prosiding seminar nasional kebumian ke-12 f... · 2020. 2. 12. · secara umum, berdasarkan...

PROSIDING SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-12 F019UNO TEKNIK GEOLOGI, FAKULTAS TEKNIK, UNIVERSITAS GADJAH MADA 5-6 September 2019; Hotel Alana Yogyakarta

976 Peran Ilmu Kebumian Dalam Pengembangan Geowisata, Geokonservasi & Geoheritage

Serta Memperingati 35 Tahun Kampus Lapangan Geologi UGM “Prof. Soeroso Notohadiprawiro” Bayat, Klaten

STUDI PENDAHULUAN KARAKTERISTIK LEMPUNG TERHADAP

KERUSAKAN JALAN RAYA KEMUSU-JUWANGI, KABUPATEN BOYOLALI,

JAWA TENGAH

Anastasia Dewi Titisari 1*, Aris Sutikno 1

Departemen Teknik Geologi, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada Jl. Grafika No. 2, Bulaksumur,

Yogyakarta 55281 1*

*Corresponding Author: [email protected]

SARI. Penggunaan transportasi darat memiliki peranan yang sangat vital bagi kehidupan

bermasyarakat, akibatnya jumlah kendaraan bermotor pun meningkat. Peningkatan penggunaan

kendaraan bermotor itu tidak diimbangi oleh fasilitas jalan yang memadai. Banyak jalan-jalan

penghubung desa maupun kota yang mengalami kerusakan. Kerusakan jalan dapat dipengaruhi

oleh dua faktor, yaitu faktor kontruksi jalan maupun faktor alas penopang kontruksi jalan. Faktor

alas penopang kontruksi jalan berhubungan dengan batuan sebagai pondasi atau alas jalan yang

mengandung lempung yang mempunyai sifat ekspansif ( swelling). Sifat yang dimiliki lempung

tersebut menyebabkan lempung mengembang jika terkena fluida dan menyusut jika kehilangan

fluida, dicirikan dengan munculnya retakanretakan saat lempung dalam kondisi kering. Hal

tersebut memicu kerusakan kontruksi jalan diatasnya. Salah satu jalan yang merupakan jalan utama

penghubung Kemusu-Juwangi, Kabupaten Boyolali, Jawa Tengah memiliki ciri mudah rusak walau

sudah sering diperbaiki. Secara geologi, daerah tersebut disusun oleh Formasi Kerek dan Formasi

Kalibeng yang didominasi oleh material bersifat lempungan. Oleh karena itu, studi karakteristik

lempung daerah penelitian menjadi penting agar dapat diketahui faktor yang mempengaruhi

kerusakan jalan ditinjau dari aspek mineraloginya. Metode pengambilan data dilakukan secara

langsung berupa pengambilan sampel batuan yang kemudian dianalisis secara petrografi dan XRD

(X-Ray Diffraction). Pengamatan megaskopis batuan dan pengamatan petrografi digunakan untuk

mengetahui karakteristik batuannya, sedangkan analisis XRD digunakan untuk mengetahui jenis

mineral lempung penyusun batuan yang menjadi alas penopang konstruksi jalan. Berdasarkan

pengamatan petrografi, diketahui bahwa litologi penyusun daerah penelitian adalah sandy micrite

dan allochemic sandstone. Hasil analisis XRD menunjukan kehadiran mineral montmorilonit,

kaolinit, haloisit, klorit, feldspar, kuarsa, dan plagioklas. Kehadiran mineral lempung tersebut,

khususnya mineral montmorilonit yang merupakan mineral lempung dengan sifat swelling tinggi,

berpotensi merusak kontruksi jalan jalur Kemusu-Juwangi, Kabupaten Boyolali, Jawa Tengah.

