MEKANISME LONGSORNYA KEMBALI (RE-SLIDING) BREKSI VOLKANIK DI ATAS BATULEMPUNG STUDI KASUS LONGSORAN DI DAERAH GOMBEL KOTA SEMARANG, JAWA TENGAH*) Oleh : Anan ISKANDAR , Imam A.SADISUN2), BANDONO2) 1) Poltek Geologi & Pertambangan AGP Bandung 2) KK Geologi Terapan, FIKTIM, ITB 1)
ABSTRACT Gombel is a highland area in the southern of Semarang City. In these area, there are the main road which is connected from Semarang to the other towns in the southern area including Solo and Jogyakarta. Since dutch collonial era, in the area has recognized often suffering by land failure. In the 2002 and 2006, it has been occured big landslides and effected to the infrastructures damage. Landslides, was occured at the claystone or contact between claystone with volcanic breccia and often as re-sliding of the previously landslides and also has developed to the upper of the slope (retrogressive). Landslide mechanism were resulted by saturated of groundwater at the volcanic breccia which is endured by claystone. Consequently, was happened increasingly of pore pressure and decrease of shear strain. Besides on that, landslide is also triggered by high slope and cutting of the beneath of the slope. Key word : Gombel, re-sliding, retrogressive, volcanic breccia, claystone. SARI Gombel merupakan daerah tinggian di Semarang bagian selatan. Di daerah ini terdapat jalan raya utama yang menghubungkan Semarang ke kota-kota di daerah selatan, seperti Solo dan Jogyakarta. Daerah ini juga merupakan daerah pertumbuhan ekonomi yang sedang berkembang. Namun, sejak zaman dahulu daerah ini telah dikenal sering mengalami kejadian longsor. Tercatat pada tahun 2002 dan 2006, longsoran telah mengakibatkan kerugian material cukup besar. Longsoran, sering terjadi pada batulempung atau kontak antara batulempung dengan breksi volkanik. Longsoran yang terjadi merupakan longsoran berulang (re-sliding) dari longsoran yang lalu dan cenderung berkembang ke bagian atas lereng (retrogressive). Mekanisme longsoran diakibatkan oleh penjenuhan airtanah pada batuan breksi volkanik yang tertahan oleh lapisan batulempung. Akibatnya, batuan mengalami peningkatan tekanan pori dan mengurangi kekuatan gesernya. Longsor juga dipicu oleh kemiringan lereng yang relatif tinggi serta pemotongan di bagian bawah lereng. Kata kunci : longsoran berulang, retrogressive, breksi volkanik, batulempung, Gombel 1
PENDAHULUAN Lokasi penelitian terletak di daerah Gombel, kota Semarang bagian selatan. Daerah ini dilalui oleh jalur utama yang menghubungkan kota Semarang ke arah selatan, seperti Jogyakarta dan Solo. Selain itu, daerah ini juga merupakan daerah pertumbuhan ekonomi yang sedang berkembang (Gambar 1). Daerah ini pernah mengalami longsoran hebat pada tahun 1933 (van Es, 1933). Bukti-bukti longsoran lama dapat diidentifikasi dengan adanya gawir-gawir longsoran lama. Sejak tahun 1977, sebagian daerah bekas longsoran tersebut telah dijadikan perumahan dan lapangan golf dengan menggunakan sistem pemotongan dan penimbunan (cut and fill). Gejala longsoran sudah mulai terjadi sejak awal pembangunan tersebut, walaupun dalam skala kecil. Pada tanggal 8 Februari 2002, kembali telah terjadi longsoran skala besar yang menyebabkan banyak perumahan maupun infrastruktur mengalami rusak hebat (Rahardjo, 2002). Pada awal tahun 2006, longsoran telah terjadi kembali dan menyebabkan kerusakan sebagian Kampung Gombel Sari dan Alas Sari yang sangat berdekatan dengan daerah penelitian. Menurut Rahardjo (2002), longsoran di daerah Gombel diduga merupakan longsoran pada lapisan breksi lapuk di atas batulempung. Namun demikian, masih perlu diadakan kajian yang lebih mendalam untuk dapat mengetahui penyebab yang lebih jelas. Sementara itu, Wahyono (2002) dalam penyelidikan geologi lingkungan di Perumahan Bukit Indah Regensi, telah menyimpulkan bahwa longsoran kemungkinan besar terjadi akibat pemotongan lereng di bagian bawahnya sehingga terjadi perubahan rezim tata airtanah.