- PENDAHULUAN
Pembangunan pada dasarnya merupakan suatu rangkaian upaya yang dilakukan terus
menerus untuk mencapai suatu tingkat kehidupan masyarakat yang sejahtera.
Sejalan dengan semakin pesatnya pembangunan dan dimulainya era perbaikan di
segala bidang, baik industri, perdagangan maupun pariwisata tentunya akan
disertai dengan pembangunan infrastruktur seperti jalan, jembatan, perkantoran
dan sebagainya.
Untuk menunjang pembangunan tersebut, diperlukan berbagai data dan
informasi, salah satunya adalah data geologi teknik. Data geologi teknik,
memberikan informasi mengenai kekuatan serta karakteristik lapisan tanah/batuan
yang berguna di dalam perencanaan dan penataan ruang. Selain itu akan sangat
membantu pemerintah daerah dalam mengontrol pembangunan fisik di daerahnya.
Data dan informasi geologi teknik tersebut dapat diperoleh dengan cara
melakukan pemetaan maupun penyelidikan geologi teknik.
Dengan tersedianya data geologi teknik pada suatu daerah yang akan
dikembangkan, diharapkan terjadinya kesalahan-kesalahan dalam pengembangan
wilayah maupun perencanaan konstruksi bangunan teknik dapat dihindarkan atau
diperkecil.
- MAKSUD DAN TUJUAN
Pemetaan dan penyelidikan geologi teknik ini dimaksudkan untuk mengumpulkan
berbagai data dan informasi geologi teknik permukaan dan bawah permukaan yang
mencakup: sebaran serta sifat fisik tanah/batuan, kondisi air
tanah, morfologi dan bahaya beraspek geologi. Hasil pemetaan
dan penyelidikan diharapkan dapat berguna sebagai data dasar dalam menunjang
perencanaan pembangunan maupun penataan ruang di daerah.
- METODOLOGI
Metoda yang digunakan dalam melakukan pemetaan dan penyelidikan geologi
teknik adalah metoda kualitatif dan kuantitatif. Metoda kualitatif yaitu
melaksanakan pengamatan lapangan, pengukuran struktur, diskripsi sifat
fisik dan keteknikan tanah/batuan, kondisi keairan, dan menginventarisasi
kebencanaan geologi yang ada. Metoda kuantitatif yaitu melakukan
perhitungan dan analisis seperti daya dukung, kemantapan lereng,
kompresibilitas dan perosokan tanah.
- LINGKUP PEKERJAAN PEMETAAN/PENYELIDIKAN GEOLOGI TEKNIK
Lingkup pekerjaan ini dapat dibagi
menjadi empat tingkatan, yaitu:
- Perencanaan
- Pekerjaan Lapangan
- Pekerjaan Laboratorium
- Analisis dan evaluasi data
- Penyusunan laporan
4.1 Perencanaan
Kelancaran suatu kegiatan, sebagian besar ditentukan selama tahap perencanaan.
Tahap perncanaan ini perencanaan sebelum ke lapangan dan perencanan
selama di lapangan.
- Perencanaan sebelum ke lapangan
Perncanaan ini meliputi hal-hal yang
sangat mendasar sebelum tim berangkat ke lapangan, yang menyangkut:
- masalah administrasi, konsolidasi personalian tim,
kesiapan transportasi dan peralatan lapangan, serta keperluan-keperluan
lain untuk pekerjaan pujian di lapangan
- Pengumpulan data lapangan yang telah ada atau laporan
dari penyelidik terdahulu.
- Penyiapan peta dasar baik peta topografi maupun foto
udara dengan skala yang disesuaikan dengan maksud dan tujuan
pemetaan/penyelidikan.
- Perencanaan selama di lapangan
Merupakan perencanaan yang dilakukan
di base camp sebelum melakukan pemetaan/penyelidikan geologi teknik. Sebaiknya
sebelum kegiatan dilakukan, terlebih dahulu dilakukan penyelidikan pendahuluan
(reconnaise) dengan maksud untuk mengenal medan, situasi daerah dan
kebiasaan-kebiasaan penduduk yang berada di daerah pemetaan/penyelidikan.