Kata kunci: lempung, swelling, petrografi, XRD, Boyolali

I. PENDAHULUAN

Transportasi darat merupakan transportasi yang dominan digunakan oleh

masyarakat dalam menunjang kegiatan ekonomi, sosial, dan budaya. Namun, penggunaan

transportasi darat tidak diimbangi oleh insfrastruktur dan fasilitas jalan yang memadai

karena banyak jalan penghubung antar daerah termasuk dalam kategori jalan yang kurang

layak (rusak). Pardoyo dkk (2017) mengungkapkan bahwa kerusakan jalan dapat




disebabkan oleh dua faktor, yaitu konstruksi jalan itu sendiri atau pun alas penopang

konstruksi jalan. Faktor alas penopang menjadi perhatian khusus karena batuan yang

menopang konstruksi jalan memiliki kandungan material yang beraneka ragam. Jika alas

penopang tersusun oleh batuan dengan dominasi penyusunnya berupa lempungan

dengan sifat swelling, maka lempung akan mudah mengembang dan menyusut ketika

terkena pengaruh oleh fluida. Hal itu dapat menjadi pemicu terhadap kerusakan jalan di

atasnya. Salah satu jalan yang mudah mengalami kerusakan dan dijadikan topik pada

penelitian ini yaitu jalan utama penghubung Kemusu – Juwangi, Kabupaten Boyolali,

Provinsi Jawa Tengah. Daerah penelitian meliputi 4 desa yaitu Desa Ngaren, Desa

Kedungmulyo, Desa Guwo, dan Desa Kemusu di Kecamatan Juwangi dan Kecamatan

Kemusu, Kabupaten Boyolali, Provinsi Jawa Tengah dengan koordinat UTM 470250-

472250 dan 9196750-9200250. Daerah penelitian berbatasan dengan Kecamatan Kedungjati

di bagian barat, Kecamatan Wonosegoro di bagian selatan, Kecamatan Geyer di bagian

timur, dan Kecamatan Karangrayung di bagian utara. Daerah penelitian berada di sebelah

timur laut Kota Yogyakarta yang berjarak kurang lebih 100 km dan dapat ditempuh

menggunakan kendaraan darat selama 3 jam perjalanan melalui jalan Raya Yogyakarta –

Surakarta, jalan Raya Surakarta – Kemusu, dan jalan Raya Kemusu – Ngaren (Gambar 1).

Secara geologi, daerah penelitian disusun oleh Formasi Kerek dan Formasi

Kalibeng yang didominasi oleh material bersifat lempungan. Lempung merupakan

material yang terbentuk secara alami dan tersusun oleh mineral yang berukuran halus, jika

berada pada kondisi dengan kandungan air yang cukup akan bersifat plastis, dan akan

mengeras ketika dikeringkan atau dipanaskan. Lempung biasanya mengandung material

filosilikat dan material lain yang memberi sifat plastis dan keras ketika

dikeringkan/dipanaskan. Secara sederhana, lempung tersusun oleh mineral lempung,

mineral lain, dan material organik (organic matter). Mineral lempung adalah mineral

filosilikat dan mineral lain yang memberi baik sifat plastis maupun sifat keras ketika

dipanaskan atau dikeringkan (Al-Ani dan Sarapaa, 2008). Lempung dibedakan menjadi

lempung non ekspansif dan lempung ekspansif (Reeves dkk, 2006). Lempung non

ekspansif adalah lempung yang tidak memiliki kemampuan kembang – susut yang tinggi.

Lempung ekspansif adalah mineral lempung dengan kemampuan kembang – susut yang

tinggi. Ketika kadar fluida dalam lempung tinggi, maka pori-pori lempung akan diisi oleh

fluida tersebut sehingga volume lempung meningkat (swell). Sebaliknya, ketika kadar

fluida rendah, maka perubahan volume lempung akan terjadi penyusutan (shrink).

Oleh karena itu, studi karakteristik lempung daerah penelitian menjadi penting agar dapat

diketahui faktor yang mempengaruhi kerusakan jalan ditinjau dari aspek mineraloginya.

II. GEOLOGI

Zona Kendeng dibedakan menjadi 3 sub zona berdasarkan jalur antiklinoriumnya

(de Genevrave dan Samuel, 1972) yaitu bagian barat, bagian tengah, dan bagian timur.




