Peran Pelapukan dalam Geologi TeknikA. Pengertian Proses pelapukan dapat didefinisikan sebagai proses perubahan batuan yang terjadi akibat pengaruh langsung atmosfer dan hidrosfer , sedangkan geoteknik adalah bidang ilmu yang mempelajari dan mengembangkan aplikasi teknologi rekayasa sipil yang bersifat kebumian. Geo bumi, technical teknologi teknik sipil. Geoteknik memusatkan analsisnya pada obyeknya seperti material alam yang berada pada permukaan atau di bawah permukaan bumi. Material ini adalah tanah dan batuan.Proses pelapukan batuan merupakan perubahan fisik batuan, terjadi karena tiga faktor utama yaitu:1. Pelapukan Mekanik/fisikaPada proses pelapukan ini hanya berlangsung perubahan fisik saja, secara mekanik, tidak disertai perubahan kimia.Sehingga komposisinya tetap, yang berubah hanya sifat fisiknya saja. Prinsip disintegrasi pada pembentukan tanah atau sedimen yaitu berkurangnya ukuran butir tanpa perubahan pada komposisi kimianya. Hal ini terjadi akibat penghancuran secara fisika melalui: Abrasi, yaitu proses penggerusan batuan oleh agen transport seperti air dan es. Frost Action, yaitu proses pembekuan air dalam batuan. Hal ini mengakibatkan batuan terpecah akibat bertambahnya volume air ketika membeku. Aktivitas biologi, di antaranya rekahan pada batuan karena pertumbuhan akar.Berkurangnya ukuran butir mengakibatkan bertambahnya luas permukaan partikel, hal ini tentunya akan meningkatkan laju reaksi kimia yang terjadi selama proses dekomposisi.Pelapukan fisik dipengaruhi oleh beberapa faktor: Rekahan-rekahan (sheeting joint), hilangnya tekanan dari beban lapisan atas batuan yang semula menimbunnya mengakibatkan perubahan fisik dari batuan yang semula masif.Dengan hilangnya beban, maka seolah-olah batuanmen dapat tekanan dari bawah yang rekahan-rekahan sejajar permukaan. Pertumbuhan kristal/berubah air garam menjadi kristal, Jika air tanah mengandung garam, maka pada siang hari airnya menguapdan garam akan mengkristal. Kristal garam ini tajam sekali dan dapat merusak batuan pegunungan di sekitarnya, terutama batuan karang didaerah pantai. Adanya pertumbuhan kristal-kristal garam menekan celah-celah atau rongga antar butir pada batuan, sehingga batuan tersebut dapat terintegrasi/hancur. Tekanan Es (frost wedging), pembekuan air yang terdapat dalam pori-pori dan rekahan batuan menekan dinding sekitarnya dan dapat menghancurkan batuan. Adapun pembekuan air di dalam batuan, maka volumenya akan mengembang. Pengembangan ini menimbulkan tekanan, karena tekanan ini batu- batuan menjadi rusak atau pecah pecah. Pelapukan ini terjadi di daerah yang beriklim sedang dengan pembekuan hebat. Pengaruh tumbuhan, benih tumbuhan yang hidup pada celah batuan makin lama makin besar menjadi pohon. Akarnya membesar, menekan dan menerobos batuan disekitarny secara perlahan dan menghancurkan batuan. Pengaruh suhu (thermal), Adanya perbedaan temperature yang tinggi peristiwa ini terutama terjadi di daerah yang beriklim kontinental atau beriklim Gurun di daerah gurun temperatur pada siang hari dapat mencapai 50 Celcius. Pada siang hari bersuhu tinggi atau panas. Batuan menjadi mengembang, pada malam hari saat udara menjadi dingin, batuan mengerut. Apabila hal itu terjadi secara terus menerus dapat mengakibatkan batuan pecah atau retak-retak.menyebabkan pemuaian dan penyusutan akibat