KAJIAN MATERIAL BAWAH PERMUKAAN PADA PRA-SURVEI TAPAK PLTN DI PULAU BANGKA

Transkripsi

1 KAJIAN MATERIAL BAWAH PERMUKAAN PADA PRA-SURVEI TAPAK PLTN DI PULAU BANGKA Hadi Suntoko, Sunarko, June Mellawati - BATAN Jl. Kuningan Barat, Mampang Prapatan, Jakarta Selatan suntoko@yahoo.com ABSTRAK KAJIAN MATERIAL BAWAH PERMUKAAN PADA PRA-SURVEI TAPAK PLTN DI PULAU BANGKA, Telah dilakukan pendataan geologi untuk persiapan studi pemilihan tapak terpilih Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN). Dalam menentukan tapak PLTN terpilih, Iinternational Atomic Energy Agency (IAEA) melalui Safety Guide No. 50-SG-S9 mengharuskan melakukan pengkajian beberapa aspek, diantaranya aspek kesesuaian material bawah permukaan yang bertujuan untuk mengidentifikasi jenis tanah/batuan dalam rangka analisis kelayakan dan kesesuaian pondasi. Metode yang digunakan adalah survei pemetaan litologi (material permukaan) di sekitar daerah pantai melalui diskripsi fisik (hand spacement) meliputi tanah, batuan dan struktur dalam seperti: petrografi, mineralogi dan sifat keteknikan material. Kajian dan analisis diawali dari informasi peta geologi yang mengandung data stratigrafi dan peta tektonik. Karakteristik kondisi lokal tersebut dapat diketahui dengan survei awal untuk mendapatkan gambaran umum penyebaran dan tingkat pelapukan tanah/batuan. Salah satu hasil survei dapat diketahui singkapan batuan yang memiliki kekerasan, tingkat pelapukan yang terjadi serta penyebaran endapan di sekitar pantai. Penelitian ini diharapkan menghasilkan database material bawah permukaan sebagai masukan untuk analisis bahaya eksternal alamiah pada survei tapak PLTN selanjutnya. Kata kunci: Material bawah permukaan, Pra-survei PLTN, Bahaya eksternal alamiah, ABSTRACT SUBSURFACE MATERIAL STUDY ON PRE-SITE SURVEY IN BANGKA ISLAND. Geological data collection has been carried out to consider site preparation and selection a Nuclear Power Plant. In the determining a nuclear power plant site, International Atomic Energy Agency (IAEA) Safety Guide No. 50-SG-S9 requires reviewing several aspects, including the suitability of subsurface materials that aims to identify the type of soil/rock in order to analyze the feasibility and suitability of the foundation. The method used the mapping of lithology (surface material) around the coast is through the description (hand specimen) includes soil, rocks and structure such as: petrography, mineralogy and engineering properties of materials. Review and analysis starts from the geological map information containing stratigraphic data and tectonic maps. Characteristics of these local conditions can be identified by initial survey to get an overview of the spread and level of weathering of soil/rock. The results of the survey are the identification of rock outcrop hardness, the rate of weathering that occurs and the distribution of sediment around the coast. This research is expected to generate a database of subsurface material as an input for an external analysis of natural hazards on the site survey the next NPP. Key words: Subsurface Material, the Pre-survey of nuclear plants, natural external hazards, 1. PENDAHLUAN Kegiatan penelitian pemilihan tapak untuk Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN) meliputi serangkaian survei yang diawali dari pra-survei, survei dan evaluasi lokasi. Dalam menentukan tapak, Iinternational Atomic Energy Agency (IAEA) melalui Safety Guide No. 50- ISSN

