tebal endapan aluvial kota Semarang

6. Peta daya dukung tanah kota Semarang

7. Data mekanik tanah.

3.3.2 Alat-alat Penelitian

Alat-alat yang digunakan dalam pengambilan sampel ini adalah sebagai

berikut:

1. Satu set bor mekanis terdiri dari mesin bor lengkap dengan alat pengatur

gerak (prime mover), alat penembus tanah (bit), tripot untuk membantu

memasukkan dan mengeluarkan batang bor. Sampel tanah diambil setiap

kedalaman 1,00 m.

2. Kamera

3. Seperangkat komputer

a. Program Sistem Informasi Geografis (SIG)

b. Program GEOSTUDIO untuk analisis besar dan lama penurunan lahan

aluvial.

4. Seperangkat konsolidometer (oedometer) untuk melaksanakan pengujian

sifat mekanik tanah atau batuan.

3.4 Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian dilakukan di sebagian Kota Semarang, meliputi: sebagian Kecamatan

Semarang Tengah dan sebagian di Kecamatan Semarang Timur. Lokasi penelitian

umumnya berupa permukiman, komplek industri, pusat perdagangan dan jasa.

Wilayah penelitian yang mengalami amblesan seperti terlihat pada umumnya

terdiri dari susunan batuan aluvium yang masih muda. Usianya baru ratusan tahun

sehingga terus mengalami pemampatan. Waktu penelitian dilakukan pada pertengahan

tahun 2015.

3.5 Sempel dan Benda Uji

3.6 Variabel dan Perhitungan

3.6.1 Variabel Amblesan Dataran Aluvial

Variabel yang akan dipelajari pada penelitian ini:

1. Penurunan muka air tanah

2. Tebal endapan aluvial

3. Daya dukung endapan aluvial

4. Beban-beban diatas tanah.

Masing-masing variabel diberi skor (kecil, sedang, besar) setelah itu

dilakukan pembobotan.

Skor total merupakan penjumlahan antara empat variabel yaitu penurunan

muka air tanah, tebal endapan aluvial, daya dukung endapan aluvial dan beban

beban diatas tanah. Setelah itu diadakan klasifikasi berdasarkan nilai skor dan

dioverlay menjadi peta untuk skor gabungan komposit, skor komposit merupakan

peta besar amblesan tanah hasil analisa penelitian.

3.6.2 Variabel Amblesan Endapan untuk Beban Titik

Variabel untuk endapan aluvial meliputi:

1. Berat tanah basah (), berat tanah kering (Bk) berat isi, kadar air benda uji

dihitung sebelum dan setelah percobaan :

2. Tinggi efektif benda uji (Ht)

Ht =

BkA . G

A = Luas benda uji

G = Berat jenis tanah

3. Angka pori awal ( eo )

eo =

Ho−HtHt

Ho = Tinggi contoh tanah mula–mula

4. Angka pori setiap pembebanan (e)

e = eo-∆e

∆e = Perubahan angka pori

5. Indek Pemampatan (Cc)

Cc = 0,009 (LL -10)

LL = Liquide limit

6. Koefisien Konsolidasi (Cv)

Cv = 0,848 H2

T90

H = Jalan air terpanjang

T90= Waktu untuk mencapai konsolidasi 90 %

3.7 Metode Analisis

3.7.1 Analisis Laboratorium

Pengolahan dan analisis hasil penelitian dilakukan dengan analisis

laboratorium. Laboratorium untuk menganalisis amblesan tanah dan luasan

genangan. Untuk mencapai tujuan penelitian sebagai berikut:

1. Untuk menguji analisis amblesan endapan aluvial diperoleh dengan

perhitungan di laboratorium berdasarkan sampel dan data primer.

Perhitungan dilakukan dengan dua cara, cara pertama menghitung model

fisik dengan pendekatan 1D Terzaghi, sedangkan cara kedua memprediksi

amblesan menggunakan software GEOSTUDIO hasilnya prediksi berupa

besar dan lama amblesan dengan variasi beban dan kondisi mekanik tanah

yang berbeda. Selanjutnya hasil perhitungan menggunakan model Fisik

dibandingkan dengan hasil perhitungan menggunakan software

GEOSTUDIO untuk mendapatkan hasil akhir berapa besar dan lama

amblesan lahan serta kecenderungan amblesan.

2. Direncanakan perubahan luasan genangan dengan menggunakan software

GIS (Geographic Information System), analisis perubahan luasan genangan

diperoleh dengan memberikan kategori nilai untuk empat variabel yaitu

beban urugan tanah, turunnya permukaan air tanah, tebal endapan aluvial

dan daya dukung tanah. Selanjutnya keempat variabel tersebut dilakukan

overlay dan hasilnya adalah peta potensi penurunan tanah. Peta potensi

penurunan tanah dioverlay dengan peta penurunan tanah (data sekunder)

hasilnya adalah peta evaluasi penurunan tanah dan perubahan luasan

genangan.

3.7.2 Contoh Perhitungan

Contoh perhitungan besar dan lamanya amblesan menggunakan pendekatan

teori konsolidasi 1D dari Terzaghi dengan lokasi di jalan Gajah Mada adalah

sebagai berikut:

1. Perhitungan pembebanan (mencari ∆) setiap lapisan

Tebal timbunan = 2m

( ) Timbunan = 1,57 t/m³

= h

= 1,572

= 3,13 t/m2

2. Perhitungan tegangan efektif mula-mula (mencari ´) setiap lapisan

Kedalaman 2m-3m =(3 - 2 )⋅γ '/2 = 1⋅0,57

2 = 0,28 t/m2

3. Perhitungan tegangan efektif akhir (mencari 1)

Kedalaman 2m–3m

1 ´+∆

= 0,28 + 3,13

= 3,41 t/m²

4. Perhitungan mencari penurunan amblesan setiap lapisan (∆S)

ΔS =Δh⋅Cc1+eo

log⋅σ 1σ

⋅90%

Dimana :

∆S: Besarnya amblesan

∆h : Lapisan tanah yang ditinjau

Cc : Indek pemapatan

eo : Angka pori

1 : Tegang efektif akhir

´ : Tegang efektif mula-mula

Kedalaman 2m–3m

ΔS = 1⋅0,448(1+1,62 )

log⋅3 , 4130 ,28

⋅90 % = 0,167 m

5. Perhitungan Mencari Lama Amblesan di jalan Gajah Mada

t = Tv⋅H2

cv

Dimana:

t = Lamanya Penurunan

Tv = Time Factor

H = Tebal Lapisan Tanah yang Ditinjau

cv = Koefisien Konsolidasi

dari analisis sampel di laboratorium diketahui

tv = (tabel)

cv = 0,0048 cm²/dt

H = 2300 cm

Waktu penurunan (10%)

U90%

≈t90

= Tv⋅H2

cv

t90

=0,848⋅(2300 )2

4,5⋅10−3

= 9234566667 detik

= 29,634 tahun