Berdasarkan pada pembagian klasifikasi tersebut, daerah Kemusu – Juwangi, Kab. Boyolali

termasuk ke dalam Zona Kendeng bagian barat.

2.1. Stratigrafi Regional

Menurut de Genevrave dan Samuel (1972), stratigrafi utama penyusun Zona

Kendeng bagian bawah merupakan endapan laut dalam, semakin ke atas menjadi endapan

laut dangkal dan endapan nonlaut. Formasi yang menyusun Zona Kendeng bagian barat

adalah Formasi Pelang, Formasi Kerek, Formasi Kalibeng, dan Aluvium (Gambar 2).

1. Formasi Pelang (Tomp)

Formasi Pelang merupakan batuan tertua yang ada di Zona Kendeng. Formasi ini

tersusun oleh perulangan napal dan napal lempungan dengan lensa gamping bioklastik

yang mengandung fosil foraminifera besar berumur Miosen Awal. Lokasi formasi ini

berada di Desa Pelang, ke selatan dari Kecamatan Juwangi dan beberapa di Kecamatan

Juwangi. Formasi Pelang terendapkan di laut zona batial dengan kedalaman 1-2 km di

bawah muka air laut. Singkapan yang tersingkap dipermukaan berkisar 85-125 m dengan

batas bagian bawah dan atas tidak diketahui secara pasti karena dibatasi oleh suatu sesar

yang membatasi dengan Formasi Kerek diatasnya.

2. Formasi Kerek (Tmk)

Formasi Kerek merupakan batuan yang berbatasan langsung dengan Formasi

Pelang. Formasi ini tersusun oleh perulangan perselingan batupasir, batulanau,

batulempung, batupasir tuf karbonatan dan batupasir tufan serta kandungan bahan

gunungapi yang banyak. Perulangan batuan yang hadir merupakan struktur sedimen

berupa perlapisan bersusun (graded bedding). Lokasi Formasi Kerek berada di Desa

Kerek, bagian tepi sepanjang Sungai Bengawan Solo yang berjarak sekitar 8 km ke utara

dari Ngawi (de Genevrave dan Samuel, 1972) hingga ke Kecamatan Juwangi. Formasi ini

berumur Miosen Tengah-Akhir. Formasi Kerek terendapkan di zona lereng batial atas

dengan kedalaman 200-500 m hasil dari endapan turbidit distal.

3. Formasi Kalibeng (Tmpk)

Formasi Kalibeng dibedakan menjadi 2 bagian, yaitu bagian bawah dan bagian atas.

a. Formasi Kalibeng bagian bawah

Formasi Kalibeng bagian bawah ini tersusun oleh napal masif yang berwarna putih

kekuningkuningan hingga abu-abu kebiru-biruan dengan ketebalan sekitar 600 m dengan

kandungan foraminifera planktonik. Di Zona Kendeng Tengah yaitu di sekitar daerah

Gunung Pandan, formasi ini menunjukan struktur turbidit hasil dari endapan vulkanik

laut. Formasi ini berumur Miosen Akhir – Pliosen.




b. Formasi Kalibeng bagian atas

Formasi Kalibeng bagian atas tersusun oleh kalkarenit berwarna putih kekuning-

kungan dengan kandungan baik foraminifera plangtonik maupun besar, moluska, koral,

algae dan mengandung perlapisan napalan atau pasiran. Semakin ke atas, satuan batuan

yang diendapkan berupa breksi dengan fragmen gamping dengan ukuran kerikil dan

semen karbonat, kemudian napal pasiran hingga napal lempungan, dan lempung

berwarna hijau kebiru-biruan. Ketebalan formasi ini berkisar antara 27 – 589 m. Formasi ini

berumur Pliosen dengan lingkungan pengendapan di laut dangkal.

4. Aluvium (Qa)

Aluvium merupakan endapan yang tersusun oleh kerakal, kerikil, pasir dan

lempung yang biasa ditemukan disepanjang Sungai Karangboyo, Sungai Serang dan

Sungai Klampisan. Endapan ini berumur holosen.