2 SG-S9 mengharuskan melakukan pengkajian beberapa aspek, diantaranya adalah aspek kesesuaian material bawah permukaan dan kegempaan [1]. Disamping itu Badan Pengawas Tenaga Nuklir melalui perka Bapeten No. 4/2008 tentang Evaluasi Tapak Reaktor Daya, mengharuskan kajian untuk aspek material bawah permukaan (geoteknik). Peraturanperaturan tersebut diberikan terkait dengan aspek keselamatan dalam pemilihan tapak PLTN sebagai bahan pertimbangan penilaian kelayakan suatu calon lokasi PLTN. Dokumen yang mengandung data hasil survei tersebut penting untuk memenuhi persyaratan Peraturan Pemerintah No.43 tahun 2006 tentang Perizinan Reaktor Nuklir. Aspek kesesuaian material bawah permukaan merupakan salah satu kajian yang berkaitan dengan analisis kelayakan dan kesesuaian pondasi, didasarkan dari data litologi (geologi), karakeristik material permukaan dan informasi tanah bawah permukaan melalui pendataan geofisik. Penyusun material bawah permukaan yang berupa tanah dan batuan dikaji melalui kondisi fisik (hand spacement) dan struktur dalam seperti: petrografi dan mineralogi. Maksud penelitian adalah untuk mengetahui kondisi geologi terutama material bawah permukaan yang meliputi penyebaran tanah/batuan (litologi), terkait dengan rencana pemilihan tapak PLTN di Provinsi Kepulauan Bangka Belitung, dengan tujuan mengetahui kondisi penyebaran tanah/batuan (litologi), serta mengumpulkan data (database) material bawah permukaan dalam rangka persiapan pemilihan tapak PLTN. Lokasi penelitian dipusatkan di sekitar pantai dengan radius 3 km ke arah darat yang meliputi seluruh pantai Pulau Bangka antara lain Kabupaten Bangka Selatan, Bangka Barat, Bangka Tengah, Bangka dan Pangkal Pinang [4]. 2. METODOLOGI Metode yang dilakukan adalah kajian data sekunder dan pengamatan litologi di lapangan dalam rangka pemilihan lokasi persiapan PLTN. Konsep dasar pemilihan tapak PLTN, pertimbangan utamanya adalah faktor keselamatan, terutama dari aspek bahaya alam terhadap PLTN. Selain pertimbangan keselamatan, juga mempertimbangkan faktor kecocokan (suitibility factor), yang mencakup pertimbangan ekonomi, politik, sosial, budaya, kemudahan konstruksi dan operasi serta keselarasan dengan faktor lingkungan dan tataruang. Kajian ini dilakukan untuk memberikan rekomendasi daerah menarik yang memenuhi kriteria kesesuaian secara umum yang ditetapkan untuk menjaring tapak potensial secara cepat dan akurat, menggunakan pertimbangan yang rasional. Pertimbangan yang dimaksud adalah melalui survei litologi (material bawah permukaan) mencakup diskripsi batuan, jenis batuan, komposisi mineral, kekerasan batuan, tingkat pelapukan dan umur batuan di suatu daerah sehingga memperoleh peta penyebaran litologi. Pengertian Kesesuaian Material Bawah Permukaan adalah kelayakan karakteristik litologi untuk analisis kestabilan pondasi dari suatu struktur bangunan di atasnya. Pendekatan dan Evaluasi Material Bawah Permukaan Daerah yang direkomendasikan adalah daerah yang material bawah permukaannya tidak mengalami pelapukan tinggi hingga menunjukkan sifat fisik batuan yang lunak, memiliki sifat keteknikan yang baik yang ditunjukkan daya dukung tanah yang baik dan tidak berpotensi likuefaksi. Pengamatan sifat keteknikan material bawah permukaan dilakukan dengan analisis petrologi dan pengamatan geologi pada daerah yang menarik. ISSN