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui faktor-faktor penyebab longsor serta mekanisme terjadinya longsoran. GEOLOGI DAERAH GOMBEL Geomorfologi Geomorfologi daerah Gombel dan sekitarnya terdiri dari perbukitan, punggungan dan lembah yang membentuk permukaan bergelombang halus sampai kasar, dengan ketinggian antara 80 sampai 300 meter dpl, memanjang berarah utara – selatan dan baratlaut – tenggara. Pola aliran sungai di daerah ini menunjukkan pola aliran rektangular, yaitu anak-anak sungai sejajar satu sama lain dan semuanya bermuara di K. Garang. Hal ini dikontrol oleh struktur sesar berarah tenggara – baratlaut. Litologi Litologi daerah Gombel dapat dikelompokkan menjadi empat satuan batuan (Gambar 2), dari yang tertua hingga termuda yaitu : Satuan Batulempung Satuan batuan ini terdiri dari batulempung dengan sisipan batulanau tipis dan batupasir halus. Batulempung segar berwarna abu-abu sampai hijau, dan yang lapuk berwarna kecoklatan, menyerpih, lunak dan bersifat plastis. Sisipan batulanau berwarna coklat keabu-abuan, berlapis tipis, lunak sedangkan batupasir halus berwarna abu-abu kehijauan, berlapis sangat tipis (< 10 cm). Pada bagian bawahnya tampak batulempung mengandung cangkang-cangkang moluska. Satuan ini disetarakan dengan Formasi Kerek (Tmk), berumur Miosen Atas (Thanden dkk., 1996). 2
Satuan Breksi Volkanik Satuan batuan ini tersingkap di selatan, timur dan utara daerah penelitian, terutama pada lereng-lereng bukit atau tepi cekungan. Breksi volkanik umumnya lapuk, warna segar abu-abu kekuningan dan warna lapuk coklat kekuningan, kompak dan keras, tersusun oleh fragmen andesit berukuran kerikil hingga bongkah, masa dasar tufa dan pasir tufaan. Satuan batuan ini termasuk ke dalam Formasi Kaligetas (Qpkg) berumur Pleistosen (Thanden dkk., 1996). Satuan Konglomerat Satuan batuan ini tersebar di sebelah timurlaut daerah Gombel, yaitu di sekitar Graha Candi, Kelurahan Jangli. Satuan ini terdiri dari konglomerat dengan sisipan batupasir. Konglomerat tersusun oleh fragmen andesit berukuran kerikil sampai berangkal, bentuk membulat tanggung dengan masa dasar batupasir feldsfatik, berbutir halus sampai kasar. Sisipan batupasir berwarna abu-abu kecoklatan, berbutir halus sampai kasar dan agak rapuh. Satuan Konglomerat termasuk ke dalam Formasi Damar (Qtd) berumur Kuarter (Thanden dkk., 1996). Endapan Aluvial Satuan ini tersebar di sepanjang K. Garang serta daerah-daerah yang rendah. Satuan ini tersusun oleh lempung, pasir, kerikil dan kerakal bahkan berangkal dari batuan andesit, berasal dari hasil pengendapan material dari K. Garang. Struktur Geologi Struktur geologi yang berkembang di daerah penelitian adalah sesar naik berarah tenggara – baratlaut (Sesar K. Garang) dan sesar mendatar berarah barat – timur (Sesar Bantardowo). a. Sesar Naik K. Garang
Sesar ini berarah relatif tenggarabaratlaut. Ciri-ciri sesar adalah ditemukannya indikasi sesar di K. Garang (koordinat 07° 01’ 881” LS dan 110° 24’ 288” BT), yaitu berupa kontak satuan batulempung dengan satuan napal dengan kemiringan lapisan sangat tajam serta deretan mata air yang arahnya relatif sejajar dengan lereng Bukit Gombel lama. Kedudukan lapisan pada sisipan batupasir adalah N 290 E/70° . b. Sesar Mendatar Bantardowo Sesar ini berarah relatif barat – timur, memotong K. Garang di dekat Kampung Bantardowo dan Pucung. Ciri-ciri sesar adalah bidang sesar pada batulempung dengan kedudukan N 100 E/70° dan N 90 E/53° di lokasi K. Garang. Kedudukan lapisan adalah N 275 E /45°. ANALISIS DAN EVALUASI Jenis dan Bentuk Longsoran Berdasarkan hasil pengamatan lapangan dan kajian secara menyeluruh