perubahan suhu dan dapat menghancurkan batuan2. Pelapukan Kimia/dekomposisi,Pelapukan kimia adalah pelapukan batuan yang menghasilkan perubahan zat dari mineral pembentuk batuan. Pelapukan kimia lebih memegang peranan penting bila dibandingkan dengan pelapukan fisik. Dalam pelapukan kimia terjadi perubahan komposisi kimia mineral yang terlapukkan, sehingga dapat dikatakan proses dekomposisi. Menurut Waheed Ahmad (2002), proses pelapukan kimia dipegaruhi oleh beberapa faktor: Stabilitas dari mineral tergantung pada stuktur kristal dan titik didih kristal, semakin banyak stuktur kristal dan semakin rendah titik didih suatu kristal semakin mudah kristal untuk lapuk. Kondisi asam dan basamempengaruhi terlarutnya suatu material terhadap watertabel Lingkungan potensi redoks Angka pemecahan material terlarut. Tergantung pada : Relativitas oksida terlarut dalam air, penambahan air yang bergerak dari suatu system, presentasi belahan, pecahan kristal dan porositas batuan. Ukuran butir dan struktur batuan. Semakin besar ukuran butir suatu batuan semakin resisten dibandingkan dengan ukuran butir yang lebih kecil karena ukuran butir yang besar mempunyai permukaan butir yang lebih luas. Sedangkan struktur batuan seperti kekar,sesar dan belahan memudahkan pelapukan pada batuan. Iklim seperti hujan, temperature, vegetasi. Topografi Waktu3. Pelapukan Organik Pelapukan organik yaitu pelapukan yang disebabkan oleh tumbuh-tumbuhan dan binatang. Misalnya pelapukan oleh perpanjangan akar tanaman, pelapukan oleh bakteri, cacing, semut dsb.Penyebabnya adalah proses organisme yaitu binatang tumbuhan dan manusia, binatang yang dapat melakukan pelapukan antara lain cacing tanah, serangga. Dibatu-batu karang daerah pantai sering terdapat lubang-lubang yang dibuat oleh binatang.Pengaruh yang disebabkan oleh tumbuh tumbuhan ini dapat bersifat mekanik atau kimiawi. Pengaruh sifat mekanik yaitu berkembangnya akar tumbuh-tumbuhan di dalam tanah yang dapat merusak tanah disekitarnya. Pengaruh zat kimiawi yaitu berupa zat asam yang dikeluarkan oleh akar- akar serat makanan menghisap garam makanan. Zat asam ini merusak batuan sehingga garam-garaman mudah diserap oleh akar. Manusia juga berperan dalam pelapukan melalui aktifitas penebangan pohon, pembangunan maupun penambangan.B. Faktor yang Mempengarui PelapukanFaktor yang mempengaruhi proses pelapukan adalah: Jenis dan struktur batuan, Struktur batuan adalah sifat fisisdan susunan kimia batuan, sehingga terjadinya perbedaan antara satu jenis batuan dengan batuan lainnya. Batu kapur berbeda dengan andesit atau basalt, misalnya. Perbedaan ini menyebabkan perbedaan dalam proses pelapukan. Kebalikan dari reaksi Bowen, mineral yang terbentuk pada saat awal pembentukan magma suhu da tekanan tinggi. Olivin misalnya akan mudah lapuk daripada kwarss. Efektivitas pelapukan dipengaruhi luas, banyak kekar, akan lebih cepat lapuk karena permukaan kontaknya lebih luas. Lereng, Butiran-butiran mineral yang terlepas akibat pelapukan akan mudah longsor terbawa hujan. Iklim, Iklim banyak berpengaruh terhadap proses pelapukan karena terdiri dari hujan, temperatur (suhu), dan kelembaban. Air hujan berpengaruh terhadap komposisi kimiawi mineral-mineral penyusun tanah,kedalaman dan perbedaan profil serta sifat tanah. Makhluk Hidup, Manusia dan binatang penggerek (pembuat