Wingman Arrows

La Douleur Est Temporaire, La Victoire Est Toujours

KEMANTAPAN LERENG

Leave a comment

I.1. Kemantapan Lereng

1.1. Faktor- faktor Yang Mempengaruhi Kemantapan Lereng

Faktor-faktor yang mempengaruh terhadap kestabilan lereng batuan atau tanah antara lain :

1. Struktur batuan

Struktur batuan yang sangat mempengaruhi kemantapan lereng adalah bidang-bidang sesar, perlapisan dan rekahan. Struktur batuan tersebut merupakan bidang lemah dan sekaligus sebagai tempat merembesnya air, sehingga batuan lebih mudah longsor. Penyebaran batuan atau tanah yang terdapat di daerah penyelidikan harus diketahui, demikian juga penyebaran serta hubungan antar batuan. Ini perlu dilakukan karena sifat fisik dan mekanis suatu batuan berbeda dengan batuan lainnya

2. Sifat fisik dan mekanik

Sifat fisik batuan atau tanah yang mempengaruhi kemantapan lereng adalah : bobot isi, porositas, dan kandungan air, kuat tekan, kuat tarik, kuat geser dan sudut geser dalam batuan merupakan sifat mekanik batuan yang berpengaruh terhadap kemantapan lereng.Bobot isi

Semakin besar bobot isi suatu batuan atau tanah, maka gaya penggerak yang menyebabkan longsor semakin besar juga. Dengan demikian, kemantapan lereng tersebut semakin berkurang.

b) Porositas

Batuan yang mempunyai porositas besar akan banyak menyerap air. Dengan demikian bobot isinya menjadi lebih besar, sehingga memperkecil kemantapan lereng. Adanya air dalam batuan juga akan menimbulkan tekanan air pori yang memperkecil kuat geser batuan. Batuan yang mempunyai kuat geser kecil akan lebih mudah longsor.

Kuat geser batuan dapat dinyatakan sebagai berikut :


t = C + (sm ) tan ø ………………………………………….(1)

dengan :


t = Kuat geser batuan (KPa)

C = Kohesi (KPa)


d = Tegangan normal (KPa)


m = Tekanan air pori (KPa)

ø = Sudut geser dalam ( 0)

c) Kandungan air

Semakin besar kandungan air dalam batuan atau tanah, maka tekanan air pori menjadi semakin besar juga. Dengan demikian kuat geser batuan menjadi semakin kecil , sehingga kemantapan dari suatu lereng semakin mengecil.

e) Sudut geser dalam batuan

Semakin besar sudut geser dalam , maka kuat geser batuan juga semakin besar. Dengan demikian , lereng yang disusun oleh batuan tersebut menjadi lebih mantap.

  1. Topografi daerah setempat

    Keadaan dan genesa daerah setempat memainkan peranan penting dalam memahami hubungan bentuk lereng dengan kestabilan lereng. Lereng dengan kemiringan, material dan geologi yang sejenis dapat berperilaku yang berbeda bergantung aspek-aspek topografinya. Faktor ini mempengaruhi laju erosi dan pengendapan serta menentukan arah aliran air permukaan dan air tanah. Hal ini disebabkan karena untuk daerah yang curam, kecepatan aliran air permukaan tinggi dan mengakibatkan pengikisan lebih intensif dibandingkan pada daerah yang landai. Karena erosi yang intensif, akan banyak dijumpai singkapan batuan dan ini menyebabkan pelapukan yang lebih cepat. Batuan yang lapuk mempunyai kekuatan yang rendah sehingga kemantapan lereng menjadi berkurang.

  2. Kondisi hidrologi dan hidrogeologi

Air tanah merupakan faktor yang penting dalam kestabilan lereng, air tanah dapat mempengaruhi lereng dengan lima cara: mengurangi kekuatan, merubah kandungan mineral melalui proses alterasi dan pelarutan, mengubah densitas, menimbulkan tekanan air pori dan menyebabkan erosi. Muka air tanah yang ada menjadikan lereng sebagian besar basah dan batuannya mempunyai kandungan air yang tinggi. Batuan dengan kandungan air yang tinggi kekuatannya menjadi rendah sehingga lereng lebih mudah longsor. Hal ini disebabkan air yang terkandung pada batuan akan menambah beban batuan tersebut.

