survey geofisika dengan metode geolistrik …

Survey Geofisika Dengan Metode Geolistrik Resistivitas 2D untuk Mitigasi Bencana Gerakan Tanah di Magelang, Jawa Tengah

(Lestari Agustiningtyas dkk.)

Bulletin Vulkanologi dan Bencana Geologi, Volume 11, Nomor 1, Tahun 2017: 39-48

Hal. 39

SURVEY GEOFISIKA DENGAN METODE GEOLISTRIK RESISTIVITAS

2D UNTUK MITIGASI BENCANA GERAKAN TANAH DI MAGELANG,

JAWA TENGAH

Lestari Agustiningtyas, Yukni Arifianti, Kristianto, Iskandar

Pusat Vulkanologi dan Mitigasi Bencana Geologi

Sari

Gerakan tanah yang terjadi di Indonesia berhubungan dengan jenis litologi, kemiringan lereng dan

kondisi keairan. Selain faktor-faktor penyebab tersebut, gerakan tanah biasanya dipicu oleh curah

hujan yang tinggi, gempabumi, dan aktivitas manusia. Gerakan tanah berupa rayapan yang bergerak

lambat telah terjadi di Dusun Kupen, Desa Baleagung, Kecamatan Grabag, Kabupaten Magelang.

Gerakan tanah telah terjadi sejak sejak tahun 2006 dan terus bergerak sampai pada saat pengambilan

data lapangan dilakukan (April 2016). Gerakan tanah ini mengancam 244 Kepala Keluarga (KK) di

Dusun Kupen. Penelitian ini dilaksanakan untuk mengetahui tingkat bahaya gerakan tanah serta

langkah-langkah yang dapat dilakukan sebagai upaya mitigasi bencana gerakan tanah. Metode

penelitian yang dilakukan adalah metode observasi geologi di lapangan didukung dengan survey

geofisika dengan metode geolistrik resistivitas. Gerakan tanah di Dukuh Kupen terjadi pada lokasi

yang disusun oleh tanah pelapukan mudah menyerap dan berada di atas batuan dasar yang bersifat

lebih kedap. Berdasarkan hasil pengukuran geolistrik resistivitas, kondisi tanah terdeteksi sudah tidak

stabil, yang ditunjukkan dengan keterdapatan lapisan jenuh air pada kedalaman 20 meter. Batas antara

lapisan tak jenuh air (resistivitas tinggi) dan lapisan jenuh air (resistivitas rendah) diasumsikan

sebagai bidang gelincir. Retakan-retakan yang terjadi serta aliran air permukaan yang mengarah ke

dalam retakan, mengakibatkan kejenuhan terus bertambah, sehingga gerakan tanah semakin intensif.

Perlu dilakukan pelandaian pada lereng tegak dengan pembuatan terasering setiap ketinggan 2 meter

disertai dengan pembuatan tembok penahan atau retaining wall yang dilengkapi dengan saluran

pembuangan air.

Kata kunci: gerakan tanah, mitigasi bencana, geofisika, Magelang

Abstract

The mass movement occurring in Indonesia is related to types of lithology, slope and water condition.

In addition to these causal factors, mass movement is usually triggered by heavy rainfall, earthquake,

and human activity. Creep landslide occurred in Kupen, Baleagung, Grabag, Magelang .This creep




Hal. 40

had occurred since 2006 and continued until the field data was taken (April 2016). This mass

movement threatens 244 families in Kupen. This research was conducted to determine hazard level

of landslide and steps that should be taken as mitigation effort of landslide disaster. The research

method is geological observation in the field supported by geophysical survey with resistivity method.

Mass movement in Kupen occurred at the location arranged by saturated weathering soil above

bedrock, which is more impermeable. Based on the resistivity measurement, soil condition was

detected unstable, which was indicated by water saturated zone at a depth of 20 meters. The boundary

between unsaturated zone (high resistivity) and saturated zone (low resistivity) is assumed to be a

sliding surface. The cracks developed and the flow of surface water filled in the cracks, caused the

loading continues to increase, so the landslide intensified. It is necessary terracing the slope with

terracing of each 2 meter height accompanied with retaining wall to increase resisting force and

subsurface drainage to reduce water saturation on the slope.