Dari hasil penyelidikan pendahuluan
baru direncanakan kegiatan selanjutnya secara lebih terarah, yaitu dengan
membuat rencana lintasan.
4.2 Pekerjaan Lapangan
4.2.1 Pemetaan Geologi Teknik
a. Morfologi dan
kemiringan lereng
Meliputi kondisi bentang alam beserta unsur-unsur geomorfologi lainnya,
penafsiran genesa morfologi dan perkembangan geomorfologi yang mungkin akan
terjadi.
Hal-hal yang perlu diperhatikan adalah keadaan bentuk lembah, pola aliran
sungai, sudut lereng, pola gawir dan bentuk-bentuk bukit. Morfologi atau
bentang alam seperti tampak pada saat sekarang ini merupakan hasil kerja dari
sistem alam, yaitu proses-prosesdalam bumi (geologi, volkanisme) dan
proses-proses luar (air permukaan, gelombang, longsoran, tanaman, binatang
termasuk manusia).
Morfologi sangat penting dalam hubungannya dengan pelaksanaan pembangunan,
yaitu untuk mengetahui karakteristik bentang alamnya seperti kemiringan lereng
dalam kaitannya dengan jangkauan optimum sudut lereng untuk keperluan
kesampaian lokasi dan operasional kendaraan pengangkut bahan bangunan, sampah
dan tataguna lahan pada saat ini.
b. Satuan Tanah dan
batuan
Satuan tanah dan batuan memberikan informasi mengenai susunan atau urutan
stratigrafi dari tanah dan batuan secara vertikal maupun horisontal. Untuk itu
perlu dilakukan pemerian sifat fisik dan keteknikan tanah/batuan yang dapat
diamati langsung di lapangan secara megaskopis.
Penyusunan satuan geologi teknik dilakukan dengancara pengelompokan tanah dan
batuan yang mempunyai sifat fisik dan keteknkan yang sama atau mendekati sama.
- Struktur Geologi
Meliputi pemerian jurus dan
kemiringan lapisan batuan, kekar, rekahan, sesar, lipatan dan ketidak
selarasan. Data ini sangat penting dalam pekerjaan pembangunan infrastruktur
guna menghindari atau memecahkan permasalahan yang dapat terjadi.
Intensitas kekar atau retakan,
tingkat kehqncuran batuan yang diakibatkan oleh adanya sesar terutama bila
dijumpai sesar aktif maupun perselingan lapisan batuan yang miring adalah
merupakan zona lemah yang dapat menimbulkan permasalahan, misalnya longsoran.
- Keairan
Pengamatan yang perlu dilakukan meliputi kedalaman muka air tanah bebas, sifat
korosifitas air tanah dan munculnya mata air atau rembesan yang dapat
mempengaruhi perencanaan konstruksi pondasi bangunan. Apabila dianggap perlu
diambil contoh air tanahnya untuk diuji di laboratorium, guna mengetahui
tingkat korosivitasnya.
- Bahaya Geologi
Meliputi pengamatan dan penilaian tentang ada tidaknya bahaya yang mungkin
dapat terjadi sebagai akibat dari faktor geologi. Identifikasi bahaya geologi
sangat erat kaitannya dengan pembangunan infrastruktur, karena dikhawatirkan
akan menjadi kendala atau hambatan selama pembangunan maupun pasca pembangunan,
antara laian struktur sesar aktif, gerakan tanah/batuan, banjir bandang,
ambblesan tanah/batuan, bahaya kegunung apian, erosi dan abrasi, kegempaan,
Tsunami, dan lempung mengembang.
4.2.2 Penyelidikan Geofisika
Metoda geofisika dimaksudkan untuk mengetahui secara garis besar gambaran
keadaan geologi bawah permukaan, yaitu : satuan-satuan tanah/batuan;
batas-batas satuan tanah/batuan baik secara horizontal maupun vertical, dan
gejala-gejala geologi seperti patahan, daerah rekahan, kandungan air tanah dan
lain-lain.
Penggunaan penyelidikan geofisika ini banyak mengandung keuntungan-keuntungan,
antara lain:
- Mendapatkan gambaran keadaan bawah permukaan di daerah
yang luas dalam waktu yang pendek.
