Influence of weathering in claystone of Subang Formation on some engineering properties to effectively support in choosing of slope – reinforcement design
This paper presents weathering characteristics of claystone of Subang Formation in relation to weathering grade classification system and changes of some engineering properties. The field observation and rock-soil sampling were located at Southern Karawang area, West Java, where the claystone is distributed widely. Generally, claystone of Subang Formation can be classified into six degrees of weathering. The examination results of some engineering properties, such as unit weight, cohesion, and internal friction angle as basic parameters of slope stability analysis, indicate good relationship with the change of weathering grade. As an implication, by knowing various weathering grades, the planning or choosing of slope-reinforcement design will be more effective and efficient.
Key words: weathering, the degree of weathering, claystone of Subang Formation, engineering properties, slope-reinforcement
1 Pendahuluan
Proses pelapukan dapat didefinisikan sebagai proses perubahan batuan yang terjadi akibat pengaruh langsung atmosfer dan hidrosfer (Sounders dan Fookes, 1970 op. cit. Beavis dkk., 1992). Proses perubahan dicapai melalui dua proses utama, yaitu pelapukan fisik dan pelapukan kimia, yang berada dalam sebuah keseimbangan fisika-kimia baru. Berlangsungnya kedua proses tersebut dapat dikatakan relatif lambat, tetapi keberadaannya dalam batuan menjadi hal yang cukup penting dari sudut pandang keteknikan.
Adanya pelapukan pada massa dan material batuan sering mengakibatkan rencana desain suatu struktur
bangunan menjadi khas, karena pelapukan umumnya mengakibatkan pula perubahan sifat keteknikannya (Sadisun dkk., 1998; Karpuz dan Pasamehmetoglu, 1997; Krank dan Watters, 1983; Dearman dkk., 1978). Mempelajari pengaruh pelapukan batuan terhadap kondisi batuan dan karakteristik sifat keteknikannya merupakan bagian yang sangat penting dalam investigasi geologi teknik. Maka, dalam upaya mengetahui secara rinci karakteristik sifat keteknikan batuan, studi pengaruh pelapukan batuan terhadap beberapa sifat keteknikannya dapat menjadi parameter masukan yang penting guna menunjang kegiatan perencanaan pembuatan desain perkuatan lereng.
Karakteristik sifat keteknikan batuan dau sistern klasihkasi kuantitatif deraiat pelaprrkan nierupakan dua aspek yang akan dikaji dalaur urakalah ini. Dcngan mengidentifikasi secara detail heterogeuitas (r'ariasi) derajat pelapukan pada batulenrpung Formasi Subang sebagai paranreter utarna (tak bebas) dan beberapa sifat keteknikannya sebagai parauleter bcbas, diharapkan dapat dihasilkan sualu kecendcnrrtgati ltubuugan ernpiris dari kedua plranletcr tcrscbut. Penelitian terhadap fenornena perkeurbangan pelapukan dan pengambilan contoh batutrn dilakrrkart di bagian selalan Kabupaten Karavvang, Jarva Barat (Gantbar l). Kehadiran batulernpung Forntasi Subaug 1'ang crrkup dontinan pada wilavah tersebut sangltt niertjacli kcndala dalarn berbagai kegiatan penrbungrrnair., karerta tlaluan ini nrerniliki beberapa sil;tt atau pcrilaku kctckrtikan Yang sangat khas Yang tidak ntcugtrntungkan dillanl pelaksanaan kegiatan penibartguruut. Sifat-sifat terscbut antara lain sifat ntudah ltancur (/riel s/rrAlng) datt rnudah mengenrbang (high stelling). baik pilda bltlrran rnaupun tanah hasil pelapukannl'u (Sadisrrn dkk.. 1997, 1998. Sarnpumo dau Bandono. I99-i op cit. LPM - lTB, 1995, Hernrau'an, 1993). Olch scbab itrr. kchadirlrrr.lcrtis batuan ini sangat rnenjadi pcrhatian dalant berbagai kegiatan pcrencanaau penrbangrrnan. tcnuasuk kcgiatan perencanaan peurbuatan desain kotrstnrksi pcrkrratan lereng.