terhadap longsoran serta mengacu kepada klasifikasi yang dikemukakan oleh Varnes (1978), maka jenis longsoran yang berkembang di daerah penelitian adalah jenis gelinciran (slides) dan robohan (topples). Longsoranlongsoran tersebut terjadi pada material tanah dan batuan berukuran lempung sampai bongkah. Selain itu, jatuhan material juga terjadi di beberapa lokasi, terutama daerah yang mempunyai sudut lereng yang curam sebagai akibat adanya pemotongan lereng di bagian bawahnya. Berdasarkan bentuk morfologi longsoran dan mengacu kepada klasifikasi yang dikemukakan oleh Hutchinson (1988), maka jenis gelinciran yang ditemukan umumnya adalah tipe gelinciran tunggal (single slide). Namun demikian, di 3
beberapa tempat, longsoran telah mengalami perkembangan lebih lanjut, yaitu dengan membentuk tipe gelinciran rotasi berganda (multiple slides), dan tidak menutup kemungkinan perkembangan lebih lanjut akan membentuk longsoran suksesif (successive slide) (Clawes and Comfort, 1982) (Gambar 3 dan 4). Longsoran yang dianggap cukup besar adalah longsoran di Kampung Plasan Sari dan Gombel Sari. Longsoran-longsoran tersebut mempunyai dimensi lebar maksimum 50 meter dan panjang maksimum 100 meter. Hal ini menunjukkan bahwa longsoran telah terjadi dengan berbagai tingkat aktifitas dan perkembangan. Secara litologi, longsoran yang terjadi terdapat pada litologi batulempung Formasi Kerek (Tmk) dan breksi volkanik dari Formasi Kaligetas (Qpkg). Seringkali longsoran terjadi hanya pada batulempung saja atau pada breksi volkanik saja, tetapi tidak sedikit longsoran terjadi pada kontak batulempung dengan breksi volkanik, sehingga dapat diinterpretasikan bahwa kontak litologi merupakan bidang gelincir. Penyebaran dan Arah Longsoran Di daerah penelitian, penyebaran batulempung diduga berhubungan dengan arah struktur geologi. Struktur geologi yang berkembang, meliputi sesar naik K. Garang yang berarah relatif tenggarabaratlaut dan sesar mendatar Bantardowo yang berarah relatif barat-timur. Kedua sesar tersebut memotong batulempung Formasi Kerek (Tmk) dan napal Formasi Kalibeng (Tmpk) (diluar peta) dan merupakan kontak dengan breksi volkanik Formasi Kaligetas (Qpkg). Penyebaran longsoran di daerah penelitian mempunyai arah umum relatif baratlauttenggara, hal ini sesuai dengan penyebaran
batulempung. Sementara itu penyebaran ke arah timurlaut (daerah Gombel) relatif hanya setempat-setempat karena lebih didominasi oleh batuan breksi volkanik. (Gambar 5). Arah longsoran di daerah penelitian secara spesifik cukup bervariasi, tergantung pada sebaran batulempung dan kemiringan lerengnya. Oleh karena itu longsoran di daerah Gombel lama, yaitu di sebelah utara (jalan kampung Tinjomoyo) ke arah barat dan baratdaya, di sebelah timur (Gombel Sari dan Plasan Sari) ke arah baratdaya, sedangkan di sebelah selatan (K. Kalen) mempunyai arah longsoran ke arah timurlaut (Gambar 5). Faktor Penyebab Longsoran Peristiwa-peristiwa longsoran yang terjadi di daerah penelitian dapat disebabkan oleh faktor-faktor sebagai berikut : Litologi Litologi yang menyusun daerah penelitian adalah batulempung dan breksi volkanik. Berdasarkan hasil analisis laboratorium difraksi sinar X (X-Ray Diffraction) untuk lapukan batulempung, batuan tersebut mengandung mineral-mineral kaolinit, kalsit, montmorilonit dan kuarsa. Mineral montmorilonit dikenal mempunyai sifat mengembang (swelling clay), sehingga jika tanah terkena air maka akan menambah volume air. Berdasarkan analisis sifat keteknikan tanah/batuan lapukan batulempung menunjukkan bahwa batas cair antara 63,70 sampai 84,70 %, termasuk dalam klasifikasi CH, derajat kejenuhan (Sr) 94 – 96 %. Data tersebut menunjukkan bahwa kondisi tanah/batuan dalam keadaan jenuh, sehingga akan sangat rentan terhadap terjadinya longsoran (Tabel 1).