- Memudahkan membuat intrepetasi penampang geologi
- Memperkecil jumlah titik-titik pengeboran, karena
akan mempermudah korelasi antara titik-titik pengeboran.
- Membuat lebih effisien dan memperkecil biaya
penyelidikan
Metoda geofisika yang telah
dikembangkan untuk maksud keteknikan, antara lain: Metoda seismik,
geolistrik dan metoda electromagnetic subsurfaca profiling/Radar (Radio
Detecting and Ranging) Sounding.
Metoda ini umumnya dilakukan mulai
dari studi pendahuluan hingga studi kelayakan. Pada studi pendahuluan
metoda ini dilakukan untuk mengetahui kondisi perlapisan tanah dan batuan
serta struktur geologi yang akan dibangun secara makro, sehingga dalam
studi kelakyakan akan dapat dilakukan dengan baik orientasi pekerjaan yang akan
dilakukan, seperti:
- Penentuan lokasi dan jumlah bor inti yang akan
dilaksanakan
- Penentuan jumlah contoh yang akan diambil
- Pembuatan penempang geologi teknik/geoteknik khususnya
dalam pembuatan korelasi stratigrafi antar titik bor
- Penentuan ketelitian penyelidikan terutama pada
daerah-daerah yang diperkirakan mempunyai potensi struktur geologi yang
membahayakan
- Penentuan lokasi-lokasi struktur bangunan
Dalam metoda ini arus listrik
dialirkan di tanah melalui elektroda-elektroda dan perbedaan potensial diukur
diantara dua buah elektroda. Perbedaan dalam tahanan jenis kemudian dapat
diukur baik vertikal maupun lateral dengan menukar susunan elektroda.
Metoda ini memberikan data
stratigrafi, cadangan kuari, kedalaman muka airtanah maupun kedudukan lapisan
pembawa air tanah, pola retakan dan indikasi bidang longsor.
- Metoda Electromagnetic Subsurfaca Profiling/Radar
(Radio Detecting and Ranging) Sounding.
Metoda ini merupakan cara yang
paling cepat untuk membuat penempang bawah permukaan. Metoda ini akan
mendeteksi kondisi bawah permukaan dengan cara memancarkan spectrum/gelombang
electromagnetis ke formasi tanah/batuan yang kemudian akan diterima oleh
alat receiver yang diseret dibelakang alat pemancarnya (transmitter).
Dari hasil pengujian diperoleh profil intasan dan dapat langsung
diinterpretasikan di lapngan.
Kenampakan yang dapat dengan mudah
dideteksi, antara lain: Jenis dan perlapisan tanah/batuan, adanya ruang kosong
(lubang) di bawah tanah, sisa-sisa pondasi, ketebalan lapisan aspal.
4.2.3 Pengujian
keteknikan tanah dan batuan
Pengujian lapangan terhadap sifat fisik dan mekanik tanah maupun batuan seperti
konsistensi, kepadatan dan plastisitas tanah, kekerasan dan kekompakan batuan
dicatat pada kolom diskripsi tanah dan batuan pada setiap penampang pengeboran
inti (teknik) dan pengeboran tangan.
4.2.4 Pengambilan
contoh tanah dan batuan
Pengambilan contoh tanah dan batuan dilakukan untuk pengujian laboratorium
mekanika tanah dan batuan (Lab. Mektanbat), yaitu berupa Contoh tanah tak
terganggu (undisturbed samples) dan contoh tanah terganggu (disturbed
samples).
- Contoh tanah tak terganggu (undisturbed samples)
Contoh tanah tidak terganggu adalah
suatu contoh yang masih menunjukan sifat-sifat aslinya, artinya contoh-contoh
ini tidak mengalami perubahan dalam struktur, kadar air (water content),
atau susunan kimia. Namun demikian contoh yang benar-benar asli tidaklah
mungkin untuk diperoleh, akan tetapi dengan teknik pelaksanaan sebagaimana
mestinya dan cara pengamatan yang tepat, maka kerusakan-kerusakan terhadap contoh
bisa dibatasi sekecil mungkin. Contoh tanah tidak terganggu dapat diambil
memakai tabung contoh (tube sample), core barrels, atau mengambilnya
secara langsung dengan tangan, sebagai contoh dalam bentuk bomgkah-bongkah (block
samples).