Gambar 1 Peta indeks dan lokasr penelitian lapangan
2 Metode penelitian
Metode penelitian vang dilaksanakan rucliprrti drrir hal utalna. -vaitu pengartrbilan data ditri obserlltsi di lapangan dan pengujian i'arlg dilakrrkan di laboratoriunt. Bcrbagai kcgiatan di lapaltgan atttara laitt rureliputi obsenasi terltadap .karaktcristik fisik batuan yang tenuasuk dalarrt batulertt;rrrrrg Forrtrasi Srrbitrrg, identifikasi terhadap feuotnettil pcrkentbartgan dcraiat pelapukan baluart ntclalui otrsetlasi laltgsttng pada singkapan batuan dan tanah pelapttk:trtrtlzl serlil tllclilltli pemboran datt sittttur rrii. .jrrga pcrrgartrbilart colrloh
batuan dan tanah secara kontinu pada setiap perbedaan dcrajat pelapukan batuan. Contoh yang diarnbil mcnrpakan contoh tak terganggu. diarnbil dengan mer)rpergunakan tabung dan balok, untuk kemudian diuii di laboratoriurn.
Pengrjiart laboratorium dari setiap perbedaan dcrajat pclapukan batuan bertu-1uan untuk rnengetahui bebcrapa silat ketcknikan batulentpung Fonnasi Subang, meliputi berat isi Qtnit weight i /), kohesi (cohesion .,' c). dan sudrrl gcser dztlant (internal friction angle ' 4, t'ang rurerupakan liga pararneter dasar dalam analisis kcstabilan lercns.
3 f injauan geologi daerah Karawang Selatln
Bcrdastrrkarr penrbagian fisiografi Jarva Barat yang telalr dikcurrrkakan oleh van Bernmelen (19-19). daerah perrclitian lerletak pada bagian utara Zona Antiklinorirrur Bogor yang berbatasan langsung dcngan Zonlt Datirran Pantai Utara. Zona ini pada urr.nlnrnya nrenrilikr nrorfologi berupa perbukitan urerrranjang bcrarah bitrat-tintur, melalui Kota Bogor bagian utara. Kararvarrg bagian selatan, Punvakarta. rnenenrs ltingga Burniavu di Jau'a Tengah. dengan lebar rnaksimunr rnerrcapai -t0 krn. Batuan y'ang mernbculuk zona ini tersusun atas seri batuan sedilnen Tcrsier (Neogen) 1'artg tcluh nrcrrgalanri perlipatan kuat (al{iklinoriurn). serla bebclap:r iutmsi batuan beku basaltik-andcsitik dengan rclief nrorfologi yang lebih kasar dan terjal.
Bcrdasarkan ciri umurn sedirnen yang tcrdapat di dacralt perrclitiarr. dapat disirnpulkan balnva u'ilayah ini tcrruesrrk dalarn Mandala Paparan Korttirtcn (Mlrrod.1ojo. 1984), vaitu mandala sedirnenlasi vang dicirikiirr olelr endapan laut dangkal dari N{iosen Arval hingga Plistosen .vang umurnnya terdiri atas lentpurtg, pasir. dan garnping, dengan ketebalan sedirnen ltarnpir rurcucapai -1000 m. Satuan batuan ;'ang terdapat di daerah pcnclitian terdiri atas lirna saluan (Sudana dan Achdan. 1992: Gambar 2). yaitu Forurasi Subartg I'ang tcrdiri atls batrrlempung dengan sisipan balupasir dan blttrgarrrpirrg prisiran, Anggota'l'anjakan Pacol Forrnasi Subang rang terdiri atas batupasir sisipan batulernpung. Salrurn Batrrpasir Konglomeratan dan Batulanau vang tcrdiri atas batupasir konglorneratan. batupasir. dan balrrllrrrarr. Satrran Endapan Dataran Baniir Yang tcrdiri a(ls uratcrial lepas pasir lernpungan dan letuputig pasiran. dan Satuan Endapan Sungai MLrda yang lerdiri atils nlatcrial lcpas bemkuran lernpung hingga kerakal.
Strrrklur gcologi ),ang dUumpai di daerah penelitian bcrupa lipalal) dan sesar. Struktur lipa(an tenltallta terduput pada baluan yang tennasuk dalarn Formasi Srrbang. bcrtrpa stnrktur lipatan anliklin dan sinklin
Gambar 2 - Peta geologi daerah penelitian (Sudaha dan Achdan, 1992) peserta lokasi titik-titik observasi dan pengujian lapangan
dengan sumbu lipatan berarah relatif baratlaut-tenggara. Kemiringan lapisan batuan berkisar antara 24° dan 32°; semakin ke arah utara, sudut kemiringan lapisan batuan ini cenderung semakin kecil. Struktur sesar yang ada diperkirakan berupa sesar mendatar, berarah baratdaya-timurlaut, dan memotong sumbu-simbu lipatan yang ada.
