Kamis, 17 Februari 2011

AMBLESAN (SUBSIDENCE)

Yang dimaksud dengan amblesan yaitu subsidence adalah turunnya permukaan tanah sebagai akibat dari perubahan yang terjadi di bawah permukaan tanah

 1. Penyebab Terjadinya Amblesan
 Amblesan dapat terjadi di berbagai tempat dan disebabkan oleh banyak faktor, misalnya :
1.    Tambang batubara, terutama metoda penggalian keseluruhan (total extraction) contohnya metoda longwall atau block caving. Tetapi kadang-kadang pada  sistem room and pillar  pada kedalaman yang dangkal memungkinkan terjadinya amblesan dan geometri dari amblesan mencerminkan pola pola support yang ada. Adanya spontaneous combustion pada lapisan batubara juga bisa menyebabkan timbulnya amblesan. Amblesan sebagai akibat penambangan biasanya hanya terjadi pada skala kecil (lokal) yaitu di daerah bekas tambang yang bersangkutan saja. Meskipun demikian faktor geologi tetap mempunyai peranan yang penting.
2.    Penambangan untuk endapan berlapis (stratiform), contohnya garam, bijih besi, gipsum dll.
3.     Pemompaan air tanah, uap geothermal dan minyak bumi yang berlebihan, akan menaikkan efektifitas tekanan dan mengakibatkan kompaksi dan amblesan tanah.
4.    Penambangan pada badan bijih yang mempunyai kemiringan yang sangat tajam dan berbentuk pipa.
5.    Pengeringan pada endapan gambut atau lignite.
6.    Akibat tektonik, biasanya peristiwa ini terjadi akibat turunnya bagian bawah dari patahan atau sinklin. Umumnya terjadi sangat lambat walaupun pernah terjadi amblesan sedalam 2 m dalam waktu yang singkat.
7.    Beban dari luar.
8.    Pelarutan batuan di bawah tanah. Amblesan ini umumnya terjadi akibat proses pelapukan kimia pada batu gamping, dolomite dan gipsum. Pelarutan ini merupakan proses alamiah, tetapi akibat perubahan  hidrologi kemungkinan proses pelarutan akan dipercepat sehingga menyebabkan amblesan.

 2. Masalah-masalah yang diakibatkan oleh Amblesan
 1.    Retakan pada dinding batu yang disebabkan oleh tekanan dan tarikan.
2.    Mengubah bentuk bingkai pintu dan jendela, dan badan jalan.
3.    Bangunan-bangunan tinggi menjadi tidak seimbang atau miring, misalnya chimney, tower transmisi.
4.    Masuknya air ke area penambangan.
5.    Banjir pada daerah rendah atau menjadi rawa.
6.    Kerusakan pada jaringan pipa atau terjadinya aliran balik di dalam pipa.
7.     Retakan terbuka sampai ke permukaan tanah akan mengakibatkan rusaknya konstruksi di atasnya.
8.    Perubahan pola aliran permukaan dan air tanah.

3. PENGARUH GEOLOGI PADA TERJADINYA AMBLESAN

3.1. Bagaimana ?
 Litologi mempengaruhi kuat tarik, regangan hancur, kekakuan dan bulking factor dari perlapisan atap (roof strata). Karakteristik joint, terutama spasi dan vertical persistence sangat mempengaruhi ukuran blok, kecepatan amblesan dan regangan permukaan. Individual joint sangat mungkin akan terbuka menjadi rekahan permukaan.
Struktur planar (patahan, dyke) mengakibatkan pergerakan permukaan sepanjang pada jejak permukaannya.
 Kedalaman pelapukan (dan material tanahnya) mempengaruhi besarnya rekahan permukaan, sudut limit dan regangan maksimum.

Topografi permukaan dan kemiringan perlapisan subsurface mempengaruhi  simetri dari profil amblesan dan distribusi regangan tarik dan tekan.

Sebaliknya, amblesan mempengaruhi massa aliran hidrologi yaitu dengan terjadinya rekahan massa batuan pada saat terjadi tegangan tarik tetapi akan tertutup kembali, dan terjadi perubahan pola aliran air di permukaan dan bawah tanah.

3.2. Efek Litologi
 Pada umumnya amblesan berhubungan dengan perlapisan yang masif (seperti sandstone, conglomerate, limestone) dengan kekuatan massa batuan yang besar (50-60 MPa) karena itu mempunyai rigiditas yang tinggi  dan tensile bending yang rendah.
 Faktor amblesan untuk lapisan shale mencapai 0.9 dibandingkan dengan sandstone masif dimana faktor amblesannya hanya 0.55 - 0.65 (data dari tambang batubara di Illawara dan New Castle). Tetapi beberapa shale sangat masif dan kaku (100 MPa) maka akan ambles seperti layaknya sandstone yang masif.
 Patahan atau rekahan yang tidak menerus (bridging characteristic) pada lapisan yang masif  dapat digunakan untuk pilar dan panel dimana terjadinya perubahan regangan akibat amblesan sangat dibatasi, misalnya di daerah perkotaan.