4
Sementara itu breksi volkanik telah mengalami pelapukan, ditandai oleh warna batuan yang kusam (tidak segar), kandungan oksida besi tinggi (warna merah kekuningan) serta fragmen batuan andesit yang relatif lunak. Batuan tersebut telah mengalami perubahan fisik dan dapat menjadi salah satu faktor penyebab longsoran. Hal ini disebabkan akibat berkurangnya kuat geser tanah/batuan.
sebaliknya curah hujan rendah air yang masuk relatif sedikit.
Kondisi di lapangan menunjukkan bahwa batulempung yang muncul atau tersingkap di permukaan sangat mudah rapuh atau tergerus oleh air. Posisi kontak antara batulempung dengan breksi volkanik akan sangat mudah rapuh karena faktor airtanah yang menekan batulempung.
Struktur geologi yang berkembang di daerah penelitian adalah sesar naik yang berarah tenggara-baratlaut dan sesar geser yang berarah barat-timur. Gejala-gejala sesar tersebut di lapangan dapat diduga berupa kelurusan gawir yang relatif menerus berarah barat-timur dan memanjang ke arah tenggara, kemiringan lapisan batuan > 700 di K. Garang bagian utara serta deretan mata air yang ditemukan relatif sejajar berarah baratlaut – tenggara. Sesar-sesar tersebut memotong batulempung Formasi Kerek (Tmk) dan breksi volkanik Formasi Kaligetas (Qpkg). Daerah-daerah yang dilalui atau terpengaruh oleh sesar-sesar tersebut dapat memicu terjadinya longsoran.
Airtanah Airtanah memegang peranan penting dalam proses terjadinya longsoran. Hal ini disebabkan karena breksi volkanik mempunyai sifat porositas dan permeabilitas tinggi, sehingga dapat menyimpan dan mengalirkan airtanah. Dengan masuknya air ke dalam tubuh tanah/batuan, maka tanah/batuan tersebut akan menjadi jenuh, sehingga akan menambah beban itu sendiri. Selain itu juga air yang meresap secara tiba-tiba akan mengakibatkan terjebaknya udara dalam rongga. Udara yang terjebak tersebut akan mencari keseimbangan sehingga akan meningkatkan tekanan pori (pore pressure). Kondisi tersebut secara keseluruhan akan mengurangi kuat geser tanah. Curah hujan berpengaruh terhadap aktifitas masuknya air ke dalam tanah/batuan, terutama apabila terjadi pada tanah/batuan yang bersifat porous. Dengan kata lain apabila curah hujan tinggi, maka akan lebih banyak air masuk ke dalam tanah,
Struktur Geologi Struktur geologi terutama sesar dan kekar secara tidak langsung dapat menjadi salah satu faktor penyebab terjadinya longsor. Hal ini disebabkan bahwa sesar merupakan zona lemah yang dapat memicu terjadinya longsoran.