3 2.1 Pendataan Geologi Pendataan geologi dilakukan di Pulau Bangka terutama pada daerah yang mewakili secara geologi dan terdapat singkapan yang dianggap representative untuk mewakili kondisi karakteristik batuan pada setiap formasi [2]. Data geologi yang diambil meliputi diskripsi, intepretasi sampai gambaran umum penyebaran tanah/batuan penyusun daerah penelitian terutama pada radius 3 km dari titik pantai. Survei dilakukan dengan mengidentifikasi daerah dengan litologi yang memiliki daya dukung tinggi dan hanya beberapa tempat pada endapan alluvial. Pendataan geologi di Pulau Bangka mengutamakan daerah pantai dan pada singkapan batuan yang dapat memberikan informasi. Pendataan tersebut mewakili setiap formasi batuan di beberapa tempat yang berbeda dan untuk mengetahui karakteristik masing-masing jenis batuan. Peta lokasi pendataan lapangan di Pulau Bangka dan uraian hasil pendataan geologi serta karakteristik batuan pada masing-masing daerah terdapat pada Gambar 1. Lokasi Pengamatan Gambar 1 Peta Lokasi Pengamatan Geologi di Pulau Bangka Secara umum singkapan batuan di sepanjang pantai Pulau Bangka tergabung dalam formasi yang meliputi Pemali Komplek, Tanjung Genting dan Granit Klabat, Formasi tersebut dapat dilihat dalam Peta Geologi, Gambar 2. ISSN

4 Gambar 2. Peta Geologi Daerah Bangka Belitung [2] Pemali kompleks Singkapan batuan yang termasuk dalam Pemali Kompleks berupa batuan metamorf tersingkap di Pantai Tanjung Tuing dan Teluk Klabat. Daerah Tanjung Tuing terletak di Timur Laut Pulau Bangka yang merepresentasikan keterdapatan batuan Pemali Kompleks. Batuan ini merupakan batuan tertua dan satu-satunya kelompok batuan malihan di Pulau Bangka. Batuan yang tersingkap pada daerah ini antara lain batulempung terkersikkan, metabatupasir, metalanau dan kuarsit. Batuan tersebut keras kompak, tidak nampak pelapukan dan rata rata mengalami terfrakturasi. Gambar 3. Singkapan Pemali Kompleks di Tanjung Tuing Bagian Selatan Formasi Tanjung Genting Formasi Tanjung Genting terdiri dari perselingn batupasir dan batulempung. Batupasir, kelabu, kecoklatan berbutir halus-sedang, terpilah baik keras, tebal lapisan 2-60 cm dengan struktur sedimen silang siur dan laminasi bergelombang setempat ditemukan lensa batugamping setebal 1,5 m. Formasi ini merupakan formasi yang memiliki penyebaran ISSN

5 yang paling luas di Pulau Bangka. Pengamatan geologi dilakukan di Pulau Lepar dan Tanjung Berani.(Gambar 4). Gambar 4. Singkapan Batupasir di Tanjung Merun, Pulau Lepar Pencapaian lokasi Pulau Lepar cukup sulit, dengan menggunakan perahu sekitar 45 menit. Daerah Tanjung Merun yang merupakan pantai selatan Pulau Lepar merupakan satu lokasi yang memiliki batuan batupasir dan lanau. Daerah Tanjung Berani, Desa Sebagin, Kecamatan Simpang Rimba merupakan pantai selatan Pulau Bangka dan merupakan satu lokasi yang memiliki jarak terdekat dari pulau Sumatera (± 13 Km). Batuan yang tersingkap antara lain batupasir dan lanau yang merupakan anggota dari Formasi Tanjung Genting. Daerah ini memiliki pantai yang