- contoh tanah terganggu (disturbed samples).
Contoh tanah terganggu diambil tanpa
adanya usaha yang dilakukan untuk melindungi struktur asli dari tanah tersebut.
Contoh tanah terganggu ini dapat dipakai untuk segala penyelidikan yang tidak
memerlukan contoh asli (undisturbe samples), seperti ukuran butir,
batas-batas atterberg, pemadatan, berat jenis dan sebagainya.
Untuk contoh batuan dapat berupa pengambilan batu setempat (hand spacement)
pada batuan utuh (intact rock) dan pengambilan batu yang terdapat bidang
ketidak sinambungan (discontinuity) pada massa batuan (rock mass)
apabila banyak dijumpai retakan, rekahan (heavy broken rocks).
4.2.5 Pemetaan
sebaran bahan bangunan
Untuk identifikasi lokasi-lokasi yang berpotensi sebagai sumber bahan bangunan.
Secara kasar (megaskopis) harus dilakukan diskripsi terhadap sifat fisik dan
keteknikan bahan bangunan guna mengetahui perkiraan kualitas bahan bangunan
serta taksiran besarnya cadangan. Apabila memungkinkan dilakukan pengukuran dan
pembuatan beberapa penampang guna memperkirakan volume (kuantitas) cadangan.
4.2.6 Pengeboran
tangan
Pekerjaan ini dimaksudkan untuk mengetahui ketebalan lapisan tanah, urutan
jenis lapisan tanah bawah permukaan dan konsistensi serta kepadatan relatif
tanah. Kedalaman maksimum 10 m atau dihentikan setelah mencapai lapisan bawah
permukaan yang keras. Pekerjaan pengeboran tangan dilakukan sesuai dengan
kebutuhan dan hasilnya disajikan pada penampang bor/log pemboran tangan.
4.2.7 Pengeboran
teknik / inti
Dalam pekerjaan pemetaan untuk keperluan suatu proyek vital / strategis
diharuskan melakukan pekerjaan pengeboran teknik / inti. Pekerjaan ini
dimaksudkan untuk mengetahui ketebalan lapisan tanah dan batuan, urutan jenis
lapisan batuan bawah permukaan dan konsistensi serta kepadatan relatif tanah,
kekerasan dan kepadatan batuan. Kedalaman maksimum 60 m, pengujian N-SPT dan
pengambilan contoh tidak terganggu (undisturbed samples) setiap interval
1,5 hingga 2 meter.
Pengeboran teknik / inti akan dilakukan sesuai kebutuhan dan hasilnya disajikan
pada penampang bor atau log pengeboran teknik dan diusahakan dibuat korelasi
penampang bor untuk mengetahui kondisi bawah permukaan dapat diwujudkan dalam
diagram pagar.
4.2.8 Pengujian
SPT (Standar Penetration Test)
Pengujian dimaksudkan untuk mengetahui kekuatan atau perlawanan tanah/batuan
terhadap penetrasi tabung SPT atau tabung baja sehingga akan diperoleh jumlah
pukulan untuk memasukan tabung SPT tersebut sedalam 30 cm ke dalam tanah yang
masih belum terganggu atau diperoleh nilai SPT (N).
Dengan melihat pada nilai SPT akan dapat diperkirakan kondisi batas tanah dan
lapisan keras serta dapat dikorelasikan dengan sifat-sifat maupun variasi tanah
yang diuji. Hasil pengujian akan berguna dalam perencanaan letak dan jenis
pondasi.
4.2.9 Pekerjaan
sondir
Pekerjaan ini dilakukan untuk mengetahui kedalaman lapisan tanah keras,
menentukan lapisan-lapisan tanah berdasarkan tahanan ujung konus dan daya lekat
tanah berbutir halus, tidak boleh digunakan pada daerah aluvium yang mengandung
kmponen berangkal dan kerakal, karena hasilnya akan memberikan indikasi lapisan
tanah keras yang salah.