Berdasarkan peta geologi bagian tengah dari Lembar Salatiga (Gambar 2), formasi

yang berkaitan dengan daerah penelitian yaitu Formasi Kerek dan Formasi Kalibeng.

2.2. Struktur Geologi

Struktur geologi yang ditemukan di peta geologi regional bagian tengah Lembar

Salatiga yaitu sesar dan perlipatan. Sesar berupa sesar naik Kedunglo yang dijumpai di

sebelah timur laut dan sesar geser sinistral Cekelan di sebelah barat daya, sedangkan

perlipatan berupa lipatan sinklin, sinklin terbalik, dan antiklin terbalik yang terpusat

dibagian tengah. Struktur geologi regional yang kemungkinan mempengaruhi daerah

penelitian adalah sinklin Krobokan (Gambar 2) .

III. METODE PENELITIAN

Pengumpulan data, pengamatan lapangan, dan review peta geologi regional bagian

tengah Lembar Salatiga (Sukardi dan Budhitrisna, 1992) dilakukan sebagai dasar untuk

pembuatan peta geologi daerah penelitian (Gambar 3). Pembuatan peta geologi ini

bertujuan agar dapat memberikan gambaran umum terhadap kondisi geologi daerah

penelitian. Sampel batuan untuk analisis petrografi berjumlah 3 sampel dengan rincian 1

sampel mempresentasikan satuan batulempung sisipan batupasir dan 2 sampel lain

mewakili satuan batulanau. Sampel XRD berjumlah 2 sampel yang mewakili tiap satuan

batuan (Gambar 3). Sampel ini berguna untuk penentuan mineralogi lempung.

Pengambilan sampel ditentukan berdasarkan kondisi jalan yang rusak ringan dan rusak

berat sehingga dapat diketahui peran mineralogi lempung sebagai alas kontruksi jalan

terhadap kerusakan jalan. Langkah tersebut berguna dalam studi awal penentuan

karakteristik lempung terhadap kerusakan jalan tanpa harus melakukan pengujian lebih

detail, seperti uji keteknikan tanah dan batuan alas kontruksi jalan yang akan dilakukan

pada tahapan berikutnya dari penelitian ini. Untuk tingkat kerusakan jalan, penulis




menggunakan penilaian parameter jenis konstruksi jalan, luasan dimensi kerusakan jalan,

dan bahan kontruksi jalan secara subjektif.

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Karakteristik Litologi

Penentuan satuan litologi didasarkan dari pengamatan makroskopik singkapan, dominasi

penyebaran litologi, dan pengamatan mikroskopik sampel batuan. Berdasarkan pekerjaan

tersebut, daerah penelitian tersusun oleh satuan batulempung sisipan batupasir yang

terdistribusi di bagian utara dan selatan, dan satuan batulanau tersebar di bagian tengah

daerah penelitian (Gambar 3). Deskripsi lebih detail terkait satuan ini adalah sebagai

berikut:

1. Satuan batulempung sisipan batupasir

Secara umum, terdapat 3 jenis litologi penyusun satuan batulempung sisipan

batupasir ini, yaitu litologi batulempung karbonatan, batulanau karbonatan dan batupasir

karbonatan. Perbedaan ketiganya terletak di dominasi batuan dalam singkapan, dimana

batulempung dan batulanau karbonatan memiliki persentase yang lebih banyak

dibandingkan batupasir karbonatan. Struktur sedimen yang ditemukan di kedua stasiun

pengamatan juga berbeda. Di stasiun pengamatan 1 ditemukan hancuran litologi

batulempung karbonatan (Gambar 4a), sedangkan di stasiun pengamatan 3 ditemukan

hancuran batulempung karbonatan dengan sisipan batupasir karbonatan (Gambar 4b).