dengan batimetri yang cukup dalam dilihat dari air laut yang jernih. Gambar 5. Tanjung Berani Bagian Utara, Desa Sebagin, Kec. Simpang Rimba Satuan Granit Klabat Satuan ini merupakan satuan batuan plutonik yang memiliki penyebaran cukup luas di Pulau Bangka setelah Formasi Tanjung Genting. Batuan ini berwarna putih, abu-abu, kompak, keras dan sangat masif. Granit Klabat memeiliki kekerasan batuan yang sangat tinggi dan masif sehingga sangat baik untuk pondasi. Pada beberapa lokasi telah terubah menjadi kaolin dan sebagian telah lapuk menjadi soil. Hasil pendataan lapangan, satuan granit Klabat dijumpai pada beberapa daerah dengan kedalaman dan sebaran yang berbeda-beda antara lain: Teluk Klabat, Tanjung Pala, Pantai Penganak, Teluk Inggris-Tanah Merah, Tanjung Berdaun, Pantai Parai dan Belinyu. Pada daerah Teluk Klabat, lokasi terdekat dengan G. Klabat (300 m), batuan dasar dijumpai pada kedalaman m dan di bagian pantai tidak terlihat karena telah tertutup pasir yang cukup tebal. Pasir kuarsa yang mengandung kasiterit banyak di tambang oleh masyarakat. ISSN

6 Daerah Tanjung Pala terdapat singkapan granit dan suatu bukit tersusun oleh Granit Klabat ketinggian > 30 m. Gambar 6. Singkapan granit di Daerah Tanjung Pala Batuan dasar pada lokasi ini kurang dari 10 m dan sebagian besar hanya tertutup oleh pasir. Selain pada bukit, granit juga tersingkap pada beberapa lokasi di permukiman di dekat rumah penduduk. Pantai Penganak terletak di baratdaya Pulau Bangka. Batuan dasar pada lokasi ini sebagian besar tersingkap di permukaan, dan sebagian tertutup oleh pasir. Granit tersingkap pada beberapa lokasi di permukiman dan pada daerah dataran yang merupakan lading dan permukiman penduduk. Gambar 7. Singkapan Granit di Daerah Pantai Penganak Pantai Tanah Merah sampai Teluk Inggris merupakan pantai barat Pulau Bangka. Batuan dasar tersingkap di pantai dan sebagian tertutup oleh pasir. Pasir kuarsa yang mengandung kasiterit banyak di tambang oleh masyarakat. Gambar 8. Singkapan Granit di Pantai Batu bertumpak Daerah Tanjung Berdaun merupakan pantai barat di Bangka Selatan. Batuan dasar yang tersingkap di permukaan sepanjang 1 km. ISSN

7 Gambar 9. Tanjung Berdaun, Desa Radjik, Kec. Simpang Rimba. 2.2 Analisis Kesesuaian Litologi Kesesuaian tapak yang difokuskan pada aspek material bawah permukaan (litologi) di Bangka berangkat dari pengamatan litologi dan penyebarannya. Analisis kesesuaian yang dilakukan merupakan analisis sederhana dengan data masih sangat minim, meliputi pelapukan tanah, daya dukung tanah dan potensi liquifaksi. 3. PEMBAHASAN 3.1 Karakteristik Litologi Berdasarkan karakteristik litologi/batuan maka dapat dikelompokan satuan batuan yang memiliki daya dukung tinggi baik berupa batuan metamorf, batuan beku dan sedimen. Batuan metamorf yang tersingkap di P. Bangka termasuk dalam satuan Pemali Komplek, tersusun atas batulempung terkersikkan, metalanau dan metabatupasir. Batuan beku asam yang meliputi granit, granodiorit, adamalit dan diorite tersingkap baik di Bangka dan Belitung. Sebagian besar batuan beku di P. Bangka dikelompokkan kedalam satuan granit Klabat dengan komposisi felspar kalsium (petrografis) sedangkan batuan sedimen dikelompokkan kedalam Formasi Tanjung Genting, Batuan yang memiliki daya dukung rendah