lubang), mempercepat proses pelapukan. Untuk meningkatkan kehidupannya, manusia memotong bukit untuk jalan raya, penambangan dan sebagainya yang mempengaruhi adalah dapat memperluas kontak permukaan untuk pelapukan. Binatang penggerek, semut, cacing, dan rayap mampu membuat lubang dipermukaan tanah. Topografi, Keadaan topografi setempat akan sangat mempengaruhi sirkulasi air beserta reagen-reagen lain. Untuk daerah yang landai, maka air akan bergerak perlahan-lahan sehingga akan mempunyai kesempatan untuk mengadakan penetrasi lebih dalam melalui rekahan-rekahan atau pori-pori batuan. Waktu. Waktu yang cukup lama akan mengakibatkan pelapukan yang cukup intensif .C. Peran Pelapukan dalam GeoteknikHasil akhir dari pelapukan adalah tanah yang berwujud lepas. Penghancuran batuan secara fisika dan kimiawi adalah proses pelapukan yang merupakan tahap awal pembentukan tanah. Adanya pelapukan pada massa dan material batuan sering mengakibatkan rencana desain suatu struktur bangunan menjadi khas, karena pelapukan umumnya mengakibatkan pula perubahan sifat keteknikannya. Mempelajari pengaruh pelapukan batuan terhadap kondisi batuan dan karakteristik sifat keteknikannya merupakan bagian yang sangat penting dalam investigasi geologi teknik. Maka, dalam upaya mengetahui secara rinci karakteristik sifat keteknikan batuan, studi pengaruh pelapukan batuan terhadap beberapa sifat keteknikannya dapat menjadi parameter masukan yang penting guna menunjang kegiatan perencanaan pembuatan desain perkuatan lereng.

PERAN PELAPUKAN DALAM GEOLOGI TEKNIKPelapukan adalah proses alterasi dan fragsinasi batuan dan material tanah pada dan/atau dekat permukaan bumi yang disebabkan karena proses fisik, kimia dan/atau biologi. Hasil dari pelapukan ini merupakan asal (source) dari batuan sedimen dan tanah (soil). Komposisi tanah tidak hanya tergantung pada batuan induk (asal) nya, tetapi juga dipengaruhi oleh alam, intensitas, dan lama (duration) pelapukan dan proses jenis pembentukan tanah itu sendiri (Boggs, 1995).Jenis-jenis PelapukanMenurut proses terjadinya pelapukan dapat digolongkan menjadi 3 jenis yaitu:a. Pelapukan FisikPelapukan fisik (disintegrasi) merupakan proses mekanik yang menyebabkan bebatuan massif pecah-hancur terfragmentasi menjadi partikel-partikel kecil tanpa ada perubahan kimiawi sama sekali. Proses ini sangat dominan pada kondisi suhu rendah seperti di kutub atau pada kondisi suhu tinggi di padang pasir. Proses pelapukan fisik terutama dipicu oleh perubahan suhu secara drsatis dan oleh hantaman air hujan, selain dapat dipicu oleh penetrasi akar dan aktivitas makhluk hidup lainnya.Bebatuan yang tersusun oleh berbagai mineral yang beraneka sifat fisik dan kimawi apabila tiba-tiba terpapar oleh perubahan suhu drastis, akan terjadi kontraksi dan ekspansi antarfraksi penyusunnya, sehingga timbul retakan-retakan yang kemudian memicu pecah hancurnya bebatuan ini. Kecepatan proses ini tergantung pada kondisi fisik bebatuan. Bebatuan berpermukaan kasar lebih cepat ketimbang yang halus, bebatuan berwarna gelap lebih banyak menyerap panas sehingga lebih cepat ketimbang yang berwarna terang.Proses pelapukan fisik yang dipicu air dapat terjadi lewat beberapa mekanisme:1. Pada bebatuan yang telah retak, air masuk ke celah-celahnya kemudian membeku, pembekuan ini menyebabkan membesarnya