Jurnal Lingkungan dan Bencana Geologi, Vol. 4 No. 2 Agustus 2013: Cecep Sulaeman, Yunara Witarsa, Rahayu Robiana, dan Sumaryono

Transkripsi

1 Jurnal Lingkungan dan Bencana Geologi, Vol. 4 No. 2 Agustus 2013: Analisis regangan pada area gerakan tanah di Ciloto, Jawa Barat Strain analysis on the displacements area of land in Ciloto,West Java Cecep Sulaeman, Yunara Witarsa, Rahayu Robiana, dan Sumaryono Badan Geologi Jl. Diponegoro No. 57, Bandung ABSTRAK Pemantauan gerakan tanah di Ciloto memakai Global Positioning System (GPS) telah dilakukan secara periodik. Selama tahun 2012 pergeseran titik ukur GPS terpantau ke tenggara dengan kecepatan antara 2 x10-7 mm/detik hingga 4 x 10-6 mm/detik. Pergeseran horizontal titik ukur pada area gerakan tanah berkisar antara 4,8 cm hingga 13,65 cm ke tenggara. Secara vertikal, pergeseran titik ukur yang turun antara -0,3 cm hingga -13,82 cm dan yang naik antara 2,06 cm hingga 46,91 cm. Titik ukur GPS yang aktif secara horizontal adalah BA1, BA2, dan BAT berada di bagian tubuh, dan G27 berada di kaki area gerakan tanah. Hasil estimasi regang an dari data komponen pergeseran memperlihatkan bahwa regangan geser maksimum terbesar berada pada mahkota bagian bawah sampai dengan tubuh bagian atas dengan nilai 15 x kata kunci: gerakan tanah, GPS, pergeseran, regangan ABSTRACT Monitoring of the Ciloto landslide use GPS has been conducted periodically. The result in 2012 shows displacements to the southeast with velocity 2 x10-7 mm/sec to 4 x 10-6 mm/sec. Horizontal displacements of landslide area are in between 4.8 cm and cm to the southeast. Vertical displacement has downward trend -0.3 cm to cm, and upward trend 4.8 cm to cm. The banchmarks horizontally active BA1, BA2, and BAT which are located at the body, while G27 at the foot of the landslide area. Based on estimation of strain from horizontal displacement component shows that the maximum shear strain is the highest at the bottom of the crown until the upper part of the landslide s body with a value of 15 x Keywords: landslide, GPS, displacements, strain PENDAHULUAN Bencana gerakan tanah merupakan salah satu bencana geologi yang paling sering terjadi di wilayah Indonesia. Sebagai contoh, dalam tahun 2011 tercatat 220 kejadian bencana gerakan tanah atau mencapai 93% dari kategori bencana geologi (gerakan tanah, gempa bumi, letusan gunung api, dan tsunami). Selama tahun 2011 tercatat 151 orang meninggal akibat bencana gerakan tanah (Sulaeman, 2011). Salah satu kawasan yang berpotensi terjadi gerakan tanah terletak pada jalur jalan antara Naskah diterima 5 Juni 2013 selesai direvisi 11 Juli 2013 Korespondensi, cecepsula@gmail.com 89

2 90 Jurnal Lingkungan dan Bencana Geologi, Vol. 4 No. 2 Agustus 2013: Cianjur Puncak, tepatnya di Desa Ciloto, Kecamatan Pacet, Kabupaten Cianjur, Provinsi Jawa Barat (Gambar 1). Kejadian gerakan tanah di daerah ini tercatat pada tahun 1984 yang meng akibatkan jalur jalan Bandung Jakarta di Km 88,100 ambles dengan penurunan mencapai 1,9 m ke arah tebing bagian selatan. Mahkota longsoran pada saat itu berada pada tebing atas badan jalan raya lama yang sekarang tidak difungsikan lagi. Gerakan tanah tersebut memanjang dengan arah timur barat selebar 211 m, sedangkan panjang gerakan tanah mencapai 479 m (Abdurachman dkk., 2010). Dalam upaya mitigasi bencana gerakan tanah di daerah tersebut, telah dilakukan pemantauan gerakan tanah dengan mengukur posisi titik ukur di daerah tersebut dengan Global Positioning System (GPS) secara periodik. Hasil penelitian terdahulu menyimpulkan bahwa kecepatan gerakan tanah di daerah ini rendah, yaitu berkisar antara 5x10-7 hingga 5x10-5 mm/detik dan area longsor Ciloto memiliki tipe multiple compound (rotational and translational) debris slide (Sadarviana dkk., 2006). Tulisan ini membahas hasil pemantauan gera - kan tanah di Ciloto periode Juni 2012 dan Desember 2012 meliputi vektor pergeseran dan regangan. KONDISI UMUM AREA PEMANTAUAN Morfologi Area pemantauan merupakan perbukitan berelief sedang sampai kasar dengan ketinggian 1600 m sampai dengan 2050 m di atas permukaan laut. Area ini berada di lereng utara per- Gambar 1. Lokasi pemantauan gerakan tanah di Ciloto.