Alat sondir yang digunakan pada pelaksanaan pekerjaan lapangan ini adalah alat
sondir hidrolik atau mekanik (manual) dengan kapasitas maksimum 2,5 ton
5 ton maupun 10 ton yang dilengkapi dengan ujung penetrometer / sondir bikonus
(friction sleeve).
Pembacaan dilakukan pada setiap penekanan pipa sedalam 20 cm, pekerjaan sondir
dihentikan apabila pembacaan pada manometer berturut-turut menunjukkan harga
> 150 kg/cm2. Alat sondir terangkat apabila pembacaan manometer belum
menunjukkan angka maksimum, maka alat sondir perlu diberi pemberat yang diletakan
pada baja kanal jangkar.
Hasil yang diperoleh adalah nilai sondir (qc) atau perlawanan penetrasi konus
dan jumlah hambatan pelekat (JHP). Grafikmyang dibuat adalah perlawanan
penetrasi konus (qc) pada tiap kedalaman dan jumlah hambatan pelekatsecara
komulatif.
Namun demikian ada beberapa
kelemahan atau kekurangan dalam uji sondir, yaitu:
- Tidak didapatkannya sample tanah
- Kedalaman penetrasi terbatas
- Tidak dapat menembus kerikil atau lapisan pasir yang
padat
4.2.10 Pengujian langsung di
lapangan (in situ test)
Pengujian langsung di lapangan antara lain: pocket penetrometer test, uji geser
baling, permeabilitas. Sedangkan pada batu dapat dilakukan pengujian beban
titik (point load test), kekerasan batuan dengan (Schmidt Hammer Test)
atau menggunakan palu geologi.
- Pocket Penetrometer Test
Pengujian
ini dilakukan untuk mengetahui kekuatan tanah, yaitu dengan cara menekan atau
menusukan alat penetrometer kedalam tanah, maka akan didapat besaran kekuatan
tanah dalam satuan kg/cm2.
- Uji Geser Baling
Pengujian
ini dimaksudkan untuk memperoleh kekuatan geser tanah lempung, umumnya pada
tanah lempung lunak dengan hasil yang diperoleh merupakan nilai kekuatan geser
dalam kondisi tidak terdrainase.
- Uji Permeabilitas tanah
Pengujian
ini dimaksudkan untuk mengetahui koefisien permeabilitas tanah (k) langsung di
lapangan dengan media lubang bor. Metoda pengujian ada beberapa cara, antara
lain:
- Pengujian Constan Head
- Pengujian Falling Head
- Pengujian Packer
- Pengujian Lugeon
- Point Load Test
Pengujian
ini dimaksudkan untuk mengetahui/mengukur kekuatan batuan dengan dengan bentuk
tidak beraturan atau beraturan.
- Schmidt Hammer Test
Pengujian untuk mengukur kekerasan batuan di lapangan. Hasil dari pengujian
tersebut, dimasukan dalam grafik kurva akan memberikan nilai
kuat tekan batuan.
4.2.11 Pendugaan Dinamis
(dengan alat DCP)
Pendugaan dinamis atau dikenal dengan DCP (Dynamic Cone Penetrometer
dikembangkan oleh TRRL (Transport and Road Research Laboratory).
Umunya alat ini digunakan pada perencanaan jalan raya dan konstruksi berupa
timbunan (embankment) dengan maksud dan tujuan sebagai berikut:
- Untuk mengetahui ketebalan lapisan dangkal dari tanah
lunak atau kedalaman sampai batuan.
- Untuk pengukuran (dengan cepat) sifat-sifat struktur
jalan yang sudah ada (existing) dengan konstruksi lapisan
perkerasan jalan raya yang materialnya lepas (tak terikat)
- Untuk menentukan daya dukung tanah dangkal secara
cepat, pada perencanaan jalan, baik jalan raya maupun jalan inspeksi (pada
tanggul saluran irigasi).
Alat ini dapat mengukur sedalam 80
cm secara menerus atau maksimum 120 cm, dimana batas-batas lapisan perkerasan
yang mempunyai kekuatan berbeda sudah diidentifikasi dan ketebalan lapisan
telah diketahui.
