Investigasi Tanah dalam Geoteknik Pembangunan

Investigasi Tanah dalam Geoteknik Pembangunan Infrastruktur Menggunakan Geolistrik

Sumber : Sony, 2016

Pembangunan infrastruktur merupakan usaha pertumbuhan dan perubahan yang dilakukan secara terencana untuk membangun prasarana atau segala sesuatu yang merupakan penunjang utama terselenggaranya proses pembangunan (Sondang P. Siagian, 2005). Pembangunan infrastruktur ini menjadi salah satu parameter kemajuan suatu negara. Dimana pembangunan insfrastruktur ini adalah bagian dari pendukung program sektor lain. Sehingga, naik-turunnya pembangunan insfrastruktur akan mempengaruhi proses pertumbuhan sektor lainnya. Proses pembangunan infrastruktur perlu adanya informasi untuk mendukung perencanaan, pelaksanaan, pengawasan, dan evaluasi program dan pemanfaatan pembangunan. Pembangunan infrastruktur ini terdiri dari pembangunan sumber daya air, jalan dan jembatan serta perumahan. (KPU & KPR, 2020).

Gambar 1. Foto areal proyek pembangunan Jalan Tol Balikpapan-Samarinda yang melintasi wilayah Samboja di Kutai Kartanegara, Kalimantan Timur (Sumber : Gumay, Akbar Nugraha Belakangan ini, pembangunan infrastruktur di Indonesia terus mengalami peningkatan dari tahun ke tahun karena pembangunan infrastruktur merupakan roda penggerak pertumbuhan ekonomi dan berpengaruh penting bagi peningkatan kualitas hidup dan kesejahteraan manusia (Lestari & Suhadak, 2019). Pembangunan infrastruktur di Indonesia tentunya menjadi salah satu fokus utama. Dalam pembangunan infrastruktur, setidaknya ada 3 tahap utama, yaitu survei, investigasi dan desain. Tahap survei bertujuan untuk melakukan analisis mengenai analisis teknis, finansial hingga kajian lingkungan sosial.

Sumber : HMGZine Edisi 17, 2021

Tahap investigasi bertujuan untuk mengetahui kondisi fisik lokasi seperti luas area, batas serta topografi. Selain itu, keadaan air tanah, penghijauan dan kondisi fisik terkait kekuatan tanah perlu diperhatikan. Nantinya, data dan informasi hasil kegiatan investigasi berpengaruh pada tahap desain atau perancangan dari gambar rencana bangunan yang akan didirikan. Tahapan investigasi tanah sangat berpengaruh terhadap keberlangsungan dari bangunan infrastruktur yang akan dikerjakan. Daya dukung tanah mempunyai peranan yang sangat penting dalam perencanaan konstruksi bangunan. Daya dukung tanah merupakan kemampuan tanah untuk menahan beban pondasi tanpa mengalami keruntuhan (Kusuma,2019). Tanah mempunyai sifat untuk meningkatkan kepadatan dan kekuatan gesernya apabila menerima tekanan. Apabila beban yang bekerja pada tanah pondasi telah melampaui daya dukung batasnya, atau dengan kata lain tegangan geser yang ditimbulkan dalam tanah pondasi telah melampaui kekuatan geser tanahnya, maka tanah tersebut mengalami keruntuhan geser. Dalam perencanaan pembangunan sarana dan prasarana perlu dicermati keberadaan tanah lunak karena memerlukan penanganan khusus. Tanah lunak merupakan salah satu jenis tanah yang mempunyai karakteristik keteknikan tertentu yang kerap menimbulkan permasalahan pada bangunan infrastuktur di atasnya. Salah satu masalah yang sering muncul pada infrastruktur yang dibangun di atas tanah lunak adalah amblesan. Tanah lunak mempunyai karakteristik daya dukung yang relatif rendah dan pemampatannya yang relatif besar serta berlangsung relatif lama. Apabila tanpa dilakukan perbaikan terlebih dahulu maka bangunan infrastruktur yang dibangun di atasnya berpotensi mengalami kerusakan sebelum mencapai umur konstruksi yang direncanakan (Kuswanda, 2016). Sekitar tahun 2019 silam, presiden Joko Widodo telah menetapkan Provinsi Kalimantan Timur sebagai ibu kota baru yang akan menggantikan DKI Jakarta. Dua kabupaten di Kalimantan Timur bakal menjadi lokasi ibu kota baru. Sebagian di Kabupaten Kutai Kartanegara dan sebagian di Kabupaten Penajam Passer Utara. Berkaitan dengan hal ini, pakar geologi Universitas Gadjah Mada, Wahyu Wilopo mengatakan ada dua hal penting yang harus diperhatikan ketika pemerintah ingin mengubah suatu wilayah menjadi ibu kota (Kompas. com-27/08/2019, 17:02 WIB). Wahyu mengatakan, secara topografi bakal ibu kota baru di Kaltim terletak di daerah dekat laut, memiliki daratan dengan sungai, dan juga perbukitan di daerah barat ke utara. Untuk struktur tanahnya, Wahyu mengatakan daratan Penajam Passer Utara Kaltim terdiri dari lipatan batuan. Struktur tanah seperti ini, menurut Wahyu, akan menimbulkan banyak retakan. Penanganan untuk jenis struktur batuan seperti ini bisa dengan dipotong pada bagian puncak atau ditimbun dengan tanah lain untuk mengisi ronggarongga kosong. Wahyu berharap, kondisi ini dapat dijadikan pertimbangan ke depan saat akan melakukan pembangunan di daerah tersebut. Namun kondisi ini juga merupakan kabar baik untuk ketersediaan air. Beliau menerangkan, struktur batuan lipatan justru akan membuat jumlah ketersediaan air banyak. Ini karena banyak air