Keywords: mass movement, mitigation, geophysics, Magelang

Pendahuluan

Bencana gerakan tanah yang terjadi di

Kecamatan Grabag, Kabupaten Magelang

telah mengakibatkan 244 KK di Dusun Kupen,

Desa Baleagung terancam. Gerakan tanah di

Dusun Kupen secara geografi terletak pada

koordinat 007° 23’ 32,1” LS dan 110°18’

20,9” LS. Gerakan tanah telah terjadi sejak

sejak tahun 2006 dan terus bergerak sampai

pada saat pengambilan data lapangan

dilakukan (April 2016). Pemeriksaan langsung

di lapangan dengan observasi geologi dan

geofisika, dimaksudkan untuk mendapatkan

data dan informasi yang diperlukan guna

mengetahui faktor penyebab terjadinya

bencana gerakan tanah, sebaran gerakan tanah

dan daerah yang berbahaya. Tujuan dari

penelitian ini adalah untuk memberi gambaran

secara teknis faktor penyebab serta langkah-

langkah penanggulangan dalam rekomendasi

yang diberikan, sehingga dapat dimanfaatkan

oleh masyarakat dan pihak-pihak terkait.

Daerah Penelitian

Bentang alam daerah Dusun Kupen,

Desa Baleagung dan sekitarnya merupakan

lereng perbukitan alami dengan kemiringan

lereng antara 25º-30º, namun di beberapa

tempat terdapat lereng dengan kemiringan

lebih dari 45º. Lokasi penelitian berada pada

ketinggian antara 550 - 650 meter di atas

permukaan laut.

Berdasarkan hasil pemeriksaan di lokasi

bencana serta berdasarkan Peta Geologi

Lembar Magelang dan Semarang, Jawa

(Thanden dkk.,1996) (Gambar 1), batuan

penyusun daerah bencana merupakan Batuan

Gunungapi Gilipetung (Qg) yang terdiri dari




Hal. 41

aliran lava berongga, kelabu, padat sampai

berbutir halus dengan fenokris mafik kecil.

Tanah pelapukan umumnya tersusun oleh pasir

dan pasir lempungan coklat kekuningan

hingga coklat tua.

Gambar 1. Peta geologi Desa Baleagung, Kecamatan Grabag, Kabupaten Magelang, (mengacu pada Peta

Geologi Lembar Magelang dan Semarang, Jawa (Thanden dkk.,1996))

Pada lereng bagian atas dan tengah

berupa kebun campuran yang didominasi oleh

pohon bambu, setempat berupa pemukiman

(Gambar 2). Sedangkan pada bagian bawah

lereng berupa pemukiman dan jalan. Tata

guna lahan daerah bencana berupa

pemukiman, area pemakaman, kolam ikan dan

kebun campuran dengan pola drainase yang

belum kedap (Gambar 3).

Gambar 2. Foto di Dusun Kupen yang

menunjukkan tata guna lahan berupa kebun bambu.

Hal ini merupakan salah satu penyebab terjadi

gerakan tanah akibat pembebanan.




Hal. 42

Gambar 3. Foto di Dusun Kupen yang

menunjukkan sistem drainase (pembuangan

limbah rumah) yang tidak kedap air yang

menyebabkan air meresap ke dalam tanah

sehingga membuat tanah menjadi jenuh.

Berdasarkan Peta Zona Kerentanan

Gerakan Tanah Kabupaten Magelang

(PVMBG, 2013), lokasi bencana terletak pada

zona kerentanan gerakan tanah menengah

artinya pada zona ini dapat terjadi gerakan

tanah jika curah hujan diatas normal, terutama

pada daerah yang berbatasan dengan lembah

sungai, gawir, tebing jalan atau jika lereng

mengalami gangguan.