5. Geometri lereng

Ada tiga komponen utama dari suatu lereng tambang yaitu : konfigurasi jenjang, sudut antar jenjang, dan sudut lereng total (Gambar.) Lereng yang terlalu tinggi menjadi lebih tidak stabil sehingga cenderung mudah longsor daripada lereng yang tidak terlalu tinggi pada batuan yang sama.. Makin besar kemiringan lereng atau tingkat kecuramannya semakin besar maka semakin mungkin terjadinya kelongsoran.


Gambar 6

6. Iklim

Iklim berpengaruh terhadap kemantapan lereng karena iklim mempengaruhi perubahan temperatur. Temperatur yang cepat sekali berubah dalam waktu yang singkat akan mempercepat proses pelapukan batuan. Untuk daerah tropis pelapukan lebih intensif dibandingkan dengan daerah dingin

7. Gaya-gaya luar

Gaya-gaya dari luar yang dapat mempengaruhi kemantapan suatu lereng adalah :

  1. Getaran yang di akibatkan oleh gempa bumi, peledakan dan pemakaian alat-alat mekanis berat di dekat lereng.
  2. Pemotongan dasar (toe) pada lereng.

1.2. Faktor- faktor Penyebab Kelongsoran Lereng

Kelongsoran lereng sering disebabkan oleh proses yang meningkatkan tegangan geser atau mengurangi tegangan geser massa batuan atau tanah.

1.2.1. Faktor – Faktor Penyebab Kenaikan Tegangan Geser


Berikut beberapa faktor yang menyebabkan kenaikan tegangan geser :

  • Penghilangan dukungan :
    • Erosi
    • Gerakan lereng alami
    • Aktivitas manusia : penggalian dan penambangan
  • Pembebanan yang berlebihan (overloading ),

Dapat disebabkan oleh :

  • faktor alamiah : hujan, akumulasi material oleh longsoran terdahulu
  • faktor manusia : konstruksi timbunan, beban bangunan, kebocoran pipa,dsb
  • Efek gempa dan peledakan
  • Kehilangan dukungan lateral
    • Ekspansi lempung
    • Air hujan yang merembes ke dalam tanah atau rekahan
    • Tekanan rembesan

1.2.2.Faktor – Faktor Penyebab Pengurangan Kuat Geser

  1. Faktor alam material
  • komposisi
  • struktur
  • stratifikasi
  1. Perubahan yang disebabkan oleh pelapukan dan kegiatan psikokimia
  • hidrasi
  • proses pembasahan dan pengeringan
  • Efek tekanan pori
  • Perubahan struktur
    • pelepasan stress
    • degradasi struktur

1.2.3. Faktor Keamanan Lereng

Faktor keamanan lereng adalah perbandingan antara gaya penahan terhadap gaya penggerak yang secara matematis dapat dinyatakan sebagai berikut :


dimana,

F = Faktor keamanan lereng

Dari persamaan di atas besarnya faktor keamanan adalah :


C = kohesi material (kPa)

A = Luas bidang longsoran (m2)

W = Bobot isi material (kN/m3)

a = sudut lereng (0)

f
= sudut geser dalam (0)

Kondisi lereng dinyatakan mantap, apabila nilai faktor keamanannya lebih besar dari satu ( FK > 1). Akan tetapi mengingat banyaknya faktor-faktor penentu kemantapan lereng yang sulit dinyatakan secara pasti, maka diperlukan nilai-nilai empiris lain untuk menentukan kondisi kemantapan lereng pada nilai faktor keamanan tertentu.

Berikut adalah beberapa nilai faktor keamanan yang dapat dijadikan acuan :

Tabel.

Faktor Keamanan Yang Direkomendasikan Oleh Pemerintah Federal Amerika Serikat

United States (Federal Register, 1977)Minimum Safety FactorIEnd of construction1,3IIPartial pool with steady seepage saturation1,5IIISteady seepage from spillway or decant crest1,5IVEarthquake (Cases II and III with seismic loading)1,0Tabel.
Faktor Keamanan Yang Direkomendasikan Oleh
Direktorat Jendral Pertambangan Umum Indonesia