Secara umum, berdasarkan klasifikasi penamaan batuan (Wentworth, 1992),

batupasir karbonatan perlapisan (Gambar 4b) memperlihatkan warna coklat, ukuran

pasir, sortasi baik, kemas tertutup, struktur perlapisan, komposisi mineral kuarsa,

plagioklas, tuf, dan material karbonat; batulempung karbonatan (Gambar 4b) berwarna

coklat, ukuran lempung, sortasi baik, struktur perlapisan, komposisi material berukuran

lempung, dan material karbonat. Secara umum, kedua batuan tersebut hampir memiliki

karakteristik yang sama, perbedaannya terletak pada ukuran butir penyusun batuan dan

strukturnya.

Selain pengamatan makroskopis, juga dilakukan pengamatan secara mikroskopis

menggunakan sayatan tipis (petrografi). Pengamatan petrografi hanya dilakukan terhadap

batupasir karbonatan, sedangkan batulempung karbonatan dilakukan pengujian XRD

karena ukurannya yang terlalu kecil bagi lensa-lensa mikroskop polarisasi. Berdasarkan

pengamatan petrografi, kenampakan sayatan tipis batupasir karbonatan (Gambar 4b)

memiliki warna colorless atau putih kecoklat-coklatan pada nikol sejajar (PPL) (Gambar 6a),

abu-abu kehitamhitaman pada nikol bersilang (XPL) (Gambar 6b), ukuran butir




2. Satuan batulanau

Satuan batulanau tersusun oleh 2 jenis litologi, yaitu batulanau karbonatan dan

batupasir karbonatan. Batulanau karbonatan memiliki dominasi kehadiran yang lebih

banyak dibandingkan kelimpahan batupasir karbonatan. Batupasir karbonatan hanya

bersifat perselingan batuan diantara perlapisan batulanau karbonatan. Singkapan batuan

di STA 2 merupakan singkapan yang tersusun oleh perselingan litologi batulanau

karbonatan dan batupasir karbonatan. Secara umum, berdasarkan klasifikasi penamaan

batuan (Wentworth, 1992), batulanau karbonatan (Gambar 5) berwarna abu-abu, ukuran

lanau, sortasi baik, struktur perlapisan, komposisi material berukuran lanau, tuf, dan

material karbonat; batupasir karbonatan (Gambar 5) memperlihatkan warna coklat,

ukuran pasir halus – sedang, sortasi baik, kemas tertutup, struktur perlapisan, komposisi

mineral kuarsa, plagioklas, tuf, dan material karbonat.

Berdasarkan pengamatan mikroskopis, sayatan tipis batulanau karbonatan

(Gambar 5) berwarna putih kecoklat-coklatan pada nikol sejajar (PPL) (Gambar 6c),

berwarna abu-abu kehitam-hitaman pada nikol bersilang (XPL) (Gambar 6d), ukuran




sinklin Krobokan. Berdasarkan penelitian lapangan dengan skala 1:25.000,

penentuan/interpretasi struktur geologi berupa sinklin di daerah penelitian dihasilkan dari

rekonstruksi arah dan kedudukan perlapisan batuan pada stasiun-stasiun pengamatan

(Gambar 3). Singkapan yang mendukung interpretasi sinklin dapat dilihat pada gambar 7

yang menampilkan arah dan kemiringan lapisan singkapan yang saling berlawanan.

Singkapan pada STA 5 mewakili sayap utara dengan strike dip N105°E/30° dan singkapan

pada STA 3 mewakili sayap selatan dengan strike dip N262°E/47° (Gambar 7).

4.3. Karakteristik Lempung

Mineralogi lempung dapat diketahui dengan melakukan pengujian XRD (X-Ray

Diffraction). Analisis ini menggunakan radiasi gelombang elektromagnetik berukuran 10-8

– 10-12 m. Penggunaan analisis XRD digambarkan dalam bentuk gelombang refleksi dari

sinar X sehingga dapat diketahui karakteristik mineral lempung. Analisis XRD

menggunakan perlakuan clay treatment sehingga dapat diketahui nilai peak AD (air dried),