Aktifitas Manusia Faktor penyebab longsoran dapat juga diakibatkan oleh aktifitas manusia, antara lain pemotongan lereng, pembebanan massa tanah/batuan, penggundulan hutan dan penggunaan lahan yang tidak sesuai dengan kondisi alam setempat. Dari beberapa aktifitas tersebut yang terdapat di daerah penelitian saat ini adalah pemotongan lereng dengan sistim cut and fill, seperti aktifitas pemotongan di lereng Gombel Sari. Adanya aktifitas tersebut, maka menyebabkan stabilitas lereng akan terganggu, rezim tata airtanah akan berubah, sehingga akan memperlemah kekuatan geser tanah. 5
Mekanisme Longsoran Kondisi lapisan batulempung yang bersifat lunak dan mengembang, sangat rentan terhadap terjadinya longsoran, ditambah oleh beban batuan breksi volkanik yang berada di atasnya. Kenaikan muka airtanah (akibat musim hujan) selain akan menambah beban batuan itu sendiri juga akan meningkatkan tekanan air pori. Sementara batulempung yang berada di bawah breksi volkanik mempunyai sifat kedap air (impermeable), sehingga airtanah akan tertahan oleh batulempung dan sekaligus menekan secara horisontal ke segala arah. Akibatnya akan memperlemah kekuatan geser tanah/batuan itu sendiri (Gambar 6). Dari beberapa seri kejadian longsoran di daerah penelitian ini, maka dapat dianalis bahwa umumnya batulempung dan breksi volkanik yang tersingkap pada lereng, seringkali mengalami longsoran dengan bidang gelincir pada batulempung atau kontak antara batulempung dengan breksi volkanik, tetapi jika batuan yang tersingkap hanya breksi volkanik saja tanpa batulempung di bagian bawahnya, maka batuan tersebut relatif stabil, walaupun dalam kondisi kemiringan lereng yang tinggi dan cukup terjal. Longsoran tersebut terus bergerak secara progresif ke arah bagian atas lereng (retrogressive failure) sesuai dengan berkembangnya gawir utama menjadi beberapa gawir (multiple slide), hal ini dapat dibuktikan bahwa retakan dan amblasan di beberapa bagian mahkota sudah tampak jelas, bahkan jalan raya Gombel lama bagian timur telah mengalami amblasan dan longsoran dan mengancam beberapa rumah yang berada di pinggirnya.
Longsoran yang terjadi di daerah penelitian juga merupakan suatu seri kejadian longsoran yang berulang dari longsoran-longsoran yang telah terjadi sebelumnya (re-sliding). Hal ini dapat diperlihatkan berupa morfologi hummocky terrain, yaitu bentuk morfologi bergelombang yang ditandai oleh gawirgawir bekas longsoran yang memanjang. Ciri lainnya adalah beberapa gawir longsoran di bagian bawah relatif lebih besar daripada di bagian atas. KESIMPULAN Daerah penelitian tersusun oleh litologi batulempung Formasi Kerek (Tmk) ditutupi oleh napal dari Formasi Kalibeng (Tmpk). Kedua batuan berumur Miosen sampai Pliosen. Secara tidak selaras ditutupi oleh breksi volkanik dari Formasi Kaligetas (Qpkg) dan Formasi Damar (Qtd). Struktur geologi yang berkembang di daerah penelitian adalah Sesar naik K. Garang yang berarah barat-timur dan membelok ke arah tenggara serta sesar normal Bantardowo yang berarah barattimur. Longsoran ditemukan di daerah Gombel Sari, Plasan Sari, Tinjomoyo dan K. Kalen. Longsoran tersebut umumnya terjadi pada batulempung dan kontak antara batulempung dengan breksi volkanik. Jenis longsoran yang terjadi di daerah penelitian adalah longsoran tunggal (single slide) dan longsoran berganda (multiple slide). Sedangkan berdasarkan bentuk pergerakannya, jenis longsoran yang terjadi termasuk jenis gelinciran (slides) dan robohan (toples). Mekanisme longsoran di daerah studi kasus adalah adanya kandungan airtanah yang relatif tinggi menjenuhi batuan breksi volkanik. Air tersebut tertahan oleh batulempung di bagian bawahnya yang 6
bersifat kedap air (impermeable), sehingga airtanah menekan ke segala arah dan terjadi longsor. Longsor juga dipicu oleh kemiringan lereng yang relatif tinggi serta aktifitas pemotongan lereng di bagian bawah. Longsoran yang terjadi merupakan longsoran kembali (re-sliding) dari longsoran yang telah terjadi sebelumnya dan terus bergerak ke arah bagian atas lereng (retrogressive failure).
