Wahana Fisika, 1(1), 2016, 54-76

Wahana Fisika, 1(1), 2016, 54-76 http://ejournal.upi.edu/index.php/wafi

Hubungan Parameter Sifat Magnetik Dan Sifat Keteknikan Tanah Pada Tanah Residual Vulkanik (Studi Kasus Daerah Longsor Desa Langensari Kabupaten Bandung Barat) Mela Faridlah1, Adrin Tohari2, Mimin Iryanti1 1DepartemenPendidikan Fisika, FMIPA - UPI Jl. Setiabudi 229 Bandung 2Pusat Penelitian Geoteknologi- Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPIBandung) Jl. Sangkuriang –Bandung e-mail :[email protected], [email protected]

ABSTRAK Penelitian mengenai karakteristik tanah residual vulkanik menggunakan metode magnetik dan metode geoteknik telah dilakukan pada lereng stabil dan lereng longsor yang berada di Desa Langensari Kecamatan Lembang Kabupaten Bandung Barat Provinsi Jawa Barat. Penelitian ini dimaksudkan untuk mengetahui gambaran karakteristik suseptibilitas magnetik dan parameter keteknikan tanah residual vulkanik. Karakteristik geoteknik ditentukan melalui uji fisik berupa uji bobot isi, berat isi tanah basah, berat isi tanah kering, kadar air, derajat kejenuhan dan porositas, uji batas atterberg serta uji ukuran butir tanah.. Karakteristik magnetik

ditentukan melalui uji suseptibilitas magnetik

menggunakan Bartington MS2B (Magnetic Suseptibility System sensor B) dual frekuensi yaitu 470 Hz dan 4,7 kHz. Hasil penelitian ini menunjukkan peningkatan nilai-nilai χLF (suseptibilitas frekuensi rendah)

dan χFD%

(suseptibilitas bergantung frekuensi) kearah horizon bagian atas profil tanah residual. Peningkatan nilai-nilai χLF dan χFD% ke arah horizon bagian atas

54 | Copyright © 2016, Wahana Fisika


merupakan karakteristik dari suseptibilitas magnetik.Dari hasil penelitian geoteknik dan magnetik didapatkan hasil jenis tanah residual vulkanik tersebut merupakan tanah lempung dengan mineral dominan yaitu Ilmenit. Hubungan antara parameter magnetik dan keteknikan tanah yaitu beberapa parameter keteknikan yang mempengaruhi sifat kemagnetan diantaranya berat isi tanah basah dan kadar air.

Kata kunci : tanah residual vulkanik, sifat keteknikan, sifat magnetik.

(Studi Kasus Daerah Longsor Desa Langensari Kabupaten Bandung Barat)

ABSTRACT Research on volcanic residual soil characteristics using magnetic methods and geotechnic methods was carried out on a stable slope and landslide slope are located in Langensari Lembang west Bandung, West Java Province. This study are intended to describe the characteristics of the magnetic susceptibility and residual volcanic soil engineering parameters. Geotechnical characteristics were determined by physical properties tests such as bulk density test, wet density, dry density, water content, degree of saturation and porosity, atterberg limit test and grain size distribution test. Magnetic characteristics were determined by magnetic suseptibility test using Bartington MS2B (Magnetic Suseptibility System sensor B) dual frequency are 470 Hz and 4,7 kHz. This research show the increased of value of χLF (low frequency susceptibility) and χFD% (frequency dependent susceptibility) towards the upper horizon of the residual soil profile. The increase of the value of χLF dan χFD% towards the upper horizon is the characteristic of magnetic susceptibility. The result of this research shows that the type of the volcanic residual soil is clay with Ilmenit as the dominant mineral. Relation between magnetic parameter and geotechnical parameter is some geothecnical parameters influence magnetic properties are wet density and water content.



Keyword : volcanic residual soil, geotechnic properties and magnetic properties. hujan di atas normal, terutama pada

1. PENDAHULUAN Bencana longsor adalah salah satu bencana

alam

yang

sering

mengakibatkan kerugian harta benda maupun korban jiwa.Bencana alam tanah longsor dapat terjadi karena pola pemanfaatan lahan yang tidak mengikuti

kaidah

kelestarian

lingkungan, seperti gundulnya hutan sehingga infiltrasi air hujan berjalan lancar dan hujan lebat pada awal musim dapat menimbulkan bencana longsor.

Provinsi

Jawa

Barat

termasuk salah satu daerah yang sangat potensial terjadinya bencana tanah longsor. Hal ini disebabkan topografi sebagian besar wilayahnya yang

berbukit

dan

bergunung.