3 Analisis regangan pada kawasan gerakan tanah di Ciloto, Jawa Barat Cecep Sulaeman drr bukitan Gunung Gede dan lereng selatan perbukitan Gunung Kencana (Abdurachman dkk., 2010). Geologi bagian selatan dibentuk oleh aliran lava basal Gunung Gegerbentang (Qvba) (Gambar 2). Hasil pemboran tahun 1997 menunjukkan bahwa batu lempung dijumpai pada kedalaman 7 m di mahkota longsoran, pada kedalaman 11 m di badan longsoran, dan pada kedalaman 6 m di kaki longsoran. Di lapisan atas terdapat batu pasir dan tanah penutup berupa lempung pasiran (Abdurachman dkk., 2010). Tata Guna Lahan dan Keairan o LS Kondisi tata guna lahan berupa lahan perkebunan tanaman sayur mayur seperti kol, wortel, dan tomat. Sekitar tahun 1970 lahan di area ini masih merupakan kawasan rumpun bambu dan belukar, kemudian sejak tahun 1980-an berubah menjadi lahan kebun sayuran (Abdurachman dkk., 2010). o LS o LS o LS Area pemantauan bagian bawah dibatasi oleh aliran Sungai Cijember. Aliran Sungai Cijember memiliki lebar 1 20 m dan memiliki beberapa anak sungai yang masih tergolong aktif sehingga bila curah hujan cukup tinggi berpotensi terjadi pengkikisan tebing yang dapat menimbulkan terjadinya longsoran di tebing sungai. Berdasarkan Peta Geologi Lembar Cianjur (Sujatmiko, 1972) dan Lembar Bogor (Efendi dkk., 1998), daerah ini dibentuk oleh satuan breksi dan lava Gunung Gede (Qyg) yang terdiri dari breksi, batu pasir tufan, dan tuf halus (lempung) serta endapan hasil gunung api muda berupa breksi dan lava Gunung Kencana (Qyk), sedangkan di 91 Gambar 2. Peta geologi daerah Pacet, Cianjur.

4 92 Jurnal Lingkungan dan Bencana Geologi, Vol. 4 No. 2 Agustus 2013: Kondisi gerakan tanah Dalam kejadian gerakan tanah tahun 1984, teramati sejumlah nendatan dan retakan terutama di area mahkota dengan panjang nendatan 0,6 7 m, tinggi nendatan mencapai 0,3 1,9 m (Abdurachman dkk., 2010). Gerakan Tanah tersebut merupakan campuran antara rotational slide dan translational slide. Gerakan tanah tersebut terjadi akibat adanya tanah lempung lunak yang bila jenuh air akan berfungsi sebagai bidang gelincir. Kemiringan bidang gelincir diperkirakan miring ke lembah. Pada Desember 2012, terjadi nendatan dan retakan di jalan raya tepat di atas jalan lama berbentuk lengkung dengan panjang nendatan 7 m dan turun kurang lebih cm (Gambar 3). Pada saat hujan lebat hampir 6 jam di daerah tersebut muncul retakan-retakan baru dengan panjang 4 6 m dengan lebar retakan 5 10 mm. METODOLOGI Salah salah satu metoda pemantauan deformasi gerakan tanah adalah menggunakan GPS. GPS merupakan sistem satelit navigasi dan penentuan posisi yang dimiliki dan dikelola oleh Amerika Serikat yang didesain untuk memberikan posisi dan kecepatan tiga dimensi serta informasi tentang waktu secara menerus di seluruh dunia tanpa tergantung waktu dan cuaca (Abidin, 2007). Pemantauan gerakan tanah di Ciloto dilakukan dengan cara memantau posisi titik ukur memakai GPS dengan receiver tipe geodetik frekuensi ganda, yaitu model Trimble NetRs dan Leica System 1200 (Gambar 4). Dengan metoda ini diperoleh posisi (koordinat) titik ukur yang ada di area pemantauan untuk periode pengukuran Juni 2012 dan Desember Metoda pemantauan yang dipakai adalah statik diferensial memakai satu titik referensi di lokasi yang dianggap stabil. Pergeseran posisi titik ukur dapat diketahui dari selisih posisi ti- Gambar 3. Retakan dan nendatan terjadi di jalan raya (kiri dan kanan atas), retakan pada pondasi bangunan di bawah jalan lama (kiri bawah), dan retakan di lereng (kanan bawah).