Di daerah Karawang Selatan, kehadiran batulempung lebih dominan dibandingkan dengan jenis batuan lainnya (batupasir dan batugamping pasiran). Dalam keadaan segar, batuan ini berwarna abu-abu kehijanan hingga abu-abu kehitaman, umumnya non-karbonatan, kedap air (impermeable), dan pejal/monoton (tidak berlapis). Namun, kadang-kadang dijumpai adanya sisipan tipis batupasir, serta banyak dijumpai nodul batulanau karbonatan (Gambar 3) dan konkresi oksida besi. Meskipun batulempung Formasi Subang memiliki tingkat kekerasan batuan yang tergolong rendah, batuan ini umumnya getas dan padat/kompak dalam keadaan segar; apabila kontak dengan atmosfer, batuan ini sering memperlihatkan gejala hancuran retak-retak pipih (slaking) dan mengembang (swelling), terutama dalam kondisi basah. Penggalian agak sukar dilakukan tanpa menggunakan peralatan mekanik. Secara umum, batuan pada hampir semua singkapan batulempung yang terdapat di daerah penelitian telah mengalami proses pelapukan yang cukup intensif.
Gambar 3 Salah satu singkapan batulempung Formasi Subang yang memperlihatkan adanya fenomena gejala slaking dan nodul batulanau karbonatan
4 Pelapukan batulempung Formasi Subang
Tanah, sebagai hasil pelapukan batuan, menutup hampir seluruh daerah penelitian. Secara umum, tanah ini merupakan tanah residu atau berkembang dari batuan dasar yang melapuk pada tempatnya (in situ), dengan tekstur umumnya sangat halus, dan tergolong dalam tanah lempung dengan plastisitas tinggi atau CH. Berdasarkan data singkapan dan data penelitian bawah permukaan (sumur uji dan pemboran), tanah residu di daerah penelitian memiliki ketebalan 0 hingga 1,4 m. Akan tetapi, adanya proses pelapukan batuan dapat terlihat hingga kedalaman 8,6 m.
4.1 Tinjauan terhadap sistem klasifikasi derajat pelapukan
terdahulu Banyak peneliti telah mencoba mengklasifikasikan pelapukan pada batuan menjadi beberapa (kelas) derajat pelapukan semenjak disepakati bahwa pelapukan akan sangat berpengaruh terhadap beberapa sifat keteknikan batuan. Sistem klasifikasi ini pada intinya merupakan urutan (sikuen) perubahan pelapukan batuan sebagai akibat proses pelapukan fisik (disintegrasi) dan pelapukan kimia (dekomposisi) yang berperan secara individu ataupun merupakan proses yang terjadi secara kombinasi, bersamaan dengan perubahan beberapa sifat keteknikannya (Dearman, 1976 op. cit Dearman dkk., 1978)
Pada awalnya, usulan sistem klasifikasi tidak dapat langsung diterapkan begitu saja untuk semua jenis batuan. Beberapa sistem klasifikasi hanyalah merupakan pengungkapan fenomena pelapukan batuan pada kondisi lingkungan batuan tertentu dan untuk tujuan tertentu pula, seperti usulan sistem klasifikasi yang diaplikasikan untuk batuan beku oleh Moye (1955 op. cit. Dearman dkk., 1978), Ruxton dan Berry (1957), dan
Little (1969), serta sisteur klasifikasi yang hanl'a berlaku uutuk batuan rnetamorf dan sediuren tenenlu v1a oleh Knil dan Jones (1965) darr Skernptorr dirrt Dalis i1966 op. cit. Karptrz dan Pasanrehuietoglu, 1997). Dengan alasan ini, setelah meniujau kerrrbali sisteur klasifikasi derajat pelapukan batuau yaug ada dau rureugaplikasikannya untuk berbagai lapangan geologi, Deannan dkk. (1978) mentbuat skeura klasifikasi tersendiri dan meugentukakau bah,'va sisterrt klasifikasi derajat pelapukan batuau sesturggrrlutya tlapat secara Iuas diterapkan untrk tujuan (rekay'asa) keteknikan, baik pada urassa lnaupull ntaterial batuart, dengau penyesuaian pada jenis batuart dan kondisi liugkungau batual tersebut.
4,2 Perkemblngan der:rjat 1it:lulrukan llatulcrnllung Formasi Subirng
Secara deskriptif, battrlempung Forutasi Subartg dapat dibedakan atas ellanl dera.iat pelapukau, laitu dari batuan yang miisih segar hirrgga tartalt residu. Penerapan sistem identifikasi deralat pelaptikln pada batuleurpuug Fonnasi Subaug juga didasarkau atas iradirnya bebcrapa efek perubalten puda battrau tersebut, ureliputi pembahau wArna blltulu. penrbahau iutettsitus rekalnu (fracture inlensit.y), sefia pentbaltirn tekstur dan stnlktur batuan. Secara ulltull" hasii r.rbsen'asi terltaclap
perkeurbangan derajat pelapukan batunn dapat dirangkurn seperli pada Tabel I
Uraian tadi dibuat sesederltana uurngkin dengan melupertirnbangkan syarat-syarat urnurn klasihkasi rurassa batuan dalaur kaitannytr dengan proses pelapukan, seperti yaug dirangkurn oleh Deannan dkk. (1978), antara lain:
- . cepatt dau nrudah, tennasuk dakrm proses prepanrsi contoh batuannya,
- . nremiliki keterkaitau dengan sifat-sifat fisik nrassa dan material batuauuya,
- . lnelnungkinkan untuk rnernbedakan sifat-sifat ketekuikan atas dasar indeks pengu.;iatt yaltg sederhaua,
- " ureuriliki keterkaitan dengan rnasalah rekayasa padit batuau.