sebagian besar merupakan batuan sedimen antara lain endapan alluvial, Formasi Ranggam dan Formasi Kutacane. Selain itu, sebagian batuan yang sebelumnya memiliki daya dukung tinggi tetapi lapuk dan teralterasi sehingga memiliki daya dukung rendah, seperti Diorit Batubesi yang teralterasi menjadi Kaolin dan Granit Klabat yang telah lapuk menjadi lempung. Batuan yang sudah berubah menjadi soil, memiliki daya dukung rendah. diantaranya terdapat di daerah Gunung Mangkol, Sungailiat-Belinyu, dan Ranggas. Bersifat kedap air setempat kelulusan rendahsedang. Komplek Pemali terdiri dari batuan metmorf filit dan sekis dengan sisipan kuarsit dan lensa batugamping. Batuan tersebut dijumpai di daerah Pemali, Belinyu dan Pangkalpinang, sedangkan permeabilitas (kelulusan air) umumnya rendah, setempat berkelulusan sedang pada zone pelapukan dan rekahan Pelapukan Tanah Pelapukan batuan berupa tanah tidak banyak dijumpai di daerah penelitian hanya beberapa cm, karena resisitensi batuan yang tinggi. Pantai Teluk Inggris/Tanah Merah, Penganak, Pala, Penyusuk dan bagian utara Tuing masih menunjukkan batuan plutonik granit hingga muncul di pantai. Sementara pada umumnya pelapukan sangat intensif terjadi pada formasi yang memiliki satuan sedimen, seperti di Bangka meliputi Formasi Ranggam yang terdiri dari susunan pelapisan perselingan batupasir, batulempung dan batulempung tufan dengan sisipan tipis batulanau dan bahan organik, berlapis baik, memiliki tebal formasi batuan 150 m. Formasi Tanjung Genting yang terdiri dari susunan pelapisan dari perselingan batupasir dan batulempung batupasir, kelabu, kecoklatan berbutir halussedang, terpilah baik dan keras, tebal lapisan 15 m. Pelapukan batuan berupa soil yang ISSN

8 tersingkap terutama di pantai Inggris bagian utara berupa tanah tufan berwarna abu kecoklatan, lunak, clay dan retas, ketebalan kurang lebih 20 cm. 3.3 Potensi Likuefaksi Efek dari gempa yang terjadi pada daerah yang memiliki batuan sedimen terutama pasiran dan jenuh air dapat mengalami likuefaksi (pembuburan). Dalam analisis likuefaksi dikenal beberpa metode seperti Seed dkk (1985) yang berdasarkan data uji N-SPT dan metode Andrus, Stokoe (1999) yang berdasarkan metode percepatan gelombang geser, Vs dan Metode Associate Road Japan 1994 berdasarkan percepatan tanah (pga). Dalam kaitannya dengan potensi likuifaksi akibat getaran gempabumi yang perlu diperhatikan dalam pemilihan tapak PLTN adalah percepatan batuan dasar dan tanah maksimum. Percepatan tanah puncak di wilayah Bangka berada di dalam kisaran 0,10 g (Kementerian PU 2010). Karena di daerah penelitian hampir 75% memiliki batuan beku yang tersingkap di seluruh wilayah pantai Pulau Bangka, maka perhitungan potensi likuifaksi diintepretasikan tidak akan terjadi likuifaksi Kesesuaian Material Bawah Permukaan Untuk Tapak PLTN Kesesuaian tapak dilakukan mengikuti pedoman yang digunakan negara negara lain dan juga Safety Guide (IAEA, siting). Penilaiannya memperhatikan nilai faktor pembatas (Fs) yang terburuk dengan tujuan untuk mendapatkan tapak yang sesuai. Berdasarkan analisis data pada potensi liquifaksi, tingkat pelapukan dan kekerasan batuan dapat dijelaskan sebagai berikut. Daerah yang berpotensi Likuefaksi memiliki dua parameter data, yakni daerah tersebut mempunyai