Resiko

Kondisi Beban
ParameterMaksimumMinimumTelitiKurang telitiTelitiKurang TelitiTinggiDengan gempa1.501.751.351.50Tanpa gempa 1.802.001.601.80MenengahDengan gempa1.301.601.201.40Tanpa gempa 1.501.801.351.50RendahDengan gempa1.101.251.001.10Tanpa gempa 1.251.401.101.20
Tabel
Nilai Faktor Keamanan Untuk Perancangan Lereng
(Sosrodarsono, Suyono)

Nilai FkKeadaan Lereng< 1,0Tidak Mantap1,0 – 1,2Kemantapan diragukan1,3 – 1,4Memuaskan untuk pemotongan dan penimbunan1,5 –1,7Mantap untuk bendungan

I.2. Klasifikasi Longsoran
Kelongsoran lereng tanah dapat terjadi karena pengurangan tegangan geser tanah secara tiba- tiba atau gradual, atau juga karena perubahan kondisi geometri, misalnya pencuraman lereng yang telah ada. Berikut adalah tipe- tipe longsoran yang sering terjadi di lereng tanah :

Translational

  1. Planar atau permukaan baji
  2. Circular
  3. Non circular
  4. Kombinasi 1 s.d.4

Gambar 7. Tipe Longsoran Lereng Tanah

Berikut adalah tabel mengenai faktor- faktor geologi yang mengontrol bentuk bidang lemah permukaan longsoran

No

Kondisi geologi

Bentuk Longsoran

1

Tanah tidak berkohesi

Residual atau colluvial soil di atas batuan dangkal

Rekahan lempung yang keras

Translational dengan rasio panjang dengan kedalaman rendah

2

Sliding block

Material slickensided

Tanah kohesif yang kaku dan keras di atas lereng yang curam

Planar Single

3.

Sliding block di massa batuan

Batuan sedimen yang lapuk interbedded

Planar multiple

4

Lapisan tanah residual dan colluvial yang tebal

Soft marine clays and shales

Soft to firm cohesive soils.

Circular atau Cylindrical

I.3.
Mekanika Dasar Longsoran

    III.3.1. Longsoran akibat beban gravitasi



            W sin q    

t

                q        W cosq

W

Gambar 8

Apabila ada sebuah blok dengan berat W di atas permukaan datar yang membentuk sudut q dengan horizontal. Gaya yang bekerja pada blok ini hanya karena pengaruh gravitasi saja. Komponen W adalah komponen gaya berat blok dan W sin q adalah komponen yang menyebabkan blok tergelincir. Sementara W cos q adalah komponen yang menahan blok.

    Gaya normal yang bekerja sepanjang bidang luncuran potensial adalah :

        ………………………………………………………………………………. (1)

Dengan A adalah luas dasar blok.

    Tegangan geser yang bekerja pada permukaan tersebut adalah :

             ………………………………………………………………. (2)

atau dapat juga ditulis sebagai :

R = cA + W cos q tan f    ……………………………………………………………….. (3)

Dimana R adalah gaya penahan yang menahan blok tergelincir.

Blok tersebut akan hampir tergelincir atau berada dalam kondisi kesetimbangan batas bila gaya penggerak luncuran sama dengan gaya penahan luncuran.:

W sin q = cA + W cos q tan f    ………………………………………………… .. (4)

    I. 3.2. Pengaruh Tekanan Air Terhadap Kuat Geser

                Gambar 9

Sebuah bejana berisi air terletak pada bidang miring seperti terlihat pada Gambar 9, susunan gaya yang bekerja disini sama dengan yang bekerja pada sebuah benda di atas bidang miring seperti diterangkan oleh Gambar 9. Untuk penyerdehanaan kohesi antara bejana dan bidang miring diasumsikan nol. Berdasarkan persamaan 7, kaleng dan isinya akan mulai tergelincir ke bawah pada saat ψ1 = ø.

Apabila dasar bejana dilubangi, maka air dapat masuk dan akan mengisi celah antara dasar bejana dan bidang miring menimbulkan tekanan air sebesar U atau gaya angkat U = u. A, dimana A adalah luas dari bejana. Gaya normal W cos ψ2 nilainya akan berkurang akibat gaya angkat u, dan besarnya gaya yang menahan gelinciran adalah :

R = ( W . Cos ψ2 – U ) Tan ø’ …………………………………………….…(8)

Jika berat per unit volume dari bejanayang berisi air adalah γt , dan berat per unit air γw , maka : W = γt . h . A dan U = γw . hw . A, dimana h dan hw adalah seperti yang tertera pada Gambar 3.10. Besarnya hw = h . cos ψ2 dan

U = ( γw / γt ) . W cos ψ2 ………………………………………………………(9)

Substitusi ke persamaan 8 didapat :

R = W cos ψ2 ( 1 – γw/ γt ) tan ø’………………………………………………(10)

Dan kondisi batas kesetimbangan yang terdefinisi pada persamaan 6 menjadi:

Tan ψ2 = ( 1 – γw / γt ) tan ø’ …………………………………………………..(11)


    I.3.3.
Analisis Tegangan Efektif

    Material tanah yang jenuh terdiri dari dua fasa yang berbeda yaitu : kerangka tanah dan pori yang berisi air diantara partikel tanah. Tegangan yang bekerja pada material tersebut akan mengenai rangka tanah dan pori air. Biasanya rangka tanah dapat mentransmisikan tegangan normal dan tegangan geser pada bidang kontak antar partikel, dan tekanan air pori menghasilkan tekanan hidrostatik yang sama ke segala arah. Tegangan yang diterima oleh rangka tanah disebut sebagai tegangan efektif sementara tegangan hidrostatik air di pori- pori disebut tekanan air pori.

    Tegangan efektif adalah tegangan yang dominan mengontrol prilaku tegangan tanah, bila dibandingkan dengan tegangan total atau tekanan air pori.

Tegangan efektif yang bekerja pada bidang material tanah didefinisikan sebagai :

            s = s – u

s    =     tegangan efektif

s     =     tegangan total yang bekerja pada bidang

u     =     tekanan air pori

Tegangan total adalah total gaya yang bekerja pada bidang dengan arah tegak lurus bidang dan tekanan air pori dapat ditentukan dari kondisi air tanah.

    I.3.4. Tekanan Air Pori

Berdasarkan prinsip tegangan efektif, tegangan maksimum yang bekerja pada material tanah merupakan perbedaan antara total normal stress dan tekanan pori. Secara umum tekanan pori terdiri dari tekanan air pori dalam pori- pori tanah dan perubahan tekanan pori , Du, yang disebabkan oleh pembebanan luar. Tekanan pori bersifat hidrostatik bila air tidak bergerak , dirumuskan sebagai berikut :

u = gw. zw


dengan :
u = tekanan air pori

gw = berat jenis air

zw = tinggi muka air tanah

Bila air tanah tsb bergerak, maka julang tekanan (hu) dapat dicari dari piezometer atau flow net.

Tekanan pori dapat dirumuskan sebagai berikut :

u = gw. hu

hu = tinggi muka air piezometrik



    = tekanan air pori


g     = berat jenis material tanah (ton/ m2)

h    = kedalaman

I.4. Analisis Balik

Analisis balik berguna untuk mengembangkan model analitik dari sebuah lereng yang runtuh atau tidak stabil. Model analisis balik ini terdiri dari 5 komponen :

  1. Geometri lereng runtuhan, termasuk permukaan topografi, bidang gelincir, dan batas- batas lokasi.
  2. Tekanan air pori, untuk analisis tegangan efektif
  3. Beban eksternal yang bekerja pada lereng pada saat runtuhan
  4. Berat jenis material yang runtuh
  5. Kekuatan material sepanjang bidang gelincir

Empat parameter dapat diperoleh dari pengamatan lapangan dan parameter kelima adalah parameter yang didapatkan dari analisis balik.

Prosedur analisis balik dapat diterangkan sebagai berikut :

  1. Menetapkan nilai trial untuk kekuatan geser material sepanjang bidang longsoran. Nilai trial tersebut dapat diambil dari hasil tes laboratorium, dan/ atau korelasi dengan sifat fisik material.
  2. Analisis stabilitas dilakukan menggunakan geometri lereng, keadaan air tanah dan kondisi beban luar pada saat longsor. Analisis stabilitas menghasilkan faktor keamanan yang sesuai dengan nilai trial dari langkah (1).
  3. Nilai trial dari langkah (1) tersebut disesuaikan menggunakan faktor keamanan yang dihitung pada langkah (2), menurut rumus sebagai berikut :

    fr‘ (adjusted) =
    tan –1( )

    Cr‘ (adjusted)
    =

  1. Hasil dari langkah (3) dapat diverifikasi dengan menganalisis ulang longsoran dengan nilai kohesi dan sudut geser dalam yang didapatkan. Hasil analisis balik yang menghasilkan faktor keamanan yang sesuai dengan kondisi longsoran sekarang, dimana kuat geser material telah tereduksi.