Dalanr penelitian ini, penyederhanaan profil pelapukan batulenrpung Fonnasi Subang dalarn kaitaunya dengart perkernbarrgan derajat pelapukau britual juga telali dibuat sepeni dapat dilihat pada Garnbar 4. Bagaimana pun, data adanyii efek perubahan sebagai akibat proses pelapukan tanlpak selalu saling berltubungan dau secara ruurunr dapat terdistribusi pada setiap derajat pelapukan birtuan, rvalaupun terkadang agak sulit dilakukau karena ketebalar derajat pelapukan terkadaug saugat ttpis dau r.uritunn\/a ruenuliki batas yattg beraugsur.
Gambar 4 Profil ideal perkembangan derajat pelapukan batulempung Formasi Subang
Tabel 1 Sistem kiasifikasi derajat pelapukan batulempung Formasi Subang
| istilah | Derajat | Penciri Utama |
|---|---|---|
| Tanah Residu | VI | Seluruh batuan telah mengalami perubahan warna menjadi coklat kekuningan hingga coklat kehitaman. Tekstur dan struktur batuan asal umumnya telah mengalami perubahan atau dapat dikatakan telah hancur, jejak-jejak bidang rekahan pun sudah tidak tampak lagi. |
| Lapuk Sempurna | V | Hampir seluruh batuan telah mengalami perubahan warna menjadi coklat keabuan hingga coklat kekuningan. Akan tetapi, kenampakan tekstur dan struktur batuan asal masih dapat diamati. Hal ini ditandai oleh hadirnya (kemenerusan) jejak-jejak bidang rekahan batuan, namun determinasi batuan asal sudah sulit dilakukan. |
| Lapuk Kuat | IV | Perubahan warna terjadi hampir pada seluruh permukaan bidang rekahan, sehingga pada muka galian dan inti bor tampak berwarna coklat keabuan. Apabila pecahan pipih batuan dipotong dengan pisau atau dipatahkan dengan tangan, warna asli batuannya agak sulit dilihat karena perubahan warna yang terjadi umumnya telah lebih dari setengah tebal pecahan pipih batuan, sehingga determinasi batuan asal juga agak sulit dilakukan. |
| Lapuk Sedang | н | Perubahan warna batuan mulai tampak jelas, terjadi pada hampir sebagian besar permukaan bidang rekahan (menjadi berwarna coklat keabuan hingga coklat). Apabila pecahan pipih batuan dipotong dengan pisau atau dipatahkan dengan tangan, masih terlihat warna asli batuannya dan perubahan warna yang terjadi secara umum masih kurang dari setengah tebal pecahan pipih tersebut, sehingga determinasi batuan asal masih dapat dilakukan dengan baik. |
| Lapuk Ringan | 11 | Batuan pada derajat pelapukan ini umumnya ditandai oleh adanya gejala hancuran retak-retak memipih dalam demensi dan spasi yang masih cukup besar. Warna batuannya umumnya telah memudar menjadi tidak mengkilap/kusam; perubahan warna (menjadi abu-abu kecoklatan hingga coklat keabuan) masih sedikit sekali terjadi, hanya pada permukaan atau pada bagian tepi bidang rekahan yang terbuka. |
| Batuan Segar | ı | Efek proses pelapukan belum atau sedikit sekali dijumpai pada beberapa bagian batuan. Dalam kondisi segar, batuan ini berwarna abu-abu kehijauan hingga abu-abu kehitaman dan secara umum tidak terlihat perubahan warna batuan, baik pada permukaan singkapan atau muka galian maupun pada permukaan bidang rekahan batuan. |
5 Perubahan beberapa sifat keteknikan batuan akibat pelapukan
Beberapa peneliti terdahulu juga telah melakukan analisis mengenai perubahan beberapa sifat keteknikan batuan dalam kaitannya dengan perbedaan derajat pelapukannya. Namun, sebagian besar penelitian terdahulu masih dilakukan pada jenis batuan beku, sehingga sifat keteknikan batuan yang dihasilkannya pun secara umum hanya relevan untuk jenis batuan tersebut. Pada penelitian ini, analisis laboratorium hanya dilakukan untuk mendapatkan beberapa parameter sifat keteknikan batuan yang merupakan parameter dasar dalam analisis kestabilan lereng, yaitu berat isi (\(\gamma\)), kohesi (c), dan sudut geser dalam (\(\varnothing\)) (Tabel 2).
Tabel 2 Derajat pelapukan batuan dan karekteristik beberapa sifat keteknikannya
| Derajat Pelapukan | y(gr/cm³) | c (kPa) | Ø(°) |
|---|---|---|---|
| VI | 1,614 - 1,802 | 4,65 - 6,75 | 8,5 - 14 |
| V | 1,785 - 1,922 | 12,00 - 28,65 | 10 - 20 |
| IV | 1,868 - 2,172 | 24,36 - 34,18 | 18,5 - 26 |
| 111 | 1,904 - 2,307 | 32,65 - 50,42 | 20 - 32 |
| fl | 2,195 - 2,379 | 30,26 - 62,08 | 27 - 32,5 |
| 1 | 2,322 - 2,714 | 52,48 - 74,65 | 30,5 - 42 |
Tabel 2 menunjukkan bahwa semakin tinggi derajat pelapukan batuan, berat isi batuan cenderung semakin kecil. Secara umum, perubahan berat isi batuan turun secara eksponensial terhadap kenaikan derajat pelapukannya, dengan model (persamaan) regresi \(y = 2.6764 e^{0.0722x}\) (\(R^2 = 0.869\); n = 78; Gambar 5).
Kohesi dan sudut geser dalam didapatkan melalui uji geser langsung, dengan contoh benda uji ditempatkan pada sebuah kotak logam dengan penampang berbentuk lingkaran dan dibaca pada kondisi kekuatan puncak. Karena batulempung Formasi Subang cenderung tergolong dalam batuan lunak, tidak dilakukan perlakuan khusus dalam pengujiannya. Hasil pengujian memperlihatkan bahwa semakin lapuk batuan (semakin tinggi derajat pelapukannya), nilai kohesi cenderung semakin kecil. Secara umum, perubahan kohesi batuan turun linear terhadap kenaikan derajat pelapukannya. dengan model regresi y = -9.7911x + 69.015 (R<sup>2</sup> = 0.8606; n = 52). Demikian halnya dengan perubahan sudut geser dalam yang secara umum juga menunjukkan penurunan nilai terhadap kenaikan pelapukannya dan membentuk pola perubahan yang juga linear (y = -4,7845x + 39,82; \(R^2\) = 0,8775; n = 52).
Gambar 5 Grafik kecenderllrgait per-ubahanilai berat rsi, kohesi, dan sLrdut geser dalam batulempung Forniasi Sulri.ing pada setiap perbedaan derajat pelapukannya
6 Kestabilan lererrg prid;i batulerilpung li urrnlsi Subang
Pada lereng yang panjangnl'a terltntgga, seperti lcrertg penggalian dan peninibuttatt btuttart (cut onl /ill1, pennukaan keruntuhun (bidang gelirrcir) akibat adaiil'a potensi ketidakstabilan (lorrgsonrrt) untututtr;t itkan melengkung. tseberapa pcuclrti berpcndapat l;rtltu'a pennukaan yang ntelerrgkung ini adalah bagian dari busur lingkar:ln. NAurrrn. pennttkitittt bidarrg gclirrcir urnulnnya cenderuug ruenuu jukkan kotttbittasi dari busur lingkaran dart spiral log. i'rrng berbcnttrk agak lonjong dengan busur-busrrr vang rclatif dlrl:tr pltda kedua ujungnl'a dan busur laug lcbih iajanr di bltgian dalant. Dalarn penelilrart irii. rrtelodc 1'ang digrrr;tkart untuk rnenganalisis kes{abilan lcrcng batttlcttipttng Fonnasi Subang adalah ttictoclc rrrodil-rkasi Bishop dengan trantrrart perangkat lurtak Stiible \/- I.(, \ llrlg dibuat oleh Bektas dart Bosschcr (199-5). I{iiclirrrva rekahan yar)g cul<rrp irilclisif padl Lr.iltttttr tiii rnemungkinkan pe nggunaall pettdcka(att vattg sillllA dengan tanalt dalanr nrelakrtkart ;tnalisis kcstitbrlatt lereng batuan.
Analisis keslirbilan lereng disintirlitsikait pildrr tlic)dci lereng 1'ang curant hingga tegilk (60 dart 9()') cli'rrulttr beda tinggi I dan 6 tu. Padit ltf.tir'itits pctlioloi)giltl
lcrcirg clcngiirr kcrniringan dan ketinggian terscbut, uurulnnlil dibtrtulftan sistern perkualan lereng. Di saurping itu. analisis kestabilan lereng luga didasarkart pada ilsuursi balrrva lereng tersusun atas nlaterial )'ang horrrogcrr (dalarn hal ini digunakan nilai sifat ketckuikan bltuan dengan derajat pelapukan II) dan tidak horrrogcu (adanya fenornena variasi derajat pclaprrkan). Hasil analisis ini secara urnunl terangkuln dllanr Tabel 3. Tarnpak lereng dengan sudut 60". clcngln bcdl tirrggi 3 rn, dengan asurnsi lereng lersusun atirs nlatcrial lang holnogen - lereng tersebut dapat rlikrrt;rkirn dirlanr kcadaan stabil lnilai FS sekitar 1"2'73 l.+52i. Tctapi, apabila lereng diarralisis dengan nrcrrilsukkau fcnontena variasi dera.jat pelapukan yang nrcnllrcngli ruhi nilai parameter dasar unluk analisis kcslabilau lcreng. terlihat bahrva secara untutn lereng bcracla dirlirnr kondisi kritis (nilai FS sckitar I.ll8 l.2lt7) Urrtrrk itu diperlukan sistem pcrkuatan lercng icftclllu guna rneningkatkan nilai lhklor keamanan lcfcrrg tci'scbut sehingga iereng dapal dikatakan dalartt korrdisi stabil. Hubungan tersebut juga berlaku untuk nrodcl-niodelrrinnl'a; terdapat perbcdaan nilai faktor i<caruanirn rarrg cukup berarti antara allggapan bahl'a lcrcnu tcrsnsuu atas rnaterial yang hontogcn terhadap lcrcrig dc'ngan nre ruperltitungkan adaltl'a Ienornena lir liirsi clcr a.iat pclaprik;tn batilall.
| i.,.,.,.,.i4.,. | .::::::].::e::::'1 : 1':::i' | i:i.:.:.:::.::;::.E:.rl | ltl:it,::lii:! | :::::::::::B::::::i: | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| a AEa | 1.287 | 1,283 | 1 ,142 | 121 | 0,906 | 0,914 | 0,773 |
| I ?OO | 1,232 | 230 | 1,065 | 1 ,086 | 0,911 | 0,835 | 0,671 |
| 1 ,416 | 1 118 | 1.167 | 0,974 | 1,012 | o,842 | o 812 | 0,628 |
| 1,273 | 1,143 | 125 | 0,955 | 0,974 | 0,81 1 | n 747 | 0,586 |
| 1,441 | 1,2Q3 | 1,184 | 1,032 | |.027 | 0,877 | 0,822 | 0,643 |
Tabel 3 Nilai FS hasil simulasi untuk berbagai modelereng'pada batulempung Formasi Subang
Simulasi hanya dilakukan pada beberapa data yang men'akili nilai ntaksiurrun, rata-rata, dan nilai miliinlum; A : batuan dianggap hornogen; B : batuan tidak honrogen (terdapat variasi derirjat pelapukan Ihingga VI)
7 Pelapukan batuan dan desain perkuntan lereng
Evaluasi terhadap suatu desaill perkuatall lereng dalaut kaitannl'a dengan pcnrbahan perilaku sifat ketekuikan batuan perlu dilakukan (Irs1'aur, dkk.. 1998: Gartrrng, 1986). dan salah satu peu)'ebab penrbahan perilaku silat keteknikan batuau adalah pelapukan.