Metode Penelitian

Pengambilan data lapangan pada lokasi

ini dilakukan pada Bulan April 2016

menggunakan metode observasi geologi di

lapangan dan didukung dengan survey

geofisika metode resistivitas.

a. Observasi Lapangan

Observasi ini meliputi pengambilan data

batuan penyusun dan struktur geologi, serta

data mengenai gerakan tanah pada lokasi

tersebut.

b. Survey Geofisika

Survey geofisika yang diterapkan untuk

penelitian gerakan tanah pada lokasi ini

berupa metode resistivitas dengan

konfigurasi dipole-dipole (Telford

dkk.,1990). Penelitian gerakan tanah

dengan menggunakan metode geolistrik

resistivitas telah sering dilakukan

(Sulaksana dan Yasir, 2013; Siregar dkk.,

2016; Agustin dkk., 2017; Olayanju dkk.,

2017). Pada konfigurasi Dipole-dipole, dua

elektroda arus dan dua elektrode potensial

dengan spasi masing-masing electrode yang

tetap (a). Pengukuran dilakukan dengan

memindahkan elektroda potensial pada

suatu penampang/lintasan dengan elektroda

arus tetap, kemudian pemindahan elektroda

arus pada spasi n berikutnya diikuti oleh

pemindahan elektroda potensial sepanjang

penampang seterusnya hingga pengukuran

elektroda arus pada titik terakhir di

penampang itu. Metode geolistrik

resistivitas dengan konfigurasi dipole-

dipole dapat diterapkan untuk tujuan

mendapatkan gambaran bawah permukaan

pada obyek yang penetrasinya relatif lebih

dalam (hingga kedalaman 80 m).

Konfigurasi ini sering digunakan dalam

survei resistivitas karena rendahnya efek

elektromagnetik yang ditimbulkan antara

sirkuit arus dan potensial (Loke, 1999).

Hasil pengukuran pada penelitian ini akan

menghasilkan data perlapisan batuan bawah




Hal. 43

permukaan yang lebih detil berdasarkan

variasi nilai resistivitasnya (Tabel 1),

sehingga dapat digunakan untuk memper-

kirakan kedalaman perlapisan yang

berpotensi sebagai bidang gelincir.

Tabel 1. Resistivitas Batuan Sedimen (Telford

dkk., 1990)

Hasil Penelitian dan Pembahasan

Observasi Lapangan

Berdasarkan hasil obervasi lapangan,

daerah penyelidikan tersusun oleh tanah

pelapukan setebal 4 – 5 meter, yang berukuran

pasir hingga pasir lempungan berwarna coklat

kekuningan hingga coklat tua. Tidak dijumpai

adanya singkapan batuan yang segar, namun

pada tubuh sungai di tenggara lokasi

penyelidikan dijumpai adanya bongkah-

bongkah batuan beku yang berukuran boulder

(diameter lebih dari 25,6 cm). Diperkirakan

boulder tersebut merupakan fragmen breksi

andesit yang berasal dari Gunung Andong dan

Kendil. Gerakan tanah yang terjadi di Dusun

Kupen, Desa Baleagung berupa rayapan

dengan arah longsoran N145°E (tenggara).

Pada bagian atas lereng terdapat retakan

dengan arah N240°E sepanjang 400 meter dan

diperkiran akan menjadi mahkota longsor. Di

sepanjang retakan tersebut terdapat pohon

bambu yang diperkirakan memicu adanya

pergerakan tanah (Gambar 4). Pada saat

pemeriksaan, retakan yang pada tanah telah

tertutup. Pada lokasi ini juga telah dipasang 4

LEWS (Landslide Early Warning System)

untuk memantau perkembangan pergerakan

tanah. Gerakan tanah ini mengakibatkan 244

KK di Dusun Kupen terancam gerakan tanah.




Hal. 44

Gambar 4. Peta sketsa situasi gerakan tanah di Kampung Kupen, Desa Baleagung, Kecamatan Grabag,

Kabupaten Magelang

Survey Geofisika

Pengukuran geolistrik pada penelitian ini

dilakukan pada 2 lintasan yaitu lintasan searah

dengan arah retakan dan tegak lurus dengan

arah retakan (Gambar 5).

Gambar 5. Jalur lintasan pengukuran resistivitas yaitu jalur searah dengan arah retakan (garis merah) dan tegak

lurus dengan arah retakan (garis hijau).