EG (ethylen glycol), dan heating 550°. Ethylon glycol berfungsi untuk mengetahui suatu

mineral kristalin yang memiliki sifat mengembang (swelling), sedangkan heating digunakan

untuk mengidentifikasi jenis mineral yang tidak tahan terhadap panas. Berdasarkan

pengujian XRD terhadap sampel AS.BL.STA2 yang mempresentasikan satuan batulanau

dijumpai kelimpahan mineral montmorilonit, sepiolit, dan klorit (Gambar 8). Pada sampel

AS.BL.STA3 yang mewakili satuan batulempung sisipan batupasir, dijumpai kehadiran

mineral montmorilonit, kaolinit, dan sepiolit (Gambar 9). Perbedaan kehadiran mineral

montmorilonit di STA 2 dan STA 3 berdasarkan hasil uji XRD tersebut terletak pada nilai

intensitasnya. Untuk sampel STA 3 pada kondisi air dried dengan nilai d (jarak bidang kisi

pemantul) adalah 15,6 Å atau nilai 2Ө=5,66 menunjukkan intensitas (±440) lebih tinggi

dibanding montmorilonit STA 2 pada kondisi yang sama dengan d adalah 15,9 Å (2Ө=5,54)

yang menunjukkan intensitas lebih rendah (±315). Hal tersebut mengindikasikan

kemungkinan bahwa kelimpahan montmorilonit di STA 3 lebih dominan daripada

montmorilonit di STA 2.

Mineral montmorilonit merupakan mineral lempung yang memiliki sifat swelling

yang lebih besar disbanding mineral lempung lain. Montmorilonit mampu untuk

mengembang (swell) ketika terjadi penambahan fluida dan menyusut ketika kehilangan

fluida (shrink) (Reeves dkk, 2006). Kedua proses tersebut sangat beresiko terhadap

konstruksi jalan diatasnya. Ketika musim hujan, maka montmorilonit akan mengembang

dengan kemampuan maksimal, dimana hal tersebut dapat membuat jalan mengalami

deformasi (perubahan bentuk) ke atas, dan ketika musim kemarau, maka montmorilonit

akan menyusut sehingga terjadi penuruan kontruksi jalan. Kedua proses swelling dan

shrinking itu dapat mengakibatkan kerusakan jalan seperti bergelombang, bergeser,

berlubang, dan retak – retak bagi kontruksi jalan diatas alas konstruksi zona lempung

montmorilonit. Dengan demikian, montmorilonit yang ditemukan hadir disemua sampel

di daerah penelitian dianggap sebagai mineral kunci yang menyebabkan kerusakan jalan

yang ada.




4.4. Hubungan Lempung terhadap Kerusakan Jalan

Tingkat kerusakan jalan di lapangan dibedakan berdasarkan kondisi jenis

kerusakan jalan, luasan area kerusakan jalan, dan jenis bahan kontruksi jalan. Ketiga

parameter kondisi kerusakan jalan tersebut ditinjau dari penilaian perspektif secara

subjektif (Tabel 1). Parameter jenis kerusakan jalan, secara berurutan dari yang terberat

hingga teringan, dapat dibedakan menjadi bergelombang, bergeser, berlubang, dan

retakan. Kerusakan jalan jenis bergelombang merupakan jenis kerusakan jalan terberat

dibandingkan jenis retakan karena dibutuhkan kemampuan swelling yang besar oleh

mineral lempung untuk dapat membuat jalan mengalami fase bergelombang. Parameter

kedua yaitu luasan kerusakan jalan. Semakin luas area jalan yang mengalami kerusakan

jalan mengindikasikan bahwa kehadiran mineral lempung yang mempunyai sifat swelling

tinggi semakin banyak. Dan parameter terakhir berupa jenis bahan kontruksi jalan. Bahan

konstruksi jalan hingga saat ini, khususnya di Indonesia, dibedakan menjadi dua bahan,

yaitu bahan aspal dan beton. Perbedaan kedua bahan ini terletak di bagian kekuatan dan

sifat bahannya. Bahan beton memiliki kekuatan bahan yang lebih besar dibandingkan

bahan aspal. Selain itu, beton memiliki sifat yang keras dibandingkan bahan aspal yang

memiliki sifat lentur. Oleh karena itu, jika suatu jalan yang mengalami kerusakan jalan

terbuat dari bahan beton menunjukan bahwa tingkat penyebab kerusakan jalan oleh alas

penopang cukup besar dibandingkan bahan aspal.