4.3. Pekerjaan Laboratorium
Pekerjaan laboratorium merupakan kelanjutan dari pekerjaan lapangan. Pekerjaan
ini dimaksudkan untuk memperoleh parameter sifat keteknikan tanah dan batuan
guna menunjang dalam melakukan analisis geologi teknik berdasarkan standard
ASTM.
Jenis pengujian untuk contoh tanah
meliputi:
- Pengujian Basic Properties terdiri dari:
a. Kadar
air
(Wn)
ASTM. D.2217-71
b. Berat
Jenis (Gs)
ASTM.D.854-72
c. Berat
Isi /density
(γ)
ASTM.D.4718
- Pengujian Index Properties terdiri dari:
a.
Atterberg Limit ( LL, PL, PI
)
ASTM. D.4318
b. Analisa
besar
butir
ASTM.D 422-72
- Pengujian Engineering Properties terdiri dari :
a.
Triaxial Test ( UU & CU
)
ASTM.D 2850
b.
Konsolidasi
ASTM D
Jenis pengujian untuk contoh batuan,
- Pengujian mekanika batuan
untuk menentukan kepadatan, kekerasan , kekuatannya dengan cara :
- Supersoni waves
- Triaxial Compressive Strenght ASTM. D.2664-67
- Density, Poison’s Ratio, Modulus of elasticity ASTM 19
D.2845 – 69
- Unconfined compressive strenght
- Pengujian untuk bahan agregat :
- Relative density dan water absorption ASTM C. 128
- Analisa petrografi
- Particle size distribution ASTM 14
- Flakiness index ASTM 14
- Elongation index ASTM 14
- Relative density and absorption ASTM 14
- Bulk density ASTM 14
4.4. Analisis dan Evaluasi Data
Analisis dan evaluasi data dimaksudkan untuk mempelajari dan mencari hubungan
dari pengaruh faktor morfologi, geologi, struktur geologi, keairan, tata lahan
dan aktivitas manusia terhadap pengelompokkan geologi teknik serta pembuatan
penilaian geologi teknik, mencakup:
- Mengklasifikasikan kemiringan lereng berdasarkan bentuk
topografi daerah pemetaan/penyelidikan;
- Mencari hubungan sudut lereng/morfologi terhadap
masalah geologi teknik daerah pemetaan/penyelidikan;
- Mencari hubungan dan pengaruh sifat fisik dan mekanik
tanah/batuan terhadap masalah geologi teknik;
- Mencari hubungan kejadian bahaya geologi dengan kondisi
geologi teknik daerah pemetaan/penyelidikan;
- Menganalisis pengaruh struktur geologi terhadap masalah
geologi teknik;
- Analisis daya dukung dan perosokan tanah;
- Analisis kemantapan lereng terhadap sifat fisik dan
mekanik tanah/batuan;
- Penentuan satuan geologi teknik;
- Penyusunan satuan geologi teknik dilakukan dengan cara
pengelompokan tanah/batuan yang mempunyai jenis yang sama atau mendekati
sama dari Formasi batuan
- Tanah pelapukan berketebalan lebih dari 1 (satu) meter
dipetakan sebagai tanah sedangkan kurang dari 1 (satu) meter dipetakan
sebagai batuan;
- Hasil dari pengamatan lpangan baik berupa pengamatan
tanah batuan, penyondiran, pengeboran tangan, masalah geodinamika (bahaya
beraspek geologi) ditambah dengan data sekunder yang didapat perlu
dituangkan dalam peta geologi teknik.
- Penggambaran peta dan penampang geologi teknik.
- Penyusunan Laporan
Penulisan laporan yang baik dan lengkap merupakan bagian yang paling penting
dalam suatu pemetaan/penyelidikan geologi teknik. Pada dasarnya kegunaan suatu
laporan meliputi penguraian secara tepat apa-apa yang telah
dipetakan/diselidiki dan memadukan serta menerangkan hubungan geologi teknik
dengan permasalahan yang ada. Keterangan
dan kesimpulan laporan harus didasarkan atas kenyataan yang ada di lapangan.
Laporan pemetaan/penyelikan geologi
teknik memuat berbagai informasi dan permasalahan yang melatar belakangi
dilakukan pemetaan serta uraian hasil analisis dan evaluasi geologi teknik,
dengan sistematika sebagai berikut: