1.1 Latar Belakang BAB I PENDAHULUAN Tanah longsor (landslide) merupakan salah satu bentuk bencana alam geologis yang sering terjadi di Indonesia.Hardiyatmo (2006), menyatakan bahwa longsoran adalah gerakan material pembentuk lereng yang diakibatkan oleh terjadinya kegagalan geser, di sepanjang satu atau lebih bidang longsor.peristiwa masuknya air kedalam massa tanah bisa disebabkan oleh hujan yang jatuh dan mengisi rongga tanah melalui retakan-retakan pada permukaan tanah, dan juga akibat dari naiknya muka air di sungai dan mengisi massa tanah pada lereng yang berada pada tepi aliran sungai. Peristiwa ini jelas akan menggangggu kestabilan suatu lereng, karena massa tanah yang jenuh air akan kehilangan kekuatannya dan berpotensi untuk longsor. Perbaikan stabilitas lereng umunya dilakukan untuk mereduksi gaya-gaya yang menggerakan dan menambah tahanan geser tanah atau keduanya, gaya-gaya yang menggerakkan dapat direduksi diantaranya adalah dengan cara mengurangi tekanan air pori yaitu dengan mengalirkan air pada zona yang tidak stabil. Gayagaya yang menahan longsoran dapat diperkuat dengan cara membangun struktur penahan tanah pada kaki lereng. Struktur penahan yang di bangun di kaki lereng terutama pada daerah aliran sungai akan melindungi terjadi gerusan atau erosi, sehingga lereng menjadi lebih stabil.konstruksi dinding penahan tanah yang bisa digunakan salah satunya adalah konstruksi bronjong (gabion). Bronjong adalah susunan batu lepas yang diikatkan dengan kawat-kawat bronjong, sehingga menjadi struktur yang utuh.bahan pengisi bronjong biasanya adalah batu pecah atau batu utuh yang tidak mudah mengalami degradasi. Penggunaan batu pecah atau batu kali sebagai bahan pengisi bronjong akan menjadi masalah tersendiri di masa akan datang, karena lama kelamaan material alam ini akan semakin berkurang, maka perlu pemikiranpemanfaatan teknologi tepat guna, aman, efisien dari beban biaya dan bahan sebagai alternatif pengganti batu pecah atau batu utuh di dalam pembuatan konstruksi bronjong. Langkah yang 1
diambil untuk menangani masalah tersebut antara lain dengan memanfaatkan bahan lokal atau merupakan material limbah. Merapi adalah salah satu dari gunung berapi yang terletak di Pulau Jawa, tepatnya di Jawa Tengah dan Daerah Istimewa Yogyakarta.Gunung ini merupakan gunung termuda dalam rangkaian gunung berapi yang mengarah ke selatan dari gunung Ungaran, dan juga sebagai gunung teraktif di Indonesia. Gunung Merapi mengalami siklus dua sampai lima tahun sekali untuk erupsi (puncak keaktifan). Dalam beberapa tahun terakhir ini Merapi tercatat mengalami erupsi pada tahun 2006 dan 2010. Letusan gunung Merapi memuntahkan awan panas dan abu vulkanik dalam jumlah yang besar serta jutaan meter kubik material berupa pasir dan deposit batu-batu ringan. Balai Penyelidikan dan Pengembangan Teknologi Kegunungapian (BPPTK) Yogyakarta mengatakan, letusan gunung Merapi tahun 2010 mengeluarkan sekitar 130 juta meter kubik material vulkanik. Material sebanyak ini tersebar merata ke-12 sungai yang berhulu di gunung Merapi.Kondisi ini diperparah dengan semakin terbatasnya daya tampung beberapa sungai sebagai daerah aliran, karena mengalami pendangkalan akibat pengendapan/sedimentasi dari lahar tersebut.akibat peristiwa ini telah menyebabkan berbagai dampak, baik sosial, ekonomi (stagnasi usaha), gangguan transportasi, psikologi masyarakat dan sebagainya. Sejauh ini material hasil muntahan Merapi sudah diupayakan pemanfaatannya sebagai solusi penanggulangan untuk mengurangi dampak negatif yang lebih besar. Pemanfaatan material sisa letusan Merapi seperti pasir dan batu-batu besar saat ini, dirasakan cukup optimal, karena permintaan material ini cukup tinggi, bahkan tidak jarang material-material tersebut dibawa (diangkut) hingga keluar kota yang jaraknya cukup jauh dari Yogyakarta. Lain halnya dengan abu vulkanik dan bantak (kerikil) yang dimuntahkan oleh gunung Merapi.Abu vulkanik yang jatuh dipermukaan tanah hanya dibiarkan begitu saja dan menutupi permukaan jalan. Pada saat tumpukan abu vulkanik yang menutupi jalan tersebut tertiup oleh anginatau terganggu oleh aktifitas kendaraan, maka akan sangat berbahaya bagi Manusia yang beraktifitas disekitarnya.sementara 2
bantak, berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, material ini termasuk dalam klasifikasi batu kelas dua dan sudah bisa digunakan sebagai bahan bangunan pada rumah bertingkat satu dan dua.bantak sampai saat ini masih belum terlalu diminati, sehingga material tersebut masih menjadi limbah dari sisa penambangan pasir yang menumpuk di sungai-sungai. Dari permasalahan di atas penulis mencoba memanfaatkan limbah abu vulkanik yang akan dicampurkan dengan bantak Merapi untuk menghasilkan suatu balok-balok struktur geoteknik (geoblok) dengan karakteristik tertentu, sehingga bahan ini digunakan untuk bangunan-bangunan struktur pelindung tebing dan diharapkan mampu mengurangi tekanan air hidrostatis dan dapat menahan gerakan tanah untuk meminimalisir resiko terjadinya longsor dan mempertinggi kestabilan lereng. 1.2 Tujuan Penelitian ini bertujuan untuk: 1. mengetahui pengaruh penggunaan abu vulkanik sebagai pengganti sebagian semen dan pemanfaatan bantak Merapi terhadap sifat fisis dan mekanis geoblok yang dihasilkan, 2. memenuhi karakteristik struktur pelindung lereng agar dapat diaplikasikan pada struktur geoteknik, 3. menghasilkan suatu model geoblok dari campuran abu vulkanik, semen dan bantak yang diharapkan mampu mengganti batu kali sebagai material pada struktur pelindung tebing, 4. mengetahui kandungan logam berat yang terkandung dalam geoblok yang dihasilkan, 5. mengetahui optimalisasi kadar campuran antara abu vulkanik, semen, dan bantak, sehingga didapatkan komposisi (mix design) terbaik pada campuran tersebut. 1.3 Manfaat Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah : 3
1. dapat mengurangi limbah yang berasal dari letusan gunung berapi dengan dimanfaatkannya abu vulkanik sebagai pozolan, 2. abu vulkanik dan bantak dapat digunakan sebagai bahan campuran geoblok dalam pembuatan struktur pelindung tebing, 3. bantak sebagai sisa dari penambangan pasir yang selama ini belum terlalu diminati dapat dimanfaatkan, sehingga dapat mengurangi kuantitasnya. 1.4 Batasan Masalah Untuk membatasi ruang lingkup penelitian, agar penelitian ini terarah dan mempunyai tujuan yang jelas, maka penelitian ini menggunakan batasan-batasan sebagai berikut : 1. abu vulkanik yang digunakan adalah hasil erupsi Merapi tahun 2010, dan telah lolos saringan No. 270, 2. agregat yang digunakan dalam penelitian ini adalah bantak Kali Boyong yang lolos saringan 20 mm dan tertahan saringan 10 mm, 3. nilai fas yang digunakan dalam penelitian ini sebesar 0.4, 4. jumlah abu vulkanik yang ditambahkan bervariasi mulai 0%, 25%, 30%, 35%, 40%, 5. semen yang digunakan dalam penelitian ini adalah semen PPC merk Semen Gresik, 6. perbandingan awal semen : bantak yang digunakan adalah 1 : 5, 7. air yang digunakan dalam penelitian ini adalah air dari Laboratorium Bahan Jurusan Teknik Sipil dan Lingkungan Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada, 8. uji kuat tekan dilakukan pada umur 7 hari, 28 hari, dan 56 hari, 9. ujileaching dilakukan pada umur 28 hari di Laboratorium Kimia Analisis Jurusan Kimia Fakultas MIPA Universitas Gadjah Mada, 10. dalam penelitian ini tinjauan terhadap stabilitas lereng dilakukan hanya sebatas pada penggunaan data sekunder sebagai parameter input untuk mengetahui perubahan faktor aman pada lereng yang dimodelkan. 4
1.5 Keaslian Pada penelitian ini difokuskan pada pemanfaatan abu vulkanik dan bantak Merapi sebagai bahan struktur pada bidang geoteknik. Beberapa penelitian tentang pemanfaatan abu vulkanik yang pernah dilakukan antara lain: Pemanfaatan abu vulkanik dan pasir Merapi sebagai bahan bangunan berbasis semen Portland (studi kasus pembuatan mortar campuran semen, abu vulkanik dan kapur dengan perbandingan berat abu vulkanik dan kapur 60% : 40%), (Nurisa, 2011), Pemanfaatan Abu Vulkanik dan Pasir Merapi Sebagai Bahan Bangunan Berbasis Semen Portland, (Kamandalu, 2011), Pemanfaatan Abu Vulkanik Dalam Stabilisasi Tanah Lempung dengan Penambahan Kapur 5%, (Utami, 2011),Stabilisasi Tanah Lempung Menggunakan Abu Vulkanik Merapi dan Kapur Tinjauan terhadap Sifat Fisis Tanah, (Shubhan, 2012). Berdasarkan studi literatur dan sepanjang pengetahuan penulis, penelitian tentang Pemanfaatan Abu Vulkanik Sebagai Bahan Struktur Geoteknik Pada Perlindungan Tebing, belum pernah dilakukan khususnya di Jurusan Teknik Sipil dan Lingkungan Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada Yogyakarta.Topik penelitian ini merupakan bagian dari riset kolaborasi internasional yang dikembangkan oleh pembimbing utama. 5