Tingkat keyakinan pada hasil analisis balik ini meningkat bila hasilnya tidak jauh berbeda dengan hasil uji laboratorium dan index properties.

I.4. Metode Kesetimbangan Batas

Metode kesetimbangan batas untuk kestabilan lereng membagi massa bidang gelincir menjadi n irisan – irisan kecil. Gaya –gaya geser yang bekerja pada n irisan diasumsikan mewakili seluruh bagian yang sama dari kuat geser batuan/ tanah dimana gaya- gaya geser iini bekerja. Terdapat berbagai metode kesetimbangan batas, antara lain :

I.4.1 Metode Biasa (Fellenius atau Swedia)

Metode biasa adalah metode yang paling sederhana dari metode irisan karenamempunyai prosedur dimana hasilnya adalah suatu persamaan faktor keamanan linier. Menurut Fellenius (1936), gaya antar irisan dapat diabaikan karena gaya- gaya ini paralel dengan dasar tiap irisan. Pada metode ini prinsip Newton tentang aksi reaksi antar irisan tidak dapat dipenuhi. Perhitungan faktor keamanan yang tidak membedakan perubahan gaya resultan antar irisan dari satu irisan ke irisan yang lain akan mempunyai kesalahan sampai 60 % (Whitman dan Bailey, 1967).

Gaya normal pada dasr tiap irisan ditentukan baik dari penjumlahan gaya- gaya lurus terhadap dasar atau dari penjumlahan n pada arah vertikal dan horizontal.

= 0

W – P cosa– sin (sin a) = 0 ………………………………………….(2.1)

= 0

Sin (cos a) – P sin a – k W = 0………………………………………(2.2)

Dengan mensubtitusikan persamaan 2.2. ke dalam persamaan 2.1 didapat gaya normal :

P = W cos a – kW sin a = 0 …………………………………………(2.3)

Faktor keamanan didapat dari penjumlahan momen pada satu titik pusat rotasi keseluruhan massa.


……………………(2.4)

Dengan memasukkan kriteria longsoran dan gaya normal dari persamaan (2.3) didapatkan :

Fk =

I.4.2 Metode Bishop Simplified

Metode Bishop simplified menggunakan prinsip metode irisan dalam menguraikan massa tanah untuk menentukan faktor keamanan. Metode ini mengabaikan gaya geser antar irisan dan kemudian mengasumsikan bahwa gaya normal atau horizontal cukup untuk mendefinisikan gaya- gaya antar irisan. (Bishop, 1955). Gaya normal di dasar dan tiap irisan ditentukan dengan menjumlahkan gaya- gaya dalam arah vertikal. Dengan mensubtitusikan kriteria longsoran dan didapatkan gaya normal sebagai berikut :

Gaya normal yang berada pada dasar tiap irisan diperoleh dengan menjumlahkan gaya-gaya dengan vertical sehingga penyelesaian untuk irisan vertikal akan diperoleh :

W – Sm sin α – P cos α = 0 ………………………………………………(14)


Gambar 10.

Dimana gaya geser (Sm) yang dibutuhkan berdasarkan keseimbangan batas adalah perbandingan 1/F dari kuat geser yang tersedia dan jugamerupakan fungsi dari gaya normal efektif (P-μ1), sehingga gaya geser (Sm) dapat dijabarkan sebagai berikut :

………………………………………………………..(15)

Dengan mensubstitusikan persamaan 15 kedalam persamaan 16, maka diperoleh gaya normal yaitu :

………………………………….(16)

dimana :

mα = cos α + (sin α tan ø) / F

Faktor keamanan ditentukan dari pejumlahan momen dengan titik pusat yang sama, dengan bentuk persamaan yaitu :

Σmo = 0

Σ Wx – ΣSmR –ΣPf + ΣKWe ± Aa– l.d = 0 …………………………………(17)

Dimana :

W = Berat total dari irisan dengan beban b dan tinggi h

P = Gaya normal pada dasar irisan sepanjang l

Sm = Gaya geser yang termobilisasi pada dasar irisan yang merupakan persentase dari kuat geser yang didefinisikan oleh persamaan Mohr-Coloumb di bawah ini :