data gempa dan batuan sedimen, pasir. Berdasarkan katalog gempa, menunjukkan dalam kurun waktu 100 tahun baru terjadi satu kali gempa dengan magnitudo relatif kecil. Parameter likuefaksi menggunakan nilai percepatan tanah maksimal yang dihitung dari zona penunjaman dan menunjukkan nilai yang paling rendah < 0.05 g. Karena di daerah penelitian tidak mengandung batuan sedimen seperti pasir, lanau hampir di seluruh area pantai maka tidak dilakukan perhitungan. Sehingga tidak akan mempunyai potensi lukuifaksi yang hampir seluruh wilayah pantai seperti Teluk Inggris, Lepar, Berdaun, Sungai Gusung, Berani, Jebus, dan Pala. Pelapukan batuan tidak banyak dijumpai di daerah penelitian, karena resisitensi batuan yang tinggi. Beberapa lokasi pelapukan batuan berupa soil yang tersingkap di pantai Inggris bagian utara berupa tanah tufan berwarna abu kecoklatan, lunak, clay dan retas, ketebalan tidak lebih 10 cm, didominasi latosol yang mempunyai potensi erosi sedang. Erosi merupakan faktor penghambat yang serius, karena menyebabkan terjadinya degradasi potensi tanah. Dengan adanya kemiringan yang beragam dimungkinkan juga akan timbul percepatan erosi dan longsor. Secara umum pelapukan tanah yang tebal tidak baik untuk pondasi PLTN sehingga kedalaman tanah harus dikupas habis agar pondasi menyentuh langsung ke batuan dasar. Batuan dasar yang terdapat di sebagian wilayah Pulau Bangka meliputi batuan beku granit Formasi Granit Klabat berumur 215 juta tahun atau Trias dan berada pada Kabupaten Bangka Barat, Bangka Selatan dan Bangka. 4. KESIMPULAN Berdasarkan hasil pendataan dan analisis data menunjukkan, batuan yang tersingkap di Pulau Bangka memiliki umur yang tua, seperti batuan metamorf, Formasi Pemali Kompleks berumur Perm (±290 juta tahun) berlokasi di Pantai Tanjung Tuing dan Teluk Klabat. Batuan yang mendominasi P. Bangka berupa perselingan batupasir, batulempung, adalah Formasi Tanjung Genting berumur Trias (±250 juta tahun). Formasi Tanjung Genting ISSN

9 diterobos oleh batuan beku granit merupakan satuan batuan plutonik, kompak dan masif, yang dimasukan kedalam Formasi Granit Klabat berumur Yura (±205 juta tahun), memiliki penyebaran cukup luas setelah Formasi Tanjung Genting. Secara umum daerah penelitian tidak berpotensi likuifaksi dan sedikit mengalami pelapukan dan banyak kondisi batuan yang memiliki sifat fisik keras, kompak, masif yang baik untuk pondasi dan rata-rata memiliki nilai daya dukung tanah yang sangat baik untuk pondasi sehingga sesuai dengan kriteria yang diperlukan oleh tapak PLTN. DAFTAR PUSTAKA [1] IAEA SG No 50-SG-S9, Siting for Nuclear Installations,Vienna, (1984). [2] Peta Geologi Lembar Bangka Utara, Sumatera, Skala 1: , s. Andi Mangga dan B. Djamal, (1994). [3] Peta Geologi Lembar Bangka Selatan, Sumatera, Skala 1: , U.Margono, RJB. Supandjono dan e. Partoyo, (1995). [4] Peta Dasar RBI Kepulauan Bangka Belitung Dinas Pekerjaan Umum, Pemda Provinsi Kep. Bangka Belitung, Master Plan. [5] Kawasan Kota Baru Air Anyir, Laporan Pendahuluan, Bhawana Prasta, konsultan teknik, (2009). [6] PT Bangka Belitung Timah Sejahtera, Upaya Pengelolaan Lingkungan dan upaya pemantauan Lingkungan kegiatan eksplorasi bahan galian timah di desa bangkit Kec. Jebus, Kab. Bangk Barat, Prov. Kep Bangka Belitung, (2007). ISSN