Berdasarkan Peta Prakiraan Wilayah Potensi Terjadi Gerakan Tanah di Provinsi Jawa Barat bulan Februari 2015

(

Badan

Geologi,

Pusat

Vulkanologi dan Mitigasi Bencana Geologi), di Kecamatan Lembang termasuk

zona

potensi

terjadi

gerakan tanah menengah sampai tinggi artinya pada daerah ini dapat terjadi gerakan tanah jika curah

daerah

yang

berbatasan

dengan

lembah sungai, gawir, tebing jalan atau jika lereng mengalami gangguan dan gerakan tanah lama dapat aktif kembali. Tanah adalah material alam yang perlu diketahui sifat-sifat fisik dan mekanik nya untuk analisis dan desain keteknikan, sehingga bidang geoteknik khususnya mengenai teori sangat

dibutuhkan

dalam

menganalisis tanah longsor tersebut. Selain keteknikan , metode magnetik juga dilakukan pada analisis tanah longsor.Beberapa penggunaan

dekade

metode

terakhir

kemagnetan

batuan pada tanah telah banyak digunakan untuk kajian kontaminasi tanah,

perubahan

iklim,

dan

pedogenesa pada tanah (Kapicka dkk, 2001; petrovsky

dkk, 2001;

Hanesch dkk, 2003; Maher dkk, 1999; Huliselan dan Bijaksana, 2006; Safiuddin

dkk,

2001;

Agustine,

2015). Kemagnetan batuan untuk kajian lingkungan dapat dilakukan karena mineral magnetik ditemukan



di semua jenis lingkungan termasuk

informasi mengenai sifat magnetik

pada batuan, tanah sedimen, debu,

tanah

jaringan organik dan bahan buatan

daerah

manusia.Metode kemagnetan relatif

diketahui karakteristik tanah secara

mudah, murah, cepat, dan tida

fisik maka akan didapatkan jenis

merusak, sehingga dapat digunakan

tanah yang terdapat pada lokasi

untuk contoh yang banyak (Maher,

penelitian sehingga didapatkan jenis

1999). Penelitian ini dilakukan yaitu

mineral

untuk

gambaran

menentukan jenis tanaman yang

karakteristik tanah residual vulkanik

cocok ditanami pada mineral tanah

pada tanah lereng longsor dan lereng

tersebut.

memperoleh

dan sifat teknik tanah pada rawan

tanah

longsor.

yang

Dengan

dapat

stabil dengan mengetahui parameter keteknikan

dan

parameter

kemagnetan

tanah,

memperoleh

pola

suseptibilitas

Tanah residu vulkanik adalah tanah

magnetik terhadap ketinggian dan

hasil pelapukan batuan gunungapi

memperoleh

parameter

dan masih tertinggal diatas batuan

parameter

induk (in-situ). Beberapa istilah lain

kemagnetan tanah. Penelitian ini

yang sering dipakai adalah saprolit

dibatasi

(saphrolith),

gambaran

hubungan

keteknikan

serta

oleh

pengukuran

nilai

2. TEORI

tanah

volkanik

Suseptibilitas magnetik tanah dan uji

(volcanic soils), paleosol, dan mantel

keteknikan tanah di Laboratorium

pelapukan (weathered mantle). Jenny

Geomekanika dengan sampel tanah

(1941) dalam (Darmawijaya, 1980;

diambil dari lereng longsor dangkal

Widodo, 2006) menyebutkan bahwa

dan lereng stabil Desa Langensari

proses

Kabupaten Bandung Barat. Metode

dipengaruhi lima faktor yang bekerja

pengambilan

magnetik

sama dalam berbagai proses baik

menggunakan alat Bartington MS2B.

reaksi fisik maupun kimia, yaitu

Hasil

dapat

faktor iklim, bahan induk, topografi,

memberikan

waktu dan organisme. Tanah longsor

dari

digunakan

data

penelitian untuk

ini

pembentukan

tanah



adalah suatu konsekuensi fenomena

batuan dibandingkan dengan metoda

dinamis

alam

untuk

mencapai

lain terlihat lebih ekonomis, cepat,

kondisi

baru

akibat

gangguan

mudah, dan non destruktif (Dearing

keseimbangan lereng yang terjadi,

dkk, 1999). Sifat kemagnetan pada

baik secara alamiah maupun akibat

tanah dikaji berdasarkan kandungan

ulah manusia (Anwar dkk, 2003).

mineral magnetik yang ada pada

Tanah longsor akan terjadi pada

material induk dan mineral-mineral

suatu lereng, jika

keadaan

lain yang terbentuk selama proses

yang

pedogenesa tanah tersebut. Material

menyebabkan terjadinya suatu proses

tanah induk dari tanah vulkanik tidak

mekanis, mengakibatkan sebagian

selalu berasal dari batuan kasar

dari lereng bergerak mengikuti gaya

karena

gravitasi, dan selanjutnya setelah

terbentuk

terjadi longsor lereng akan seimbang

vulkanik.

ada

ketidakseimbangan

atau stabil kembali. Jadi longsor merupakan pergerakan massa tanah atau

batuan

mengikuti

menuruni

gaya

gravitasi

lereng akibat

terganggunya kestabilan lereng.

untuk

dari

sebagian abu

atau

Parameter

suseptibilitas

digunakan

meliputi

suseptibilitas

besar debu

yang

parameter

magnetik

berbasis

massa. Suseptibilitas magnetik massa diperlihatkan pada persamaan1.

Kajian tentang pemanfaatan sifat kemagnetan

biasanya

𝜒=

mendeteksi

𝜅 𝑚3 𝜌( ) 𝑘𝑔

(1)

pencemaran lingkungan telah banyak digunakan mengingat

keunggulan

metoda ini yaitu lebih murah dan cepat (Liu dan Li, 2003; shilton dkk, 2005;

Agustine,

2015).Analisis

menggunakan metode kemagnetan Sifat

magnetik

pada

bahan

digolongkan menjadi lima, yaitu:

dimana rho merupakan rapat massa sampel (Maher, 2011). Pengukuran 𝜒 sangat memperhitungkan seberapa besar massa sampel yang akan diukur. ferromagnetik,

ferrimagnetik,

antiferromagnetik,

paramagnetik,



dan diamagnetik (Dearing, 1999).

bergantung

spesifik

Nilai suseptibilitas magnetik yang

diperlihatkan pada Tabel 1.

massa

Tabel1 Parameter Magnetik Berbagai Macam Mineral Mineral

Volume

Mass

Js

susceptibility (10-6

susceptibility

(Am2/

SI)

(10-8 SI)

kg)

Magnetit

1.000.000-5.700.000

20.000-110.000

90-92

Hematit

500-40.000

10-760

0.4

Maghemit 2.000.000-2.500.000

40.000-50.000

70-80

Ilmenit

2.200-3.800.000

46-80.000

Pyrhotit

35-5.000

1-100

Pyrit

3.200.000

69.000

29

Geothit

1.100-12.000

26-280

<1

Sumber: (Hunt et al, 1995 dalam Aliyah, 2015) Selain

parameter

magnetik,

parameter

yang digunakan

peredaran udara dan pergerakan akar

pada

tanaman.Besar kecilnya nilai berat

penelitianini adalah parameter sifat

volume tanah dipengaruhi oleh berat

fisik ( keteknikan tanah) diantaranya

jenis partikel, susunan partikel dan

yaitu:

bahan organik. Pada umumnya berat volume tanah untuk tanah pertanian

1. Berat Isi Berat

volume

tanah

(Bulk

density) merupakan perbandingan berat tanah dengan volume total tanah.Berat volume tanah salah satu sifat

tanah

porositas

yang

tanah,

mempengaruhi pergerakan

air,

berkisar antara 1,1 – 1,6 g/cm3 ( Puja, 2008). 2. Berat Jenis Berat

jenis

partikel

adalah

perbandingan antara berat kering tanah dengan volume tanah (tidak termasuk pori yang terdapat di



antara partikel), yang dinyatakan

antara

dalam gram persentimeter kubik.

1,50g/cm3. Penetapan berat jenis

Berat jenis partikel tanah-tanah

partikel

mineral umumnya berkisar antara

pergerakan partikel tanah dalam air,

2,60 sampai dengan 2,70 g/cm3,

laju pengendapan dan perhitungan

sedangkan

porositas tanah

bahan

berat

organik

jenis

partikel

tanah,

berkisar

3. Kadar Air air adalah

sejumlah air yang suatu

terkandung benda,

tanah), bebatuan,

dan

dan volume udara.

yang digunakan untuk menentukan Kadar air gravimetrik (𝑢).

bahan pertanian,

diekspresikan

dalam

rasio, dari 0 (kering total) hingga nilai jenuh air di mana semua pori Nilai nya bisa secara ataupun

gravimetrik

(massa), basis basah maupun basis kering.

𝑢=

𝑚𝑤

(3)

𝑚𝑡

dimana 𝑚𝑤 adalah

massa

air

dan 𝑚𝑡 adalah massa curah. Massa curah dapat dianggap sebagai massa total. Untuk mengubah kadar air gravimetrik

menjadi

volumetrik,

cukup kalikan kadar air gravimetrik dengan berat jenis dari bahan. 4. Porositas Porositas atau ruang pori tanah

Persamaan 2 merupakan rumus yang digunakan untuk menentukan Kadar air volumetrik (θ). 𝑉𝑤

𝜃=𝑉

𝑉𝑤 adalah

dan 𝑉𝑇 yaitu

total

adalah volume seluruh pori-pori dalam suatu volume tanah utuh, yang dinyatakan dalam persen. Porositas

(2)

terdiri dari ruang diantara partikel

volume air

pasir, debu dan liat serta ruang

𝑇

dimana

(Puja, 2008).

seperti

secara luas dalam bidang ilmiah dan

volumetrik

dalam

Persamaan 3 merupakan rumus

dan sebagainya. Kadar air digunakan

terisi air.

dipergunakan

dengan

di

tanah (yang disebut juga kelembaban

teknik

sampai

mencakup volume tanah, volume air,

Kadar

dalam

1,30

volume

yang

diantara

agregat-agregat

tanah.

Menurut ukuranya porositas tanah



dikelompokkan ke dalam

ruang

porikapiler yang dapat menghambat

6. Batas Atterberg

pergerakan air menjadi pergerakan

Suatu hal yang penting pada

kapiler, dan ruang pori nonkapiler

tanah berbutir halus adalah sifat

yang dapat memberi kesempatan

plastisitasnya.Plastisitas disebabkan

pergerakan

oleh

udara

dan

perkolasi

adanya

secara cepat sehingga sering disebut

lempung

pori drainase (Puja, 2008).

plastisitas

Porositas

total

tanah

dapat

partikel

dalam

mineral

tanah.Istilah menggambarkan

kemampuan

tanah

dalam

perubahan

bentuk

dihitung dari data berat volume tanah

menyesuaikan

dan berat jenis partikel dengan

pada volume yang konstan tanpa

menggunakan persamaan 4.

retak-retak atau remuk (Hardiyatmo,

∅ = (1 −

𝑏𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑡𝑎𝑛𝑎ℎ 𝑏𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑗𝑒𝑛𝑖𝑠 𝑝𝑎𝑟𝑖𝑘𝑒𝑙

) 100% (4)

5. Analisis Distribusi Ukuran Butir Distribusi ukuran butiran tanah telah digunakan sebagai dasar untuk menentukan

klasifikasi

dan

memprediksi perilaku tanah. Untuk partikel tanah yang tertahan saringan No. 200 (standard ASTM) umumnya dilakukan analisis saringan mekanis, sedangkan untuk butiran yang lolos

2006). Sukirman (1992) menyatakan bahwa tanah berbutir halus lebih ditentukan

oleh

sifat

plastisitas

tanahnya, sehingga pengelompokan tanah

berbutir

halus

dilakukan

berdasarkan ukuran butir dan sifat plastisitas

tanahnya.Tanah

berplastisitas tinggi mempunyai daya dukung yang kurang baik dan peka terhadap perubahan yang terjadi.

saringan tersebut digunakan analisis hidrometer .Metode alternatif untuk mengetahui distribusi ukuran butiran

3. METODE

halus menggunakan prinsip gaya

Penelitian

apung diperkenalkan oleh Bardet &

beberapa

Young (1997) dalam (Nurly, 2004).

sampel

ini dilakukan melalui tahap yaitu pengambilan tanah,

pengukuran



suseptibilitas

magnetik

yaitu untuk pengujian keteknikan

Bartingtong

dan pengujian kemagnetan tanah.

MS2B, dan uji sampel keteknikan

Menurut Syarif (2000) Pengambilan

tanah di Laboratorium, ploting grafik

contoh

dan analisis grafik .

pengujian

Pengambilan Sampel Tanah

tanah

Pengambilan sampel tanah pada

terganggu dan tanah terganggu.

menggunakan

alat

tanah

dilakukan

laboratorium

yaitu

berupa

untuk

mekanika Tanah

tak

penelitian ini dibagi menjadi dua,

Gambar 1. Sampel tanah untuk uji keteknikan

Gambar 2. Sampel tanah untuk uji kemagnetan nilai Pengukuran

suseptibilitas

suseptibilitas

disebut

dengan

yang

didapat

suseptibilitas

magnetik

frekuensi tinggi (𝜒𝐻𝐹 ). Pengukuran

Pengukuran suseptibilitas magnetik

ini dimaksudkan untuk menghasilkan

biasanya menggunakan Bartington

suseptibilitas magnetik bergantung

MS2B susceptibility meter yang

frekuensi, 𝜒𝐹𝐷 (%). Perangkat lunak

bekerja pada dua frekuensi yaitu :

yang digunakan adalah software

470 Hz, nlai suseptibilitas yang

Mulitisus. Nilai 𝜒𝐿𝐹 berbasis massa

didapat disebut dengan suseptibilitas

menyatakan

konsentrasi

mineral

frekuensi rendah (𝜒𝐿𝐹 ) dan 4.7 kHz,



magnetik

yang

terdapat

dalam

contoh.

(𝜒𝐹𝐷 (%) )

nya

Persamaan 5.

Uji Laboratorium Sampel Tanah 𝜒𝐹𝐷 = [

di Laboratorium GeoMekanik Setelah dilakukan pengambilan sampel

dilapangan

dilakukan

selanjutnya

pengukuran

di

laboratorium untuk mengukur bobot isi, bobot jenis partikel, porositas, kadar

air,

batas

atterberg

dan

distribusi butir tanah.

Nilai

suseptibilitas

(𝜒𝐿𝐹 ) dan nilai

suseptibilitas frekuensi tinggi (𝜒𝐻𝐹 ). Kemudian suseptibilitas

terlebih

dihitung

nilai

magnetik

rata-rata.

setiap dahulu

pengujian

magnetik,

𝜒𝐿𝐹 −𝜒𝐻𝐹 𝜒𝐿𝐹

] × 100 (5)

pengolahan

parameter

dilakukan

pengolahan

parameter keteknikan diantaranya: Berat Isi tanah, Berat Jenis tanah (SG),

Kadar

Air

dengan

menggunakan persamaan 2 dan 3, dengan

menggunakan

persamaan 4, distribusi ukuran butir

sampel

didapatkan berupa nilai suseptibilitas frekuensi rendah

Selain

Porositas

Perhitungan Data & Analisis

Untuk

menggunakan

sampel

dihitung standar

deviasi. Selanjutnya dihitung nilai

tanah menggunakan persamaan 6. Setelah itu dilakukan ploting grafik dari masing-masing parameter dan dilakukan analisis grafik. 𝑎

% Finer = 𝑅𝑐 × 𝑊 × 100% 𝑠

Pada

Gambar

3

di

(6) bawah

merupakan diagram alur penelitian.

suseptibilitas bergantung frekuensi



Gambar 3 Diagram alur penelitian × 10−8 𝑚3 /𝑘𝑔, nilai suseptibilitas 4. HASIL DAN PEMBAHASAN Data pada Gambar 4 suseptibilitas magnetik frekuensi rendah (𝜒𝑙𝑓 ) untuk sampel tanah di lereng stabil, menunjukkan

bahwa

nilai

suseptibilitas magnetik berkisar pada 339,8× 10−8 𝑚3 /𝑘𝑔

-

806,7

× 10−8 𝑚3 /𝑘𝑔, nilai suseptibilitas magnetik tersebut mengindikasikan bahwa mineral yang terkandung pada tanah tersebut adalah Ilmenit. Dan untuk sampel tanah pada

lereng

longsor menunjukkan bahwa nilai suseptibilitas magnetik berkisar pada 365,8× 10−8 𝑚3 /𝑘𝑔

–

tersebut

mengindikasikan

bahwa

mineral yang terkandung pada tanah tersebut

juga

Ilmenit.

termasuk Gambar

menunjukkan

mineral 4

bahwa

juga pola

suseptibilitas magnetik hampir sama antara sampel tanah lereng stabil dan lereng longsor, hanya beberapa

nilai

saja ada

suseptibilitas

magnetik pada lereng stabil yang terjadi

perbedaan

yang

cukup

signifikan dari lereng longsor. Dan jika

melihat

nilai

suseptibilitas

magnetik sampel tanah pada lereng longsor, nilai nya relatif dekat.

691,5



1000 900 800

Ketinggian (cm)

700 600 500 400

300 200 100 0

0

500

1000 −8 SI) 3

Suseptibilitas Magnetik 𝜒( ×10 𝑚 /𝑘𝑔 𝑙𝑓 lereng stabil

lereng longsor

Gambar 4. Profil nilai suseptibilitas magnetik terhadap ketinggian Pola distribusi mineral magnetik

bergantung frekuensi terhadap nilai

yang tersebar pada tiap lapisan

suseptibilitas

ditampilkan

frekuensi

Distribusi

pada untuk

Gambar

5.

masing-masing

mengumpul

magnetik rendah

pada

cenderung

pada

kisaran

lapisan tidak memiliki posisi yang

suseptibilitas 600× 10−8 𝑚3 /𝑘𝑔 -

spesifik sehingga dapat dikatakan

800

bahwa masing-masing lapisan tidak

𝜒𝑓𝑑 berada

memiliki komposisi mineral yang

𝜒𝑓𝑑 menunjukkan dari bulir mineral

unik. Nilai suseptibilitas magnetik

yang terkandung pada sampel.

× 10−8 𝑚3 /𝑘𝑔 diatas

dengan 3.

Nilai



7 longsor 6 stabil 5 χFD((%)

mixtures 4 3 2 1 0 0

500

1000

𝜒𝑙𝑓 ×10−8 𝑚3/𝑘𝑔

Gambar 5. Distribusi nilai 𝜒𝑙𝑓 (× 10−8 𝑚3 /𝑘𝑔) dengan 𝜒𝑓𝑑 (%) untuk sampel tanah lereng stabil dan lereng longsor

Hasil

penelitian

yang

diperoleh

 Berat Isi Tanah Basah dan

menunjukkan bahwa sampel yang

Berat Isi Tanah Kering

bersifat

tidak

Berdasarkan hasil perhitungan

memiliki perbedaan yang berarti dari

dan penelitian didapatkan nilai

sampel tanah dari lereng yang terjadi

berat isi tanah basah pada tanah

longsor maupun tanah dari lereng

lereng stabil berkisar antara

yang stabil. Untuk sampel yang

1.397 gr/cm3 -1.627 gr/cm3 serta

bersifat alamiah , 𝜒𝑓𝑑 bertambah

pada

dengan tingginya 𝜒𝑙𝑓 .

berkisar antara 1.080 gr/cm3 -

alamiah

(tanah)

tanah

lereng

longsor

1.711 gr/cm3 dan berat isi tanah Selain hasil penelitian mengenai

kering pada tanah lereng stabil

kemagnetan,

berkisar antara 0.94 gr/cm3 –

didapatkan

hasil

pengukuran pada sifat fisik tanah

1.23 gr/cm3 serta pada tanah



lereng longsor berkisar antara

maka kadar air nya pun tinggi.

0.87 gr/cm3 – 1.28 gr/cm3. Jika

Untuk sampel yang diambil pada

dibandingkan dengan berat isi

daerah

tanah basah, berat isi tanah

memiliki derajat kejenuhan yang

kering memiliki berat yang lebih

berbeda, yang satu dengan jenis

ringan , hal ini karena pada saat

tanah basah dan yang lainnya

pengeringan menggunakan oven,

lembab.

kadar air pada tanah berkurang

 Spesifik Gravity

sehingga volume tanah pada

Dari hasil pemeriksaan berat

tabung menjadi berkurang.

jenis spesifikasi diperoleh nilai

Ciputri

Lembang

berat jenis, untuk : Nilai Berat  Derajat kejenuhan dan Kadar

Jenis

Air

kisaran 2.28 – 2.79 yang dapat

Berdasarkan data dari beberapa

diperkirakan jenis lanau organik

sampel didapatkan nilai derajat

atau lempung organik.

Tersebut

berada

pada

kejenuhan dengan jenis tanah nya

lembab

Parameter

dan

Derajat

basah. kejenuhan

Gambar 6 merupakan Profil Berat

Jenis

tanah

terhadap

sangat berkaitan dengan kadar

ketinggian untuk data sampel

air,

tanah lereng longsor dan tanah

sehingga

kejenuhannya

jika

derajat

semakin

tinggi

lerengstabil.



ketinggian (cm)

1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 2.0

2.2

2.4

2.6

2.8

3.0

Berat Jenis Tanah (gram/cm3) data SG tanah lereng stabil data SG tanah lereng longsor

Gambar 6. Profil Berat Jenis tanah terhadap ketinggian  Hidrometer Dari hasil pengujian ukuran

butir meliputi analisis saringan

butir yang dilakukan pada tanah

tanah dan analisis hidrometer.

sampel dengan analisa saringan

Kurva semakin ke kanan maka

diperoleh hasil tanah tersebut

berarti semakin kasar, semakin

lebih dari 40% lolos saringan

ke kiri berarti semakin halus.

No. 200 yaitu 48%. Tanah

Tanah dengan kurva semakin

tersebut

tegak

merupakan

tanah

berbutir halus. Gambar

7

berati

variasi

ukuran

butiran semakin seragam, atau merupakan grafik

bisa

disebut

uniform.kurva

hubungan antara diameter butir

makin landai berarti ukuran

tanag dengan jumlah tanah lolos

butiran makin banyak variasinya

saringan yang dihasilkan dari

dan gradasi lebih baik.

data uji analisis distribusi ukuran



LABORATORIUM GEOMEKANIKA Sub Bid Sarana Geologi teknik dan Konservasi Kebumian, Bidang Sarana Penelitian Pusat Penelitian Geoteknologi-LIPI JL. Sangkuriang, Bandung 40135 Telp. 022-2507771-2 Fax.022-2504595

GRAFIK PEMBAGIAN BUTIR - ASTM

100 90

JUMLAH LOLOS SARINGAN (%)

80 70 60 50 40 30 20 'Lereng Stabil'

10

'Lereng Longsor'

0 0.001

0.01

0.1 DIAMETER BUTIR

1

10

Gambar 7. Distribusi Ukuran Butir tanah pada lereng stabil

 Batas – Batas Atterberg Berdasarkan

Data

Batas

Gambar 8 merupakan diagram

Atterberg akan didapatkan nilai

hasil pengukuran pada batas

Indeks Plastisitas sehingga dapat

atterberg.

dibuat grafik Indeks plastisitas

plastisitas tersebut merupakan

terhadap Batas Cair sehingga

hubungan antara batas cair dan

diperoleh bahwa sampel Tanah

indeks plastisitas untuk tanah

pada lereng stabil daerah Ciputri

pada lereng stabil.

Dimana

diagram

Lembang berada pada zona CH atau OH.



Diagram Plastisitas 60

Garis U

50 Indeks Plastisitas

Garis A 40 30 20 10 0

0

20

40

60

80

100

Batas Cair

data plastisitas tanah lereng stabil

data plastisitas tanah lereng longsor

Gambar 8. Diagram plastisitas tanah pada lereng stabil Gambar 9 menunjukkan

profil

lebih besar dibandingkan pada tanah

parameter fisik tanah (berat isi tanah

lereng longsor. Pada Gambar 9b

basah, berat isi tanah kering, kadar

terlihat bahwa berat isi tanah kering

air dan kejenuhan) dari sampel tanah

untuk tanah yang berada pada lereng

pada lereng stabil dan lereng longsor

stabil memiliki nilai yang lebih besar

terhadap ketinggian. Pada Gambar 9a

dibandingkan dengan berat isi tanah

terlihat bahwa berat isi tanah basah

kering untuk tanah yang terdapat

untuk tanah yang terdapat pada

pada lereng longsor. Pada Gambar 9c

lereng stabil nemiliki nilai yang lebih

menunjukkan bahwa kadar air untuk

besar dibandingkan dengan berat isi

tanah yang berada pada lereng stabil

tanah

yang

masih memiliki nilai yang lebih

terdapat pada lereng longsor. Hal ini

besar dari dibandingkan tanah pada

disebabkan

kereng longsor.

Hal

berbeda

penelitian

basah

untuk

kadar

tanah

air

yang

terkandung pada tanah lereng stabil

dengan

ini

sangat yang



menyebutkan bahwa tanah longsor

menunjukkan bahwa porositas tanah

terjadi karena adanya kandungan air

untuk tanah pada lereng stabil dan

yang berlebih pada tanah atau karena

tanah lereng longsor memiliki nilai

gangguan fisik atau mekanik tanah

yang relatif sama.

lainnya.

Gambar

9d

1000

1000

900

900

800

800

700

700

600

600

500

500

Ketinggian (cm)

yang

400

400

300

300

200

200

100

100

0

0

0.5

1.0 1.5 2.0 Berat Isi Tanah Basah (gr/cm³)

1.0

1.5

2.0

Berat Isi Tanah Kering (gr/cm³)

(a)

(b)

1000

1000

900

900

800

800

700

700

600

600

500

500

400

400

300

300

200

200

100

100

0

0 10

60 Kadar Air (%)

10

60 Porositas (%)



(c)

(d)

Gambar 9. Profil parameter fisik tanah Keterangan = data sampel tanah pada lereng longsor = data sampel tanah pada lereng stabil

Gambar 10 menerangkan hubungan

ketinggian dan hubungan porositas

antara parameter fisik tanah dengan

dengan

suseptibilitas magnetik. Berdasarkan

terhadap ketinggian memiliki pola

data

dan

sebaran yang seragam (uniform) dan

suseptibilitas magnetik yang diplot

tidak bervariasi atau bisa dianggap

sesuai

maka

konstan. Dengan demikiam berat isi

dapat terlihat Gambar 10a dan

tanah kering serta porositas tidak

Gambar 10c secara berturut-turut

berpengaruh

yaitu hubungan berat isi tanah basah

suseptibilitas magnetik. Berat isi

dengan

terhadap

tanah basah sangat berkaitan erat

ketinggian dan kadar air tanah

dengan kadar air. Jika berat isi tanah

dengan

basah pada suatu sampel bernilai

parameter

dengan

fisik

ketinggian,

suseptibilitas

suseptibilitas

magnetik

suseptibilitas

besar

sebaran

Yang

terkandung di dalamnya pun besar.

artinya pada kedalaman tertentu,

Mineral tanah yang terkandung pada

berat isi tanah basah maupun kadar

sampel penelitian ini didominasi oleh

air berpengaruh terhadap perubahan

mineral Ilmenit yang termasuk ke

suseptibilitas magnetik. Lain halnya

dalam

dengan Gambar 10b dan Gambar 10d

mana pada mineral feromagnetik

secara berturut-turut yaitu hubungan

contohnya pada tanah penelitian ini

berat

masih mengandung besi meskipun

isi

bervariasi.

tanah

suseptibilitas

kering

magnetik

dengan terhadap

tidak

kadar

perubahan

terhadap ketinggian memiliki pola yang

maka

pada

magnetik

air

kelas feromagnetik,

sekuat

pada

yang

yang

ferimagnetik.



Sehingga

keberadaan

besi

ini

Suseptibilita Magnetik (10^-8 SI)

dipengaruhi juga oleh berat isi tanah

basah dan kadar air yang terkandung pada tanah.

900

900

800

800

700

700

600

600

500

500

400

400

300

300

200

200

100

100 0

0 1.0

1.5

0.5

2.0

Berat Isi TanahBasah (gram/cm³)

(a) 900

800

800

700

700

600

600

500

500

400

2.0

400

300

300

200

200

100

100

0

lereng longsor h= 0-450 10

lereng stabilr h= 0-450

1.5

(b)

900

lereng longsor h= 500-950

1.0

Berat Isi Tanah Kering (gram/cm³)

60 Kadar Air (%)

(c)

0 10

60 Porositas (%)

(d)

Gambar 10. Profil Parameter Fisik tanah terhadap Suseptibilitas Magnetik 73 | Copyright © 2016, Wahana Fisika


Suseptibilitas magnetik pada sampel

5. SIMPULAN Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan

dan

berdasarkan

pembahasan

dapat

disimpulkan

bahwa: Berdasarkan sifat kemagnetan tanah, nilai suseptibilitas magnetik tanah pada lereng stabil dan lereng longsor berkisar antara 339,8× 10−8 𝑚3 /𝑘𝑔 - 806,7 × 10−8 𝑚3 /𝑘𝑔 dan 365,8× 10−8 𝑚3 /𝑘𝑔

–

10−8 𝑚3 /𝑘𝑔

dengan

nilai

suseptibilitas

magnetik

(𝜒𝑙𝑓 )

semakin

×

691,5

bertambah

sesuai

ketinggian, artinya meningkat ke

tanah lereng stabil dan lereng longsor memiliki pola yang hampir sama, hanya saja nilai nya yang memiliki perbedaan untuk ketinggian

0-100

cm pola suseptibilitas magnetik pada lereng stabil berada di sebelah kanan dari pola suseptibilitas magnetik lereng longsor. Hubungan

parameter

kemagnetan

dan parameter keteknikan pada tanah yaitu

bersifat

linear.

Parameter

keteknikan berupa parameter fisik tanah mempengaruhi suseptibilitas magnetik yaitu berat isi tanah basah dan kadar air.

horizon bagian atas, serta mineral magnetik tanah yang mendominasi yaitu

Ilmenit.

Berdasarkan

sifat

keteknikan (sifat fisik) tanah, tanah pada lereng stabil dan lereng longsor ini

memiliki

karakteristik

tanah

lempung yang mengandung mineral lempung

berupa

Illite

dengan

plastisitas tinggi dan bersifat kohesif.

6. REFERENSI 1. Anwar, H.Z., Sutanto, E.S., Praptisih dan Rukmana, I. (2003).

Model

mitigasi

Bencana Gerakan Tanah di Daerah Tropis: studi kasus di daerah Sambeng, Kebumen. Laporan

Penelitian

Pusat



Penelitian

Geoteknologi

Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia Bandung.

Disertasi

Doktor

Bandung: tidak diterbitkan. 6. Aliyah,

2. Bijaksana, S. (2002). Kajian

ITB

H.

(2015).

Karakterisasi

magnetik

Sifat Magnetik pada Endapan

sedimen sungai citarum hulu

Pasir Besi di Wilayah Cilacap

dan

dan Upaya Pemanfaatannya

pencemaran

untuk Bahan Industri.Laporan

terhadap lingkungan. Skripsi

penelitian Hibah Bersaing.

Sarjana ITB Bandung : tidak

ITB.

diterbitkan.

3. Bijaksana, S., Sudarningsih, Siman,S.

dan,

(2011). Magnetit

Ibrahim.

Karaketirisasi Pada

Batuan

hubungannya

JTM. 17,(2),75 -80.

“Magnetik

Bartington

E.K.

dan

S.

(2006).

Properties

as

(1999).

Proxy Indicators of Heavy

Magnetik

Metals in Leachate : A Case

Using MS2

OMO0490. Bartington

Gadjah

Mada University Press

Bijaksana,

Susceptibility

(2006).

Erosi.Yogyakarta:

Bangkal Kalimantan Selatan.

Environmental

C.H.

berat

Penanganan Tanah Longsor&

8. Huliselan,

J.

logam

7. Hardiyatmo,

Peridotit Dari Desa Awang

4. Dearing,

dengan

the

Study from Jelekong Solid

System

Waste

Oxford:

Site,Bandung”: ITB. Jurnal

Instrument

Limited

ICMNS

Disposal

November

29-30,

2006.

5. Agustine, E. (2015). Kajian

9. Maher, B.A. (2011). The

suseptibilitas magnetik dan

Magnetic

konduktivitas

quatenary aeolian dusts and

listrik

pada

tanah vulkanik yang terpapar

sediments

pestisida

paleoclimatic

organochlorin.

properties

,

and

of

their

significance.



Aeolian research. 3, p. 87144.

Cara

10. Nurly, G. (2004). Analisis Distribusi

14. Syarief, E.A. (2000). Tata

Ukuran

Butiran

Pemetaan

Penyelidikan

Dan Geologi

Teknik.: Badan Geologi

Tanah Berdasarkan Prinsip

15. [Online].

Gaya Apung. Journal from

16. Tersedia:http://pag.bgl.esdm.

#PUBLISHER# Departemen

go.id/?q=content/tata-cara-

Teknik Sipil ITB.

pemetaan-dan-penyelidikan-

11. Puja, I.N. (2008). Penuntun Praktikum

Fisika

Tanah:

Universitas Udayana. 12. Sukirman, Perkerasan

S. Lentur

geologi-teknik.html[14 Maret 2016] 17. Widodo,

(1992). Jalan

Raya. Nova: Bandung 13. Suripin. (2002). Pelestarian Sumberdaya Tanah dan Air.

A.

(2006).

Kontribusi Sejarah Geologi Terhadap

Sifat

Geoteknik

(Studi Kasus Tanah Residual Volkanik

G.Argopuro).

Surabaya: FTSP ITS.

Yogyakarta : Penerbit Andi.


Wahana Fisika, 1(1), 2016, 54-76

Recommend Documents