Berdasarkan kenampakan jalan di lapangan, diketahui bahwa kontruksi jalan di

STA 3 memiliki jenis kerusakan jalan berupa lubang dan retakan dengan luasan area yang

cukup besar, sedangkan STA 2 terdapat kerusakan jalan berupa retakan dengan luasan

area di beberapa titik (Tabel 1; Gambar 10). Hal itu dipengaruhi oleh kehadiran mineral

lempung sebagai alas kontruksi jalan. STA 3 yang tersusun oleh mineral montmorilonit,

kaolinit, dan sepiolit memiliki tingkat kerusakan jalan yang lebih besar dibandingkan STA

2 yang tersusun oleh kelompok mineral montmorilonit, sepiolit, dan klorit. Asosiasi

mineral ini menjadi penting karena pemakaian unsur bersama yang menjadikan mineral

lempung terbentuk. Kandungan unsur Mg pada montmorilonit

(Na,Ca)0.33(Al,Mg)2(Si4O10)(OH)2·12H2Ojuga digunakan juga oleh mineral lain, yaitu sepiolit

Mg4Si6O15(OH)2·6H2Odan klorit ((Mg,Al)(OH)8 AlSi3O8) sehingga persentase kelimpahan

montmorilonit menjadi berkurang di STA 2. Sedangkan di STA 3 unsur Mg hanya

digunakan oleh montmorilonit dan sepiolit tanpa diganggu oleh mineral kaolinit

(Al2Si2O5(OH)4) (Kraus dkk, 1951). Kondisi tersebut didukung oleh hasil karakteristik XRD

pada lempung yang sudah dijelaskan pada sub bab 4.3. bahwa montmorilonit pada

lempung di STA 3 menunjukkan nilai intensitas yang lihat lebih tinggi (Gambar 8)

dibanding dengan montmorilonit pada STA 2 (Gambar 9). Hal tersebut, memungkinkan

kelimpahan montmorilonit di STA 3 lebih besar dibandingkan kelimpahan montmorilonit

di STA 2. Oleh karenanya, di STA 3 yang mewakili satuan batulempung sisipan batupasir

yang dikarakteristikkan dengan kelimpahan montmorilonit yang lebih dominan, memiliki

potensi dan tingkat kerusakan jalan yang lebih besar dibanding dengan STA 2 yang

mewakili satuan batulanau.




V. KESIMPULAN

Berdasarkan penelitian pendahuluan tentang karakteristik lempung terhadap kerusakan

jalan raya Kemusu – Juwangi, Kabupaten Boyolali, Jawa Tengah dapat disimpulkan

bahwa:

1. Daerah penelitian tersusun oleh satuan batulempung sisipan batupasir dan satuan batulanau.

2. Mineral lempung yang hadir di daerah penelitian berupa montmorilonit, kaolinit, sepiolit, dan klorit. Montmorilonit diinterpretasikan sebagai mineral lempung yang

berpotensi dapat merusak konstruksi jalan karena mempunyai sifat swelling yang besar.

3. Tingkat kerusakan jalan di STA 3 yang terletak pada satuan batulempung sisipan batupasir lebih besar dibandingkan STA 2 yang terletak pada satuan batulanau karena

kehadiran mineral montmorilonit yang lebih mendominasi pada STA 3.

ACKNOWLEDGEMENTS

Penulis mengucapkan terima kasih kepada Departemen Teknik Geologi, Fakultas Teknik,

Universitas Gadjah Mada yang telah menyediakan dana hibah untuk penelitian ini dan

atas penyediaan fasilitas laboratoium untuk analisis sampel.

DAFTAR PUSTAKA

Al-Ani, T., dan Sarapaa, O., 2008, Clay and Clay Mineralogy: Physical – Chemical Properties and Industrial

Uses: Geological Survey of Finland.