-
Ucapan terima kasih. Penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada LPPM ITB dan KK Geologi Terapan, FKM, ITB, khususnya bapak Dr, Eng. Imam A Sadisun, MT yang telah memberikan dukungan dan dorongan sehingga paper ini dapat terbit. DAFTAR PUSTAKA - Clawes. A. and Comfort. P, (1982)., “Process and Landform Conceptual Frameworks in Geography” in “Slide (rotational)”. - Dikau.R, Brunsden.D, Schrott.L and Laura.M.I,1990, Landslide Recognition, Identification Movement and Causes. John Wiley and Sons. - Hutchinson, J.N, 1988. Morphological and Geotechnical Parameters of
-
-
Landslide in Relation to Geology and Hydrogeology, in Proc.5th Int. Symp on Landslide, Vol. I, pp. 3-35. Rahardjo, P.P., 2002. Longsoran Berulang Pada Lapisan Breksi Lapuk di atas Batuan Lempung Akibat Peningkatan Muka Airtanah: Kasus Gombel 8 Februari 2002. Diskusi Geoteknik, Geoteknologi LIPI, Bandung. Thanden.R.E., Sumadirdja.H., Richards.P.W., Sutisna.K., Amin.T.C., 1996, “Peta Geologi Lembar Magelang dan Semarang” Sheets, Jawa, Puslitbang Geologi Bandung. Wahyono, 2002, Evaluasi Geol.ogi Teknik Atas Kejadian Gerakan Tanah di Kompleks Perumahan Lereng Bukit Gombel, Semarang (Kasus Longsoran Gombel, 8 Februari 2002). Journal Geologi Tata Lingkungan, Vol. I, No 50. van Es, L.J.C., 1933, Report over Het Onderzock Naar De oorzaken En De Middelen Ter Bestrijding Van De Aardshuivingen, Aan De Gombel Helling Inden Weg SemarangOengaran, Jawatan Geologi Bandung.
Tabel 1 Hasil analisis laboratorium Keterangan Nama batuan Passing # 200 Gravel Sand Silt Clay ATTERBERG Batas cair (LL) Batas plastis (PL) Indeks plastisitas (PI)
Satuan
% % % % %
96.10 0 4 74 22
96.58 0 3 73 24
93.06 1 6 65 28
93.49 0 6 68 25
AI-05 Breksi volkanik 60.01 11 29 55 5
% %
66.73 26.31 40.42
63.70 26.98 36.72
84.70 28.55 56.15
69.40 27.02 42.38
42.20 24.04 18.16
%
AI-01 AI-02 AI-03 AI-04 Lempung Lempung Lempung Lempung
7
Klasifikasi Sifat alamiah : Kandungan air Berat isi basah (γm) Berat isi kering (γd) Berat jenis (Gs) Angka pori (e) Porositas (n) Derajat kejenuhan (Sr) Uji Triaxial (UU) Kohesi (c) Sdt geser dalam ()
CH
CH
CH
CH
CL
%
37.58 1.800 1.308 2.673 1.043 0.511 96
38.60 1.750 1.263 2.626 1.080 0.519 94
58.48 1.600 1.010 2.596 1.571 0.611 97
36.15 1.810 1.329 2.681 1.017 0.504 95
33.86 1.820 1.360 2.695 0.982 0.495 93
Kg/cm2 ° deg
0.473 17
0.387 7
0.143 5
0.216 4
0.220 7
% t/m3 t/m3 t/m3
Gambar 1. Peta lokasi penelitian
8
Gambar 2. Peta Geologi Gombel, Kota Semarang, Jawa Tengah
Gambar 3. Penampang longsoran Gombel Sari 9
Gambar 4. Penampang longsoran Plasan Sari.
Gambar 5. Peta Sebaran Longsoran Daerah Gombel Lama 10
Gambar 6. Mekanisme longsoran Gombel Sari
11