Hasil analisis bebcrapa sifat keteknikan batulerrtprrng Fonnasi Subang 1'ang nrerupakan paranieter clasar dalarn analisis kestabilan lereug meutperlihatkan baltu'a pararneler tersebut nrengalauri penrbahan secara bcrarti apabila dikaitkan dcngan perbedaan dcra.iat pelapukannya. Hal ini tentunya akan berpeuganrh pula pada perubahan nilai kuat geser dan bcsarnva deloririasi pada batuan. Besann'a pcnganrh dcr;rjili pelaprrkan batulernpung Formasi Subang terhadap penrbaltart nilai rata-rata kuat gescr batuan dapat dilihat dalarn Gartrbar
Gambar 6 Grafik tegangan geser sebagai fungsi dari perubahan derajat pelapukan batulempung Forrnasi Subang
Untuk nren\lsun perencanaan desain sisteln perkuatan lcreng pada jcnis batulempung yang mudah hancur dan nrudah rnengenrbang, beberapa peneliti terdahulu juga tclah llicrekonrcndasikan suatu pararneter desain untuk .jangka parr.jaug. Gartung (1986) rnerekornendasikan pararnetcr kuat geser dgngan nilai kohesi 20 kPa dan sudrrt gcscr dirlarn 20". Stark dan Duncan (1991). berdasarkan hasil pengujian triaksial. rnengusulkan pellggunrran parauleter kohesi 0 kPa dan sudut gescr dalarll 2-i" trnttlk desain jangka panjang. Ked'a peneliti tersebut nrerekomendasikan paralneter desain untuk seluruh nrassa batulempung dalarn analisis kestabilan lereng. Tctapi. rnengingat konstruksi perkuatan lereng .iuga akan be rfi.rngsi untuk menutup (mernbungkus) lulassil balrrart. rnaka penggunaan pararneler yang dirrstilkrrrr terscbut akan menghasilkan desain 1,ang crrkrrp konsen,atif. Karena itu. Irsl,aur dkk. (1998) rtteugenrrrkakarr bahrva parameter desain.jangka panjang scbaikrrvr tidak digunakan untuk selunrh rnassa batuan, rrrelairrkrrrr hanva pada lapisan pernrukaan saja (heavily \t'eatherc(l), r,aitu setebal 1,0 hingga 5,0^m, dengan nilai kohesi 7 kPa dlrn sudut geser dalaur 2-1". Untuk lapisan di barvahnya. digunakan paralnetcr batulernpung (slightlv trealherecl) ^dengan nilai kohesi -50 kPa dan sudul gescr dalanr 24-.
Dalaur pcnelitian ini. variasi dera"iat pelapukan lebih clidctailkan. I'aitu dari batuan segar hingga tanah residu. Tcrlihat balrn,a variasi pararneter dcsain untuk jangka paniaug.jtrga dapat didekati dengan nrcngenali variasi dcra.jirt pclapukannya. Dengan dernikian. dengan nrcngelaltLri variasi derajat pelapukan batuan. percncanaan (pernilihan) desain perkuatan lereng dapat dilakrrkau secara lebih tepat dan efektil
9 Kesimpulan
Proscs pclapukan batulelnpung Forrnasi Subang di ducrah Kaivarang Selatan dapar lcrlihat hingga kcdulurnan ll.6 ur. Secara deskriptif. batuan ini dapat dibccl;rk:rn atas enanl derajat pelapukan. vaitu derajat
pelapukan I(batu:ru scgilr), rlcralat ilelalirikan Il (irpuk ringan), derajat pelapukan III (lapuk sedang), dcLajat pelapukan IV (lapuk kuat.1, derajat pe&rpukiin \/ (laprrk sernpurna), dan derajat peliipukal \/[ ltanalt residu). Terdapat hubungan yang berarri ailtara beberapa sifat keteknikan batuan (yang nrerupakarr pararneter dasar dalarn analisis kestabilan lereng) terhadap variusi derajat pelapukannya. Setiap derajat pelapukan tertentu akan menriliki nilai berat isi, kohesi. dan sudut geser dalam terteutu pula. lt4cngrugat bahri'a korrslrul(si perkuatan lereng juga akart berfungsi untuk lllel)ulup (rnernbungkus) lnassa baluan, maka penggunaan pararneter desain .;angka panjang dengan lnernpertirnbangkan fellolnena variasi dcraiat pelapukan batuan perlu dilakukan dar.r pernilihan desain (lenis) perkuatan lereng dapat dilakrrkan secara lebilt tepat dart efisicn.
l0 Ucapan terirna kasih
Penelitian ini dibiavai olclt dalia pertclitir.irr SPPii)ilir - ITB Tahun Anggarirn 199619'7 ['currlis sartrpirikait ucapan terinta kasih kcpuclii Prof. Satrrpurrto dan Ir. Bandono M.Sc. 1'ang tclah bain'ak trri'urberikan salart penting dalam penulisan rnakalah ini. serta rekan-rckan dan karyarvan Laboratoriunr Geologi Teknik. Jrrnrsarr Teknik Geologi FIKTM - I'fB atas diskusi dan scgala bantuannya.
l1 Daftar pustaka
- l. Beavis. F. C.. Robcrts. F. i., dau Minskala. L,. Engineering aspects of u'cathering of lon' gradc metapelites in an arid clintalic zortc, Q. ,/ ting. Geologv, 15. 29--15. ( 1992)
- 2. Bektas. H. dan Bosscher. P. J.. '\toble l.'er.sion 1.0. tt colnputer prograln lbr slope stabiliti' attalvsis. University of Wisconsin-N4adison. ( 1995)
- 3. Dearman, W. R., Ba1'nes. F. J., dan lrlirn. T. Y.. Engineering grading of *eathcred grartit. liig. Geologv, 12. 345-37-1. ( I978).