yang masuk ke dalam retakan tersebut. Untuk jenis batuan di permukaan Penajam Passer Utara didominasi oleh batu pasir, batu lempung, dan juga batu gamping. Batu gamping inilah yang disebut Wahyu menjadi perhatian banyak pakar geologi, ia mengatakan batu gamping secara umum mudah larut ke dalam air. Untuk membantu proses pembangunan infrastruktur, bidang geofisika ikut membantu dalam melancarkan pembangunan infrastruktur. Dengan menggunakan beberapa metode geofisika, pembangunan infrastruktur akan berjalan. Contoh metode geofisika yang digunakan seperti metode geolistrik yang digunakan untuk mengidentifikasi lapisan bawah permukaan untuk pra pembangunan infrastruktur di kawasan komersial. Dengan melihat nilai resistivitas tanah dari metode geolistrik tersebut, litologi jenis batuan di bawah tanah dapat diketahui dan berguna untuk pembuatan pondasi bangunan (Saragih, D. A., & Nababan, R. N., n.d). Selain di pra pembangunan infrastruktur, metode geofisika ini berperan di pasca pembangunan. Contoh peran pasca pembangunan infrastruktur adalah jika ada kerusakan pembangunan, metode geolistrik dapat mengidentifikasi struktur bawah permukaan untuk mengetahui penyebab kerusakan infrastruktur tersebut. Berdasarkan identifikasi tersebut, dapat ditentukan batasan daerah yang aman untuk pembangunan dan terkena dampak kerusakan (Anggara, Dana Helmi, et al., 2017). Hingga saat ini, proyek investigasi tanah dalam geoteknik terus mengalami kemajuan salah satunya non destructive test berupa pemanfaatan geolistrik. Metode geolistrik resistivitas merupakan salah satu metode geofisika dengan uji tidak merusak (non destructive test) sifat fisik asli tanah atau batuan (Erfan, dkk, 2019). Besaran fisis yang diperoleh dari pengaplikasian metode geolistrik merupakan resistivitas atau tahanan jenis batuan yang diakibatkan oleh adanya medan potensial dan arus yang diinjeksikan ke bawah permukaan bumi. Metode geolistrik menggunakan konsep perambatan arus listrik di bawah permukaan bumi yang berupa homogen isotropis dimana arus listrik akan merambat ke segala arah dengan nilai yang sama besar. Sehingga akan terjadi penyimpangan dari kondisi ideal (homogen isotropis), maka penyimpangan (anomali) yang menjadi fokus pengamatan dalam kegiatan akuisisi geolistrik. Prinsip kerja dari metode geolistrik yaitu arus listrik yang diinjeksikan ke dalam bumi melalui dua buah elektroda arus dan beda potensial yang terekam diukur melalui dua buah elektroda potensial. Hasil pengukuran arus dan beda potensial untuk setiap jarak dapat ditentukan variasi nilai resistivitas dari tiap-tiap lapisan di bawah permukaan. Nilai tahanan jenis batuan berhubungan dengan sifat fisisnya antara lain derajat saturasi air, porositas, permeabilitas dan formasi batuan (Simpen, I Nengeh, 2015). Dalam bidang geoteknik, pengaplikasian metode geolistrik sangat