5 Analisis regangan pada kawasan gerakan tanah di Ciloto, Jawa Barat Cecep Sulaeman drr tik ukur dari dua periode pengukuran tersebut. Lama pengukuran untuk setiap periode pengukuran dilakukan selama 4 jam untuk setiap titik ukurnya. Data pengukuran diolah memakai perangkat lunak Leica Geo Office versi 4.0, yang dibuat oleh Leica Geosystem AG tahun Di area pemantauan terdapat 16 titik ukur GPS termasuk titik ukur referensi yang menyebar di dalam dan di luar area gerakan tanah (Gambar 5). Titik ukur G01, G02, G03, dan G04 berada di atas mahkota, BA1, BA2, G06, G09, dan BAT berada di bagian tubuh, sedangkan G12, G13, G08, dan G27 berada di bagian kaki area gerakan tanah. Sementara itu titik ukur M10 dan M28 berada di sebelah timur area gerakan tanah. Titik ukur REF di selatan area gerakan tanah dijadikan titik ukur referensi. 93 Vektor pergeseran hasil pengukuran dengan GPS terdiri dari tiga komponen yaitu komponen u, v, dan w. Komponen u yaitu pergeseran horizontal searah dengan sumbu x (timur), komponen v yaitu pergeseran horizontal searah dengan sumbu y (utara), dan komponen w yaitu pergeseran vertikal. Komponen vektor u, v, dan w bernilai negatif arahnya masing-masing ke barat, selatan, dan bawah. Dalam studi ini diestimasi nilai regangan berdasarkan data pergeseran horizontal. Rega ng an didefinisikan sebagai perubahan panjang per satuan unit panjang mula-mula (Rai dan Kramadibrata, 2007). Regangan positif jika terjadi pertambahan panjang dan negatif bila terjadi pengurangan panjang. Regangan dapat dibagi menjadi dua jenis yaitu regagan normal dan regangan geser. Regangan geser melibatkan Gambar 4. Pengukuran posisi titik ukur dengan GPS di Ciloto. Recei ver dan antena Leica System 1200 (kiri atas) dan Trimble NetRs (kanan atas dan bawah).

6 94 Jurnal Lingkungan dan Bencana Geologi, Vol. 4 No. 2 Agustus 2013: Gambar 5. Peta titik ukur gerakan tanah di Ciloto. perubahan sudut sedangkan regangan normal mengalami perubahan ukuran tanpa melibatkan perubahan sudut. Penulisan regangan normal dan geser dalam bidang horizontal, secara matematik yang dikutip dari Lay dan Wallace (1995) adalah sebagai berikut: - regangan normal searah sumbu x (timur),...(1) - regangan normal searah sumbu y (utara), - regangan geser,...(2)...(3) Penjumlahan nilai regangan normal dalam bidang horizontal disebut dilatasi luas yang ditulis,...(4) Regangan geser maksimum yang merupakan gabungan dari nilai regangan normal dan regangan geser, seperti ditulis oleh Zapatsky (2007) sebagai berikut,...(5) Dalam studi ini nilai regangan diperoleh dari perubahan komponen vektor pergeseran terhadap lebar kisi. Untuk memperoleh nilai tersebut, dibuat kisi dengan lebar kisi 17 m pada area