Hasil pengukuran resistivitas menunju-

kan bahwa pada kedalaman 20 meter di bawah

permukaan tanah terdapat perbedaan

resistivitas (Gambar 6 dan 7) yang

menunjukan adanya perbedaan sifat atau jenis

batuan di bawah permukaan. Lapisan dengan




Hal. 45

resistivitas yang cukup rendah (warna biru

hingga hijau) terdapat pada kedalaman sekitar

20 hingga 80 meter dari permukaan tanah.

Lapisan dengan resistivitas yang rendah ini

diperkirakan merupakan lapisan dengan

kejenuhan air yang lebih besar. Sedangkan

lapisan di atasnya menunjukkan nilai

resistivitas yang cukup tinggi dengan beberapa

blok memiliki resistivitas sangat tinggi (warna

ungu), diperkirakan bahwa lapisan di atasnya

tidak jenuh air dibanding lapisan di bawahnya.

Gambar 6. Hasil pengukuran resistivitas pada jalur yang tegak lurus dengan arah retakan.

Hasil pengukuran pada jalur pengukuran

yang searah dengan arah retakan menunjukan

hasil yang tidak berbeda jauh. Pada permukaan

hingga kedalaman 20 meter menunjukan

resistivitas yang lebih tinggi dengan blok yang

memiliki resistivitas sangat tinggi (warna

ungu). Pada kedalaman 20 hingga 80

menunjukan nilai resistivitas yang lebih

rendah.

Gambar 7. Hasil pengukuran resistivitas pada jalur yang searah dengan arah retakan.

Dari nilai resistivitas yang telah

disesuaikan dengan tabel klasifikasi Telford

dkk. (1990), dapat disimpulkan bahwa pada

bagian bawah berupa lapisan lempung yang

jenuh air dan lapisan di atasnya terdapat soil

berupa pasir dengan bongkahan-bongkahan

batuan beku (andesit).




Hal. 46

Pada bagian bawah lapisan lempung

yang jenuh air terdapat lapisan yang tersusun

oleh pasir dan bongkahan batuan beku, yang

mana blok lapisan ini bersifat lebih stabil dari

pada lapisan di atasnya (Gambar 8). Batuan

pada lokasi penyelidikan memiliki kemiringan

perlapisan batuan sekitar 15° (Gambar 9).

Berdasarkan intepretasi di atas maka

dapat disimpulkan bahwa batas antara blok

stabil dan lapisan lempung yang jenuh air

merupakan bidang gelincir. Lempung

merupakan material yang bersifat

impermeable (kedap air), sehingga air yang

tersimpan pada lapisan tersebut sulit untuk

keluar. Perlu diketahui sifat lapisan lempung

ini secara detil, apakah lempung ini merupakan

lempung yang mengembang (swelling clay)

atau lempung yang rapuh (brittle). Sifat fisik

dari lempung sangat mempengaruhi kestabilan

lapisan soil yang berada di atasnya.

Gambar 8. Intepretasi hasil pengukuran resistivity pada jalur yang tegak lurus dengan arah retakan.

Gambar 9. Intepretasi hasil pengukuran resistivity pada jalur yang searah dengan arah retakan

Kesimpulan dan Saran

Gerakan tanah di Dukuh Kupen, Desa

Baleagung, Kecamatan Grabag, Kabupaten

Malang, terjadi pada lokasi yang disusun oleh

tanah pelapukan bersifat sarang dan berada di

atas batuan dasar yang bersifat lebih kedap.

Hasil pengukuran geolistrik resistivitas

menunjukkan keterdapatan lapisan lempung




Hal. 47

yang jenuh air pada kedalaman sekitar 20

meter. Aliran air permukaan yang belum

seluruhnya kedap, mengakibatkan peresapan

melalui zona-zona lemah tersebut, sehingga

terjadi penjenuhan dan peningkatan bobot

massa tanah. Kondisi ini menyebabkan

terjadinya peningkatan tekanan air pori dan

berkurangnya daya ikat tanah. Adanya pohon-

pohon bambu dan bangunan permanen (beton)

pada bagian atas lereng semakin menambah

beban terhadap tanah. Kondisi-kondisi di atas

ditambah dengan kemiringan lereng yang

terjal menyebabkan tanah mudah bergerak

untuk mencari kesetimbangan baru. Curah

hujan yang tinggi meningkatkan peresapan air

dan semakin memicu terjadinya gerakan tanah.

Retakan-retakan yang terjadi dan aliran air

permukaan yang mengarah ke dalam retakan,

mengakibatkan pembebanan terus bertambah,

sehingga gerakan tanah semakin intensif.

Berdasarkan hasil penelitian di lokasi

bencana serta sebagai bahan mitigasi bencana

gerakan tanah, maka disarankan langkah-

langkah mitigasi bencana gerakan tanah,

sebagai berikut:

a. Masyarakat yang berada/tinggal di lokasi

bencana agar selalu meningkatkan

kewaspadaan terutama pada saat dan

setelah hujan lebat yang berlangsung

lama.

b. Jika terdapat retakan agar segera menutup

dengan tanah lempung yang dipadatkan

agar air hujan tidak masuk/meresap dan

menjenuhi tanah pada lereng.

c. Memperbaiki sistem pengaliran air

permukaan dengan membuat saluran yang

kedap air.

d. Pada bagian bawah lereng setelah drainase

di buat kedap air sebaiknya di diberikan

sistem perkuatan untuk mengurangi laju

gerakan tanah.

e. Waspadai longsoran-longsoran rumpun

bambu terutama yang berbatasan atau

dekat dengan permukiman, terutama

ketika turun hujan disertai angin kencang.

f. Menanami lereng bagian atas dan tengah

dengan tanaman keras berakar kuat dan

dalam (tanaman tahunan) yang akarnya

dapat mengikat tanah pada lereng serta

hindari pembuatan kolam dan penggunaan

lahan yang memerlukan banyak air agar

gerakan tanah di daerah ini berkurang.

g. Perlu dilakukan pelandaian pada lereng

tegak dengan pembuatan terasering setiap

ketinggan 2 meter disertai dengan

pembuatan tembok penahan atau retaining

wall yang dilengkapi dengan saluran

pembuangan air dan pondasi yang dalam

dan kuat.

Pada penelitian selanjutnya bisa

dilakukan analisis mengenai jenis lempung

yang berada pada lokasi penelitian.




Hal. 48

Daftar Pustaka

Agustin MH, Utama W, Nur Rochman JPG,

2017. Identifikasi Letak Cracks pada

Bidang Longsor Menggunakan Metode

Resistivitas 2D. Jurnal Teknik ITS Vol. 6,

No. 1: 2337-3539.

Loke MH, 1999. Electrical Imaging Surveys

For Environmental And Enginering

Studies, Malaysia.

Olayanju GM, Mogaji KA, Lim HS, Ojo TS,

2017. Foundation integrity assessment

using integrated geophysical and

geotechnical techniques: case study in

crystalline basement complex,

southwestern Nigeria. Int. Journal of

Geophysics and Engineering, Vol. 14,

Number 3.

Pusat Vulkanologi dan Mitigasi Bencana

Geologi (PVMBG), 2013. Peta Zona

Kerentanan Gerakan Tanah Kabupaten

Magelang. Pusat Vulkanologi dan Mitigasi

Bencana Geologi, Bandung.

Siregar RN, Sinarta IN, Ervan M, Sismanto,

2016. Ground Penetrating Radar And 2-D

Geoelectricity Application For Detecting

Landslide In Abang District, Karangasem

Regency, Bali. Int. Journal of Engineering

Research and Application, Vol. 6, Issue 8, (

Part -2), pp.51-55.

Sulaksana N, Yasir IZ, 2013. Survey Geofisika

Metode Resistivitas 2-D untuk Mitigasi

Bencana Longsor di Lintasan Kereta Api

Purwakarta – Padalarang. Bulletin of

Scientific Contribution, Volume 11, Nomor

3, Desember 2013: 153-167.

Thanden, RE, Sumadirdja, Richards, Sutisna,

Amin, 1996 Peta Geologi Lembar

Magelang dan Semarang, Jawa, Skala 1 :

100.000. Pusat Penelitian dan

Pengembangan Geologi, Bandung.

Telford, WM, Geldart LP, Sheriff RE, Keys

DA, 1990. Applied Geophysics Second

Edition, Cambridge University Press.

survey geofisika dengan metode geolistrik …

Documents