Chen, P.Y., 1977, Table of Key Lines in X-Ray Powder Diffraction Patterns of Minerals in Clays and

Associated Rocks: The State of Indiana, Bloomington.

De Genevraye, P., dan Samuel, L., 1972, Geology of The Kendeng Zone (Central & East Java), Proceedings of

the Indonesian Petroleum Association First Annual Convention and Exhibition: p. 17 – 30.

Kraus, E.H., Hunt, W.F., dan Ramsdell, L.S., 1951, Mineralogy: an introduction to the study of minerals and

crystals: New York, McGraw-Hill Book Company, Inc.

Mount, J.F., 1985, The Mixing of Silisiclastic and Carbonate Sediments in the Shallow Shelf Environment:

Geology, 12, p.432-435.

Pardoyo, B., Gunarso, A., Nuprayogi, R., dan Partono, W., 2017, Stabilisasi Tanah Lempung Ekspansif

dengan Campuran Larutan NaOH 7.5%: Jurnal Karya Teknik Sipil, vol. 6, p. 238-245.

Reeves, G.M., Sims, I., dan Cripps, J.C., 2006, Clay Materials Used in Construction: London, Engineering

Geology Special Publication.

Sukardi dan Budhitrisna, T., 1992, Peta Geologi Lembar Salatiga, Jawa: Pusat Penelitian dan Pengembangan

Geologi, skala 1:100.000, 1 lembar.




Wentworth, C.K., 1922, A Scale of Grade and Class Terms for Clastic Sediments: The Journal of Geology,

vol.30, no.5, p.377-392 .




Tabel 1. Tingkat kerusakan jalan STA 2 dan STA 3

STA Jenis kerusakan Dimensi

kerusakan

Jenis bahan

konstruksi

Tingkat

kerusakan

STA 2 Retak – retak 25% Aspal Rendah

STA 3 Berlubang, retak – retak 60% Aspal Tinggi

Tabel 2. Rangkuman data lapangan dan laboratorium STA 2 dan STA 3

Keterangan STA 2 STA 3

Satuan batuan Satuan batulanau

Satuan batulempung sisipan

batupasir

Hasil analisis

petrografi

Sandy micrite, allochemic

sandstone Allochemic sandstone

Asosiasi

mineral

lempung

Montmorilonit, sepiolit, dan

klorit

Montmorilonit, kaolinit, dan

sepiolit

Tingkat

kerusakan

jalan

Rendah Tinggi




Gambar 1. Lokasi daearah penelitian yang terletak di Desa Ngaren dan sekitarnya, Kec.

Kemusu – Juwangi, Kab. Boyolali, Jawa Tengah (Bakosurtanal, 1998)




Gambar 2. Peta geologi regional bagian tengah dari Lembar Salatiga (Sukardi dan Budhitrisna,

1992) dan lokasi daerah penelitian




Gambar 3. Peta geologi daerah penelitian

Gambar 4. Singkapan (a) batulempung karbonatan di STA 1 (kamera menghadap selatan) dan

(b) batulempung karbonatan sisipan batupasir karbonatan di STA 3 (kamera menghadap barat)




Gambar 5. Singkapan perlapisan batulanau karbonatan dengan batupasir karbonatan di STA 2

(kamera menghadap barat)




Gambar 6. Sayatan tipis allochemic sandstone (a) PPL STA 3 (b) XPL STA 3 (e) PPL STA 2 (f) XPL

STA 2; sandy micrite (c) PPL STA 2 (d) XPL STA 2




Gambar 7. Singkapan (a) STA 5 berasal dari sayap utara dan (b) STA 3 berasal dari sayap selatan

Gambar 8. Hasil analisis XRD STA 2




Gambar 9. Hasil analisis XRD STA 3

Gambar 10. Kerusakan jalan di (a) STA 2 dan (b) STA 3

prosiding seminar nasional kebumian ke-12 f... · 2020. 2. 12. · secara umum, berdasarkan...

Documents