Sumber: https://sumurboryogyakarta.co.id/ populer dalam penentuan lapisan dasar atau bedrock pada area yang nantinya akan dilakukan pembangunan gedung maupun infrastruktur. Batuan dasar memiliki peranan yang sangat penting dalam perencanaan desain sebuah bangunan. Jenis dan kedalaman batuan dasar selalu dijadikan sebagai bahan pertimbangan dalam pembangunan infrastruktur. Batuan dasar yang memiliki sifat fisik keras dan resisten

kedalaman lapisan dasar yang menjadi poin penting dalam proyek investigasi tanah. Metode geofisika dan geoteknik (Resnick, 1985) adalah metode investigasi yang menggunakan pengukuran pasif dan aktif untuk keperluan interpretasi struktur batuan bawah permukaan serta hubungannya dengan gempa bumi . Informasi perlapisan tanah yang diperoleh dapat pula digunakan untuk investigasi potensi bencana alam geoteknik, seperti likuifaksi. Selain pengaplikasian metode geolistrik dalam bidang geoteknik pembangunan infrastruktur, metode geolistrik juga memiliki peranan penting dalam geoteknik mitigasi bencana khusunya dalam penentuan tingkat kestabilan lereng. Penentuan variasi litologi bawah permukaan khususnya lapisan dengan komposisi ukuran butir lempung dan lanau sangat berpengaruh dalam tingkat stabilitas lereng. Sifat fisik lempung dan lanau yang memiliki tingkat plastisitas tinggi mengakibatkan material tersebut mudah mengali pengembangan dan penyusutan volume. Keberadaan lapisan dengan komposisi lempung hingga lanau pada daerah berlereng akan berpotensi menjadi bidang gelincir material longsor. Sifat material berukuran lempung dan lanau yang permeable pada umumnya memiliki nilai resistivitas rendah yang menjadi acuan dalam proses interpretasi bawah permukaan dapat menjadi acuan dalam penentuan kedalaman pondasi dari sebuah bangunan infrastruktur yang akan dibangun. Salah satu metode geolistrik yang sering digunakan dalam penentuan batuan dasar yaitu Vertical Electrical Sounding. Akuisisi metode VES yang berfokus pada variabel kedalaman vertikal 1 dimensi ini membuat metode VES paling banyak digunakan dalam penentuan variasi litologi hingga

hasil pengolahan data akuisisi geolistrik. Penentuan keberadaan bidang gelincir tersebut menjadi bahan acuan dalam proses penguatan stabilitas lereng ke depannya.

Sumber: https://i.ytimg.com/

Metode geolistrik memang merupakan salah satu metode geofisika yang sangat populer dalam bidang geoteknik guna pembangunan infrastruktur maupun dalam mitigasi kebencanaan. Metode geolistrik yang bersifat pengujian tidak merusak atau non-destructive test menjadi alasan utama selain efektif dan efisiensi proses akuisisi dan pengolahan. Tentunya, dengan seiringnya kemajuan laju pertumbuhan pembangunan infrastruktur di Indonesia, akan semakin banyak pengaplikasian metode geofisika dalam bidang ilmu geoteknik.