7 Analisis regangan pada kawasan gerakan tanah di Ciloto, Jawa Barat - Cecep Sulaeman drr 95 studi. Nilai komponen pergeseran diinterpolasi di setiap titik kisi berdasarkan data pengukuran dengan Model Kriging. Dalam perhitungan regangan tersebut digunakan nilai komponen vektor pergeseran mutlak. HASIL DAN PEMBAHASAN Nilai pergeseran titik ukur untuk periode Juni Desember 2012 diperoleh dari selisih posisi titik ukur peiode Desember 2012 dengan periode Juni 2012, seperti diperlihatkan pada Tabel 1 dan Gambar 6. Selama periode Juni Desember 2012 terjadi pergeseran di semua titik ukur secara horizontal dan vertikal. Nilai pergeseran horizontal titik ukur yang bera da di atas mahkota berkisar antara 0,29 cm sampai dengan 1,85 cm dengan arah pergeseran dominan ke tenggara. Secara vertikal titik ukur di area ini mengalami penurunan antara -0,52 cm sampai dengan -1,08 cm kecuali titik ukur G02 naik sebesar 1,48 cm. Nilai pegeseran horizontal di atas mahkota ini relatif kecil dibanding dengan di dalam area gerakan tanah. Kejadian ini mirip dengan hasil penelitian tahun yang dilakukan oleh Sadarviana dkk. (2006). Besar pegeseran horizontal titik ukur yang berada di tubuh berkisar antara 0,45 cm sam- Tabel 1. Pergeseran Titik Ukur di Ciloto Nama Titik Ukur Komponen pergeseran searah sumbu x (timur), u (cm) Komponen pergeseran searah sumbu y (utara), v (cm) Komponen pergeseran vertikal, w (cm) panjang vektor horizontal (cm) REF G01 0,84 0,27-0,52 0,88 G02 0,07-1,85 1,48 1,85 G03 1,39-0,58-1,09 1,51 G04 0,29-0,02-0,89 0,29 G06 0,79-0,18 3,22 0,81 BA1 7,65-8,04-0,3 11,1 BA2 3,98-10,69-2,24 11,41 G09 0,31 0,37 46,91 0,48 BAT 1,44-5,62 3,95 5,8 G12 3,31-2,95 0,19 4,43 G13 2,34-3,63 21,89 4,32 G08 1,22-0,5 3,61 1,32 G27 5,32-12,57-13,82 13,65 M10-1,08-0,15 2,06 1,09 M28 1,12-0,27-8,45 1,15

8 96 Jurnal Lingkungan dan Bencana Geologi, Vol. 4 No. 2 Agustus 2013: Gambar 6. Pergeseran horizontal (kiri) dan vertikal (kanan) periode Juni Desember pai dengan 11,41 cm dengan arah pergeseran dominan ke tenggara. Di area tubuh, titik ukur BA1 dan BA2 memiliki nilai pergeseran horizontal tinggi masing-masing 11 cm dan 11,41 cm tetapi pergeseran vertikalnya relatif kecil, yaitu masing-masing -0,30 cm dan -2,24 cm. Sedang kan titik ukur lainnya yaitu G06, G09, dan BAT memiliki nilai pergeseran horizontal rendah masing-masing 0,81 cm, 0,48 cm, dan 5,8 cm tetapi pergeseran vertikalnya relatif besar masing-masing 3,22 cm, 46,91 cm, dan 3,95 cm. Data ini menandakan bahwa gerakan tanah di area ini dibentuk oleh multiple sliding surface, seperti dikemukakan oleh Sadarviana dkk., (2006). Bila dibandingkan hasil penelitian tahun , titik ukur G09 selalu menunjukkan pergeseran vertikal yang positif (naik) dengan nilai di atas 10 cm. Besar pegeseran horizontal titik ukur yang berada di kaki berkisar antara 1,32 cm sampai dengan 13,65 cm dengan arah pergeseran ke tenggara. Di area ini, pergeseran vertikalnya dominan positif (naik) antara 0,19 cm sampai dengan 21,89 cm kecuali titik ukur G27 turun -13,82 cm. Besar pegeseran horizontal titik ukur yang berada di sebelah timur area gerakan tanah yaitu M10 dan M28 memiliki nilai masing-masing 1,09 cm dan 1,15 cm dengan arah masing-masing ke barat dan tenggara. Secara vertikal titik ukur M10 naik 2,06 cm, sedangkan titik ukur M28 turun 8,45 cm. Bila nilai pergeseran horizontal di setiap titik ukur tersebut dibagi dengan rentang waktu pengukuran, maka diperoleh kecepatan perge-

9 Analisis regangan pada kawasan gerakan tanah di Ciloto, Jawa Barat - Cecep Sulaeman drr 97 seran horizontal dengan nilai berkisar antara 2 x10-7 mm/detik hingga 4 x 10-6 mm/detik deng an arah umumnya ke tenggara. Nilai kecepatan gerakan tanah ini tidak jauh beda dengan hasil peneliti terdahulu, yaitu berkisar antara 5 x 10-7 hingga 5 x 10-5 mm/detik (Sadarviana dkk., 2006). Kecepatan gerakan tanah tersebut termasuk jenis gerakan tanah lambat. Hasil estimasi regangan dari data komponen pergeseran horizontal (u dan v) memperlihatkan bahwa pada mahkota sampai dengan tubuh bagian atas (sebelah barat titik ukur BA1 sampai dengan G09), dan kaki (sekitar titik ukur G13) mengalami penambahan luas (mengembang) yang ditunjukkan dengan nilai dilatasi luas positif, warna biru muda sampai dengan merah dengan nilai 0,7 x 10-3 hingga 3 x Sementara di bagian lainnya mengalami pengu rangan luas (mengkerut) yang ditunjukkan de ngan nilai dilatasi negatif, warna biru tua de ngan nilai -0,5 x 10-3 hingga -1,5 x 10-3 (Gambar 7 kiri). Dalam area yang mengalami penambahan luas tersebut, terjadi perubahan sudut positif yang ditunjukkan dengan nilai regangan geser positif, warna biru muda sampai dengan merah dengan nilai 0,2 x 10-3 hingga 1,5 x 10-3 (Gambar 7 kanan). Area yang memiliki nilai regangan geser maksimum terbesar tampak berada di mahkota bagian bawah sampai dengan tubuh bagian atas, di sekitar titik ukur G06 sampai dengan G09, yang ditunjukkan dengan warna merah dengan nilai 15 x 10-4 (Gambar 8). Lokasi dengan nilai regangan geser maksimum terbesar tersebut diperkirakan berpotensi terjadi gerakan tanah. Gambar 7. Dilatasi luas (kiri) dan regangan geser (kanan)

10 98 Jurnal Lingkungan dan Bencana Geologi, Vol. 4 No. 2 Agustus 2013: Gambar 8. Regangan geser maksimum. KESIMPULAN Pergeseran horizontal titik ukur pada area gerakan tanah berkisar antara 4,8 cm hingga 13,65 cm ke tenggara. Secara vertikal, pergeseran titik ukur yang turun antara 0,3 cm hingga 13,82 cm dan yang naik antara 2,06 cm hingga 46,91 cm. Area pemantauan merupakan area aktif bergerak dengan kecepatan 2 x10-7 mm/detik hingga 4 x 10-6 mm/detik ke tenggara. Regangan geser maksimum terbesar de ngan nilai 15 x 10-4 berada di mahkota bagian bawah sampai dengan tubuh bagian atas. Lokasi yang paling berpotensi terjadi gerakan tanah berada di mahkota bagian bawah sampai dengan tubuh bagian atas, antara titik ukur G06 sampai dengan G09. Ucapan Terima Kasih Biaya pemantauan gerakan tanah di Ciloto diperoleh dari Proyek Mitigasi Bencana Geologi, Pusat Vulkanologi dan Mitigasi Bencana Geologi tahun anggaran Penulis mengucapkan terima kasih kepada Kepala Pusat Vulkanologi dan Mitigasi Bencana Geologi.

11 Analisis regangan pada kawasan gerakan tanah di Ciloto, Jawa Barat - Cecep Sulaeman drr 99 ACUAN Abidin, H.Z., 2007, Penentuan Posisi dengan GPS dan Aplikasinya, PT. Pradnya Paramita, Jakarta, hal Abdurachman, E. K., Sutarjono, J., Robiana, R., Sutia, G., dan Sopandi, 2010, Laporan Pemantauan Gerakan Tanah di Ciloto, Pusat Vulkanologi dan Mitigasi Bencana Geologi. Efendi, A.C., Kusnama, dan Hermanto, B., 1998, Peta Geologi Lembar Bogor, Skala 1 : , Puslitbang Geologi. Lay, T., dan Wallace, T.C., 1995, Modern Global Seismology. Academic Pres, hal Rai, M.A., dan Kramadibrata, S., 2007, Mekanika Batuan, Catatan Kuliah Penerbit ITB, hal Sadarviana,V., Abidin, H.Z., Kahar, J., dan Santoso, D., 2006, Pemanfaatan Metoda Geodetik untuk Identifikasi Karakteristik dan Tipe Longsor, Studi Kasus Zona Longsor Ciloto, Pertemuan Ilmiah Tahunan III Teknik Geomatika, Surabaya 7 Desember 2006, hal Sujatmiko, 1972, Peta Geologi Lembar Cianjur, Skala 1 : , Puslitbang Geologi. Sulaeman,C., 2011, Bencana Geologi di Indonesia Tahun 2011, Bulletin Vulkanologi dan Bencana Geologi, Vol. 6 No. 2, hal Zapatsky, 2007, Lecture 8, Plane Strain and Measurement of Strain, teaching/seh/stress8_ht08.pdf (diakses pada Januari 2013).