BAB III METODE PENELITIAN
3.1. Lokasi Penelitian
Lokasi yang menjadi obyek penelitian berada di Bukit Ganoman Jalan Raya Matesih - Tawangmangu KM 03+400 - 04+100 Desa Koripan, Kecamatan Matesih, Kabupaten Karanganyar. Peneliti memilih lokasi ini karena setiap musim hujan tiba, sering terjadi keruntuhan lereng. Lokasi penelitian dapat dilihat pada Gambar 3.1.
3.2. Alat Bantu Penelitian
Untuk mempermudah dalam analisis data maka peneliti menggunakan beberapa Software, antara lain: 1.
Google Earth, digunakan untuk menentukan lokasi koordinat pengambilan sampel tanah.
2.
Geo Slope (Slope/W 2007), digunakan untuk analisis stabilitas lereng metode Morgenstern-Price.
3.
Microsoft Office Excel, digunakan dalam analisis statistik konsep interval kepercayaan dan pembuatan grafik hubungan kemiringan lereng dengan Safety Factor (SF).
4.
Sistem Informasi Geografis (SIG), digunakan dalam pembuatan peta kontur.
5.
AutoCAD 2007, digunakan untuk membantu dalam pembuatan peta kemiringan lereng dan peta Safety Factor (SF).
21
22
Bukit Ganoman
Gambar 3.1. Lokasi Penelitian (Sumber: http://www.karanganyarkab.go.id/)
23
3.3. Pengumpulan Data
Data yang diperlukan pada penelitian ini antara lain: 3.3.1. Data Primer Dalam penelitian ini data primer yang digunakan berupa sampel tanah yang diambil langsung di lokasi rawan longsor yaitu di lereng Bukit Ganoman. Pengambilan sampel ini dilakukan secara acak sebanyak 12 titik, dengan menggunakan tabung berdiameter 2,5 inch dengan panjang 50 cm. Caranya dengan menancapkan tabung ke permukaan tanah, lalu bagian atas pipa pralon dipukul menggunakan palu sampai masuk kedalam tanah dan mengisi seluruh tabung. Kemudian pipa pralon yang berisi tanah diambil dan ditutup menggunakan plastik hitam.
Gambar 3.2. Pengambilan Sampel Tanah
Sampel tanah yang sudah diambil dilakukan pengujian di Laboratorium Mekanika Tanah UNS untuk mengetahui parameter tanah, yang meliputi:
24
1.
Uji Indeks Properties Maksud dari pengujian ini adalah untuk mengetahui jenis/klasifikasi tanah. Pengujian ini meliputi pengujian berat isi tanah (b), pengujian kadar air (wn), pengujian berat jenis tanah (Gs), pengujian hidrometer dan Grainsize.
2.
Uji Geser Langsung (Direct Shear) Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui nilai kohesi (c) dan sudut gesek tanah (φ) yang digunakan sebagai data dalam analisis stabilitas lereng menggunakan Software Geo Slope.
Gambar 3.3. Lokasi Pengambilan Sampel Tanah (Sumber: https://earth.google.com)
3.3.2. Data Sekunder Data sekunder pada penelitian ini menggunakan data ASTER GDEM Kabupaten Karanganyar (Gambar 2.5). Data tersebut di import ke dalam Sistem Informasi Geografis (SIG), lalu di crop pada lokasi penelitian yang terletak pada Bukit Ganoman. Selanjutnya dilakukan pembuatan peta kontur dengan interval kontur 5 m pada skala 1:3.000.
3.4. Analisis Data 3.4.1. Pengukuran Kemiringan Lereng Penentuan kemiringan lereng, dilakukan menggunakan pendekatan Wentworth dengan membuat grid (kotak-kotak) pada peta kontur dengan interval 1 × 1 cm.
25
Gambar 3.4. Tampilan Grid 1 × 1 cm
Dengan mengetahui jumlah kontur pada masing-masing kotak grid, interval kontur peta, panjang diagonal setiap kotak grid dan skala peta, variasi kemiringan lereng pada masing-masing kotak grid dapat dihitung dengan metode Square Persamaan 2.11.
3.4.2. Analisis Stabilitas Lereng Analisis stabilitas lereng, menggunakan geometri lereng yang dimodelkan dengan variasi kemiringan (β) yang diperoleh dari hasil perhitungan pengukuran kemiringan lereng dan lebar lereng (b) yang diperoleh dari panjang diagonal kotak grid yang dikalikan dengan skala peta 1:3.000. Hasil pengujian laboratorium Mektan yang terdiri dari b, c dan φ pada 12 sampel, digunakan dalam perhitungan stabilitas lereng. Hasil analisis ini akan diperoleh nilai Safety Factor (SF) pada beberapa variasi kemiringan dan 12 sampel.
Saat melakukan analisis menggunakan Software Geo Slope, pemodelan bidang gelincir longsor digunakan metode Entry dan Exit. Karena penelitian ini hanya meninjau pada keruntuhan permukaan, maka posisi bidang gelincir terletak pada
26
bidang miring lereng. Selanjutnya analisis stabilitas lereng ini menggunakan metode yang dipakai yaitu Morgenstern-Price. Hasil analisis akan ditampilkan pada Tabel 3.1.
Tabel 3.1. Contoh Rekapitulasi Nilai Safety Factor (SF) β β1 β2 β3 β4 β5 β6
1 v v v v v v
2 v v v v v v
3 v v v v v v
4 v v v v v v
SF Morgenstern-Price 5 6 7 8 v v v v v v v v v v v v v v v v v v v v v v v v
9 v v v v v v
10 v v v v v v
11 v v v v v v
12 v v v v V v
3.4.3. Analisis Statistik Analisis statistik ini digunakan untuk mengetahui besarnya tingkat keyakinan nilai SF pada 12 sampel atau dapat diartikan sebagai resiko kesalahan data/batas tingkat kesalahan data yang diambil, dengan variasi prosentase 95%, 90%, 85%, dan 80%.
Langkah-langkah dalam menentukan tingkat keyakinan data yaitu menentukan rata-rata dan standar deviasi nilai Safety Factor (SF) masing-masing kemiringan pada 12 sampel. Kemudian menentukan nilai derajat kebebasan (df) dan taraf signifikansi (α) terlebih dahulu, untuk menentukan nilai t-tabel yang akan digunakan pada Persamaan 2.9. Nilai t-tabel ini dapat dicari pada Lampiran F. Selanjutnya dapat dianalisis menggunakan konsep interval kepercayaan (CI), menggunakan jenis parameter yang dipakai yaitu, μ dan σ tidak diketahui dengan populasi tidak terbatas pada sampel kecil (n < 30) dengan pengujian satu pihak (pihak kiri).
Hasil perhitungan interval kepercayaan berupa nilai interval pada batas kiri (-) dan kanan (+). Karena yang digunakan adalah nilai kritis atau nilai yang menjauhi nilai rata-rata sampel, maka digunakan hasil interval kiri (-). Kemudian hasil perhitungan interval kepercayaan nilai SF pada batas kiri (-) dibuat grafik. Tujuan grafik ini
27
adalah untuk menunjukkan bagaimana hubungan antara kemiringan lereng dengan nilai SF pada tingkat keyakinan 95%, 90%, 85% dan 80%.
3.5. Pembuatan Peta 3.5.1. Peta Kemiringan Lereng Variasi kemiringan yang diperoleh dari hasil pengukuran kemiringan lereng pada setiap kotak grid, diplotkan manual kedalam peta kontur yang sudah terdapat kotak grid 1 × 1 cm atau 30 × 30 m pada jarak sebenarnya, dengan menggunakan Software AutoCAD 2007. Peneliti membuat gradasi warna yang berbeda pada setiap variasi kemiringan lereng, untuk membedakan antara kemiringan satu dengan yang lainnya. Pembuatan peta kemiringan lereng mengacu pada klasifikasi United State Soil System Management (USSSM) pada Tabel 2.3.
3.5.2. Peta Safety Factor (SF) Hasil perhitungan interval kepercayaan nilai Safety Factor (SF) batas kiri (-) di beberapa variasi tingkat keyakinan, diplotkan secara manual ke dalam kotak grid peta kemiringan lereng. Pembuatan peta SF juga menggunakan 3 gradasi warna (hijau, kuning, merah), yang digunakan untuk membedakan dimana wilayah lereng yang stabil, kritis dan labil akan longsor. Hal ini mengacu pada standar Bowles (1989) pada Tabel 2.2, dimana hanya terdapat 3 variasi nilai angka keamanan. Sehingga hasil yang didapatkan berupa peta SF pada variasi tingkat keyakinan 95%, 90%, 85%, dan 80%.
3.6. Diagram Alir Tahapan Penelitian
Tahapan penelitian digambarkan dalam bentuk diagram alir pada Gambar 3.5.
28
MULAI Identifikasi Masalah dan Studi Pustaka Perumusan Masalah
Pengambilan
Pengambilan Data Primer (Sampel Tanah)
Data Sekunder (ASTER GDEM)
Uji Indeks Properties Pembuatan Peta Kontur Skala 1:3.000
(wn, γb, Gs, Hidrometer dan Grainsize) Uji Direct Shear (c dan φ)
Pengukuran Variasi Kemiringan Lereng
Analisis Stabilitas Lereng (Geo Slope) Analisis Statistik dengan Variasi Tingkat Keyakinan Grafik Hubungan Kemiringan Lereng (β) dengan Safety Factor (SF) Peta Kemiringan Lereng dan Safety Factor (SF) Hasil dan Pembahasan SELESAI Gambar 3.5. Diagram Alir Penelitian