Sm = l ( c’ + ( p/l – μ ) tan ø

Dimana :

C’ = Kohesi

ø’ = Sudut geser dalam efektif

F = Faktor Keamanan

μ = Tekanan air pori

R = Jari-jari dari lengan momen yang berasosiasi dengan Sm

F = Jarak tegak lurus dari gaya normal dari titik pusat rotasi

α = Susut antara arah tangensial titik pusat dari dasar tiap irisan dengan horizontal

E = Gaya horizontal antar irisan

I = Rotasi untuk bagian kiri

R = Rotasi untuk bagian kanan

X = Gaya vertikal antar irisan

Untuk pembebanan seragam pada permukaan digunakan notasi

L = Gaya garis(line road) ; gaya persatuan luas

ω = Sudut antara gaya garis dengan horizontal

d = Jarak tegak lurus dari gaya garis terhadap titik pusat rotasi

Untuk masalah air digunakan notasi :

A = Gaya resultante dari air

a = Jarak tegak lurus dari gaya resultante dari air ke titik pusat rotasi

I.4.3. Metode Janbu

Metode Janbu dipakai untuk menganalisa lereng yang bidang longsornya tidak berbentuk busur lingkaran. Bidang longsor pada analisis metode Janbu ditentukan berdasarkan zona lemah yang terdapat pada massa batuan atau tanah. Faktor Keamanan untuk metode Janbu adalah :

F =

Dimana :

X    = ( C’+ ( gh – gwhw ) tan f‘ ) ( 1 + tan2µ ) D x

Y    = tan a . tan f

Z    = g h D x Sin a

Q    = ½ gw Z2

fo    = 1 + K (d/L – 1.4 (d/L)2)

Untuk C’    = 0 ; K= 0,31

Untuk C’ > 0 ; f‘ > 0 ; K = 0,50

I.4.4. Metode Bishop (cara matematis)

Pada dasarnya sama dengan metode Swedia, tetapi metode ini memperhitungkan gaya-gaya antar irisan. Bishop mengasumsikan bidang longsor berbentuk busur lingkaran dibagi menjadi beberapa segment. Semakin banyak segmen yang dihitung maka semakin tinggi tingkat ketelitiannya.

Rumus:


dimana :

FK = Faktor keamanan

c    = kohesi

i    = irisan atau Segment

    = tekanan hidrostatis (berat isi air x tinggi)

b    = panjang bidang gelincir

w    = berat massa (ws x berat isi asli/jenuh)

    = sudut gelincir bidang longsoran

    = sudut geser dalam

    Dalam perhitungannya menggunakan nilai iterasi dengan cara memasukan nilai FK di sebelah kiri hasilnya harus sama dengan nilai FK sebelah kanan, dimana jika nilai FK > 1.0 berarti lereng mantap, FK = 1.0 lereng setimbang dan FK < 1.0 lereng tidak mantap.

I.5. Geolistrik

    Penyelidikan geolistrik dilakukan untuk pendugaan ketebalan endapan rawa di Pit H1Binungan. Metode geolistrik yang digunakan adalah metode tahanan jenis (resistivity )

I.5.1 Metoda Tahanan Jenis (Resistivity)

Metoda geolistrik adalah salah satu metoda geofisika untuk menyelidiki kondisi bawah permukaan, yaitu dengan mempelajari sifat aliran listrik pada batuan di bawah permukaan bumi. Penyelidikan ini meliputi pendeteksian besarnya medan potensial, medan elektromagnetik dan arus listrik yang mengalir di dalam bumi baik secara alamiah (metoda pasif) maupun akibat injeksi arus ke dalam bumi (metoda aktif) dari permukaan. Dengan metoda elektrik (salah satunya tahanan jenis) mempunyai prinsip dasar mengirimkan arus ke bawah permukaan, dan mengukur kembali potensial yang diterima di permukaan. Hanya saja perlu diingat bahwa untuk daerah dengan formasi yang bersifat isolator metoda elektrik ini tidak efektif.

Pada Gambar 11 dapat dilihat sebaran arus pada permukaan akibat arus listrik yang dikirim ke bawah permukaan. Garis tegas menunjukkan arus yang dikirim mengalami respon oleh suatu lapisan yang homogenous. Sedangkan arus putus-putus menunjukkan arus normal dengan nilai yang sama. Garis-garis tersebut disebut dengan garis equipotensial.