- 1. Gartung, 8.. Excavalion irr hard clay of tlte Kcuper Fonnation. Proc. o.f ,\.vrttp. (ieolh. Eng Dit, . Seatlle. Washington, 69-t33 (I9ft(r)
- 5. Hernarvan, Sifat fisik dall ketekliikan letrtptrrtg Formasi Subang (N'Isc) dart ettdapan volkatrik ttra (Qob dan Qos) di dacrith Kaliiati. Pro.:. ['artcttrrrnrr Ilmiah Tohunon (PI'l') ke-22 Ikatan .4hli Gaologi Indonesia U.4GI). -107-4 l-5. ( I992).
- 6. Irsvanr, M.. Flrrtapea. B. M , Ta{artg, A F{ . clatt Tarni, D., Penanggulangan kelortgsorati pada galiart di batuan shole di lokasi l"alye C'honrtter PLTA
- Trrlis. I'rr.;s. Sctrt. (icoteknil: ii Intlonesia )[crijcltrtg !'lilenitntt ['g-J" Jur"usart T'cknik Sipil, lnstilut Tel.iiologi Bandurrg, IV-13-iV -53. (1998).
- Karprrz. C. dan Pasamehrnetoglu. A. G , Field clraracterislics of Ankara andesitcs. iln6. Geologt, l.l9-16. (1997').
- Knill. J. L. dan Jones, K. S., 'l'he recoi:ding and intcrpretatic,n of geological condition in the Roscircs, Kirlrba artd Latil'an durns" Ceotechniclue. rs. el-125. (r965)
- Knrnk. K. D dan Wattcrs. R. J.. Gcolechnical pfopcrtics of $'eathered Sierra Nevada Granodiorite, lltrll Int. ..lssoc. Eng. Geologt.sts. 20. 173-184, ( t9r(.i ). 9 .
- L rttle. A L, Tlte engirteerirrg clirssriruation of rcsicltral trr:prcal soil, Proc. 7" Itrt ('tttrJ. Soil ltlech. [-otrntl. [ng.. Mesico. I, l-10, (t9(r9). l 0
- LPM t1"8. Studi geologi teknik dirn lingkungan di cllcreh P l'. Pertirvi Lestari padl Karvasarr Industri Btrkit lrrdllt Barat. Laporcrn ."1khir Lembaga l' t n,gri td i or t k e pado ] | as.t'araka t - I n s| i t u t'l'ekno |ogi litttt<ltrrry. v-llral.. (l y9-5). tidak diptrblikasikau. l l
- Martod.jo.1o. S., Evolusi Cekungan Bogor, Jawa Barrrt. I)iscrtasi Prttgronr Doktor ln.rtitut Tcknologi l)ontlung.396 hal . (1984). tidak dipublikasikan. l )
- Rtrxion. ts. P. dan tserry. L., Weatlrering of granite lncl lrssocilrled errosional features in Hong Kong, lJttll (it:ol. .\oc. .;1ttt..68. 1263-1292. (195'7). t 3
- Sirclisrrn. I. A.. Assegaf. A.. dan Purwanto. Idcntifikasi siftrt rnengernbarrg betulernpung Forruasr Srrbang dan tanah pelaprrkannya rnelalui lrcndckatan statistik, Pros. Pertentuan Ilmiah 'l'olrrtnan (l'1'l-) ke-26 Ikatan ;lhli Ocologi Indonesio (lt( ; I ). ro29- r033, (1997 1. t l
- Sirdisun. I A., Rochaddi. B.. dan Abidirt. D. 2.. Pcngarrrh pcmbahan derajat pclapukan batuan lcrlurdap beberapa karakter perubahan sifat kclckrrikan batuan, Sebuah studi kasus pada brrtrrlcrnpung Formasi Subang. i'ros. Senr. (icotcknik rli Inclone.sia A,lenjelang i\Iilenium ke-3. Jrrrrrsiur Tcknik Sipil, Institut Teknologi Bandung, rv r3-tv.+0. (1998). l-5
l I d v E J ' ol B di s€ lii ac te. Pe
- Stalk. T. D. dan Duncan. J. M.. Macltanisrn of slrcngllr loss in stiff claIs. J. of (icotechnical Eng.. I r7. rie-l5l (1991). lo.
- Srrclrrrur. D dan Achdan. A., Pelo Geologi Lembar kortrtron,q, .,rar|t?. Puslitbang Gcologi. Indonesia, ( Ie92 ) . l 1
- r,arr Bcrttrnelen. R. W., The Geolog.v of Inclonesia. Vol lA. Marlinus Nr;hoff. The Haque. (1919),'132 Itirl lli