rekahan-rekahan tersebut. Lewat tekanan proses hodrothermal berupa siklus beku cairnya air yang silih berganti ini, bebatuan menjadi pecah hancur. Mekanisme ini umumnya terjadi pada kawasan beriklim dingin.2. Hanataman butiran-butiran hujan dan aliran air/es menyebabkan terjadinya pengikisan dan retaknya bebatuan, menghasilkan partikel-partikel halus yang terangkut ke tempat-tempat rendah.b. Pelapukan KimiawiPelapukan atau transformasi kimiawi umunya merupakan proses yang menyertai proses pelapukan fisik dan menyebabkan terjadinya perubahan dalam komposisi kimiawi maupun komposisi mineral (dekomposisi) penyusun permukaan fragmen-fragmen bebatuan. Melalui proses ini bagian permukaan fragmen-fragmen dapat kehilangan sebagian mineral penyusunnya atau mengalami perubahan komposisi kimiawinya, yang kemudian menyebabkan terbentuknya mineral-mineral sekunder. Mekanisme yang terlibat dalam transformasi kimiawi ini meliputi : Pelarutan (Solubilitasi) Hidratasi Hidrolisis Oksidasi Reduksi Karbonatasi Asidifikasi (Pengasaman)c.Pelapukan BiologisPelapukan organis adalah proses penghancuran massa batuan dengan bantuan organisme makhluk hidup dan tumbuhan. Pada umumnya pelapukan organis dipengaruhi oleh : Membusuknya sisa tumbuhan dapat membentuk asam gambut yang berakibat rusaknya bebatuan. Pengrusakan-pengrusakan oleh binatang-binatang kecil di dalam tanah. Pengrusakan batuan oleh aktiviras manusia dengan segala peralatannya baik alat tradisonal maupun mekanik.

Faktor-faktor yang Mempengaruhi PelapukanBanyak faktor yang mempengaruhi tingkat pelapukan batuan. Salah satu faktor terpenting adalah iklim. Iklim, pada dasarnya adalah gabungan dari dua faktor yaitu suhu dan kelembaban. Kelembapan dan suhu yang tinggi sangat disukai oleh pelapukan yang melibatkan reaksi kimia. Jadi pelapukan kimiawi umumnya terjadi pada cuaca panas dan lembab. Pada daerah beriklim dingin, yang terjadi umumnya adalah pelapukan fisik.Ukuran batuan dan apapun yang berada di permukaan tanah juga mempengaruhi kecepatan pelapukan batuan. Pada umumnya, batuan dengan ukuran kecil lebih cepat dilapukkan. Kecepatan proses pelapukan bebatuan dapat diindikasikan oleh jenis dan komposisi mineral/senyawa kimiawi penyusunnya. Batuan sedimen umumnya tidak melapuk secepat batuan beku maupun batuan peralihan dan batu pasir lebih resisten ketimbang batu kapur. Hal ini karena bentuknya yang lebih mampat. Bebatuan yang berkomposisi mineral lebih kompleks akan melapuk lebih mudah ketimbang yang lebih sederhana, karena dengan makin kompleksnya komposisi akan makin variatif pori-pori antarmolekul yang terbentuk dan makin tidak rata permukaannya, sehingga makin mudah mengalami proses pelapukan.Peran Pelapukan dalam GeoteknikTanah merupakan hasil akhir dari pelapukan. Penghancuran batuan secara fisika dan kimiawi adalah proses pelapukan yang merupakan tahap awal pembentukan tanah. Adanya pelapukan pada massa dan material batuan sering mengakibatkan rencana desain suatu struktur bangunan menjadi khas, karena pelapukan umumnya mengakibatkan pula perubahan sifat keteknikannya. Maka, dalam upaya mengetahui secara rinci karakteristik sifat keteknikan batuan, studi pengaruh pelapukan batuan terhadap beberapa sifat keteknikannya dapat menjadi parameter masukan yang penting guna menunjang kegiatan perencanaan pembuatan desain perkuatan lereng.