Gambar 11.    Garis-garis equipotensial

Berdasarkan harga resistivitas listriknya, batuan/mineral dapat dikelompokkan menjadi tiga :

– konduktor baik (10-8<r<1W.m)

– konduktor sedang (1<r<107W.m)

– konduktor baik (r>107W.m)

I.5.2. Faktor Geometri

Dalam melakukan eksplorasi tahanan jenis (resistivitas) diperlukan pengetahuan secara perbandingan posisi titik pengamatan terhadap sumber arus. Perbedaan letak titik tersebut akan mempengaruhi besar medan listrik yang akan diukur. Besaran koreksi terhadap perbedaan letak titik pengamatan tersebut dinamakan faktor geometri. Faktor geometri diturunkan dari beda potensial yang terjadi antara elektroda potensial MN yang diakibatkan oleh injeksi arus pada elektroda arus AB, yaitu :


Gambar 12.    Susunan jarak elektoda arus dan potensial

Faktor geometri K, merupakan unsur penting dalam perdugaan geolistrik baik pendugaan vertikal maupun horizontal, karena faktor geometri akan tetap untuk posisi AB dan MN yang tetap.

I.5.3. Konfigurasi Alat

Konfigurasi alat yang digunakan adalah metode Schlumberger


Gambar 13.    Konfigurasi alat untuk metoda Schlumberger

Dengan

Keuntungan dan keterbatasan metoda Schlumberger :

  1. Tidak terlalu sensitif terhadap adanya perubahan lateral setempat, sehingga metoda ini dianjurkan untuk penyelidikan dalam
  2. Elektoda potensial tidak terlalu sering dipindahkan, sehingga mengurangi jumlah tenaga/buruh yang dipakai

Perbandingan AB/MN harus diantara 2,5 < AB/MN < 50.

I.5.4. Interpretasi Data

Pada Gambar 17 dapat dilihat contoh grafik hasil pengukuran lapangan dan interpretasi bawah permukaan yang diperkirakan.


Gambar 14.    Apparent resistivity dan interpretasi profil hasil pengukuran.

Metoda yang digunakan dalam interpretasi data tahanan jenis ini adalah metoda pencocokan kurva (curve mutching). Metoda ini dilakukan karena dari data hasil pengukuran lapangan yang kita dapatkan adalah harga resistivitas semu (apparent resestivity) sebagai fungsi dari spasi elektrodanya, ras = f(AB/2) atau log ras = log f(AB/2).

Ada beberapa tahapan yang dilakukan dalam metode ini, yaitu :

  1. Interpretasi lapangan, yaitu penentuan bentangan maksimal dan penentuan tipe kurva lapangan
  2. Interpretasi awal untuk menentukan harga resistivitas masing-masing lapisan dengan menggunakan kurva standar dan kurva bantu (curve matching partial). Setelah diperoleh nilai resistivitas lapisan dan ketebalannya, maka selanjutnya dapat kita interpretasikan jenis batuan berdasarkan tabel resistivity beberapa jenis batuan (Tabel 2)
  3. Interpretasi akhir, Pada tahap ini hasil interpretasi pendahuluan harus dikonfirmasikan dengan data lainnya, misalnya data geologi, sehingga informasi yang disajikan lebih lengkap.

Tabel 2.    Harga tahanan jenis beberapa jenis batuan

Tipe Batuan

Resistivity Range (ohm.m)

Granite 3.10-2 – 106
Dacite 2.104(wet)
Andecite 4,5.104(wet) – 1,7.102(dry)
Diabas 20 – 5.107
Basalt 10 – 1,3.107
Tuff 2.103(wet) – 105(dry)

Marble

102 – 2,5.108(dry)
Soil (lapukan batuan kompak) 10 – 2.103
Clay (lempung) 1 – 100
Alluvial dan pasir 10 – 800
Limestone (batu gamping) 50 – 107

Tipe Batuan

Resistivity Range (ohm.m)

Konglomerat 2,5 – 104
Surface water (pada batuan sedimen) 10 – 100
Air payau (3%) 0 –15
Air laut 0 – 2

Author: MualMaul

leaving as a legend!!!

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s