3.3. Joint/ Kekar
 Kekar terbuka karena adanya regangan tarik, 200 mm mungkin terjadi di lapangan tetapi yang umumnya terjadi adalah 25-50 mm, sedangkan bukaan 600 mm sangat jarang terjadi.
 Pembukaan joint umumnya mengarah secara subparalel (lebih kurang 300) dari garis muka yaitu sepanjang garis yang mempunyai regangan tarik maksimum. Joint terbuka pada saat  terjadinya fase tarikan (tensile phase) dari gelombang amblesan dan umumnya akan menutup kembali pada fase tekanan (compressive phase). Joint yang akan tetap terbuka umumnya terjadi di ujung panel.
 Joint terbuka atau rekahan sangat nampak pada outcrop atau di bawah lapisan tanah yang tipis terutama dekat jurang, dimana sangat mungkin menjadi penyebab rockfalls.
 Rekahan yang sangat lebar dengan jarak antar rekahan lebih kurang 100 m  terdapat di sepanjang master joints. Pergerakan pada master joint menyebabkan patahnya massa batuan dan mengurangi nilai faktor amblesan.

3.4. Patahan dan Dykes
 Pengaruh amblesan pada patahan dan dykes hampir sama dengan pada master joint tetapi dapat terjadi lebih merusak (pada daerah yang terjal dapat terjadi lemparan sejauh 1-2 m), bila lapisan tanahnya tebal dapat mengakibatkan tonjolan ke atas/bump.
 Yang juga perlu diperhatikan adalah masuknya aliran air tanah ke daerah kerja karena patahan atau dykes mempunyai arah yang cenderung lebih vertikal daripada joint.

3.5. Pelapukan Tanah dan Endapan Bagian Atas
 Pada umumnya tidak mempengaruhi amblesan tetapi mengurangi regangan permukaan, terutama mengurangi konsentrasi regangan karena adanya kekar terbuka.
 Pelapukan menyebabkan kekuatan batuan menjadi lebih kecil dan mudah terdeformasi daripada batuan induknya, misalnya saprolit dan residual soil cenderung berprilaku plastis daripada brittle. Pelapukan menyebabkan kesulitan mengidentifikasi pergerakan amblesan dari mengembang atau mengkerut karena perubahan kelembaban alami.
 Pasir lepas dan jenuh di rawa-rawa utama cenderung mengalir karena amblesan sehingga mengurangi pergerakan vertikal dan regangan, dan meningkatkan sudut batas (misalnya amblesan pada permukaan yang datar tetapi efeknya lebih luas.

3.6. Efek Topografi
 Efek topografi pada amblesan sangat sederhana, untuk daerah daerah perbukitan regangan tarik meningkat sepanjang ride lines dan regangan tekan meningkat disepanjang lantai gully.
 Perlu ditambahkan bahwa prediksi amblesan secara empirik didasarkan pada ketinggian permukaan kerja, dimana kondisi ini tidak dapat dipakai untuk lereng yang curam.

 3.7. Hidrologi
 Sumur-sumur air akan kehilangan airnya pada saat terjadi tarikan amblesan karena pergerakan massa batuan.
 Tinggi muka air cenderung mengikuti sampai pada level akhir amblesan maka secara keseluruhan akan terjadi peningkatan permeabilitas. Tetapi  aquiclude  akan runtuh menyebabkan kebocoran antara aquifer. Hal ini bisa menyebakan terjadinya intrusi air laut jika berada di daerah dataran pantai.
 Lubang bor yang tidak bercasing kemungkinan akan runtuh akibat adanya shearing sepanjang bedding dan adanya aquifer yang runtuh akan menyebabkan tambang kebanjiran, sebab lubang bor dan patahan akan berfungsi sebagai saluran air.
 Sampai saat ini di Indonesia belum ada tambang yang berada di bawah waduk air. Sebagai ilustrasi di daerah Australia, terdapat beberapa tambang batubara yang berada di bawah  waduk. Total ekstraksi tidak diperkenankan dilakukan untuk daerah yang berada di bawah reservoir dan penambangan tidak boleh dilakukan di bawah as dam. Minimum kedalaman penggalian adalah 60 m dibawah reservoar untuk first working dan 120 m  untuk Panel dan Pillar.

RUANG LINGKUP GEOLOGI DALAM PERENCANAN PERMUKIMAN


Tanpa disadari, ahli geologi mempunyai peranan yang sangat penting dalam perencanaan tata ruang suatu daerah, baik untuk permukiman maupun untuk pertambangan. 
Ruang lingkup yang ditangani ialah :
1.   Optimasi pemakaian suatu wilayah permukiman (jika pilihan memungkinkan) atau membuat alternatif desain untuk pekerjaan remedial (jika dan tidak ada pilihan lokasi lain).
2.   Penelitian tanah/batuan menentukan lokasi yang tidak menguntungkan untuk pondasi (misalnya : sweeling clay) dan ketidakstabilan lereng.
3.   Penelitian lokasi daerah sumber bahan  bahan kontruksi.
4.   Melakukan pendugaan kondisi penggalian.
5.   Penanganan air permukaan dan air tanah serta lokasi tandon air.
6.   Melakukan identifikasi untuk menghindari sterilisasi dari sumber mineral.
7.   Melakukan evaluasi kemungkinan bahaya geologi (longsoran, banjir, erosi pantai, amblesan, gempa bumi dan aktifitas gunung api).
8.   Melakukan pemetaan dan identifikasi lokasi yang mempunyai arti geologi yang penting.    

Disamping yang disebut di atas, seringkali seorang ahli geologi diminta untuk melakukan pekerjaan evaluasi pendahuluan daru suatu pembangunan infrastruktur seperti :
1.  Jalan raya, jalan KA, jembatan
2.  Perkotaan
3.  Dam, bendungan, waduk
4.  jalur dan pipa air serta aquaduct
5.  Fasilitas pembuangan air kotor dan air hujan
6.  Land fill


Penelitian Geologi Untuk PERENCANAAN PERMUKIMAN

Pekerjaan pendahuluan yang sering dilakukan untuk urban planning dari segi geologi adalah ;
1.  Pemetaan detil dari kondisi tanah, geologi, geomorfologi dan air tanah pada skala 1 : 1.000 sampai 1 : 10.000.
2.  Penambangan lubang bor, auger and test pit, pemantauan air tanah dan aktivitas seismik.
3.  Membuat data base, dari kondisi geologi, geoteknik, hidrogeologi, dan lokasi bor air.
4.  Evaluasi batas tapak kontruksi yang ada di sekitar lokasi dan cara penanganannya.

INDIKASI KENAIKAN AKTIFITAS VOLKANIK DAN MITIGASINYA


Secara langsung maupun tidak langsung kenaikan aktifitas volkanik dapat diperkirakan melalui:
1.    Kenaikan intensitas gempa mikro.
2.    Pengembangan topografi (sampai 0.2 - 0.3 m/tahun)
3.    Perubahan temperatur bawah tanah kenaikan aktifiras gas
4.    Kenaikan aktifitas pelepasan debu, pyroclastik dan fumarol
5.    Hewan-hewan gelisah.

Cara mengatasi / MITIGASI BENCANA

Dengan semakin bertambahnya penduduk dan  sedangkan luas  lahan tidak berubah, maka sering kali meskipun daerah tersebut mempunyai resiko yang  tinggi  jika terjadi  letusan gunung api tetap dihuni oleh manusia. Oleh karena itu ada beberapa cara untuk mengurangi kerusakan baik harta maupun jiwa yaitu:
1.    Melakukan zonasi daerah bahaya dan disertai oleh penyiapan sarana peringatan awal  sebelum gunung tersebut meletus sehingga evakuasi dapat dilakukan pada waktu yang tepat. Perlu diperhatikan false alrm
2.      Menghindari pembangunan di daerah lembah pada radius 10 km dari sumber ledakan.
3.    Pembangunan kantong-kantong lahar.

BESARNYA KERUSAKAN DAN JANGKAUAN KERUSAKAN AKIBAT LETUSAN GUNUNG API


Besarnya kerusakan dan jangkauan kerusakan akibat letusan gunung api ditentukan oleh tipe dari ledakan yaitu :

1.  Tipe Hawaian
     Ledakan tipe ini relatif tenang, bersifat basaltik dan relatif  encer  dan dapat meluncur sepanjang lembah yang sudah dapat diduga sebelumnya. Sangat sedikit sekali menyemburkan api dan bomb/bongkahan.

2. Vulcanian, Strombolin
     Ledakannya sedang. Menyemburkan bomb/bongkah  dan debu dan diendapkan di daerah sumber ledakan  sehingga membentuk cinder cone.

3. Pelean
     Menyebabkan kehancuran yang luar biasa, bersifat asam dan adanya awan panas yang berembus dengan cepat.

 KERUSAKAN DAN KEMATIAN AKIBAT GUNUNG API

Kerusakan dan kematian akibat langsung dari letusan gunung api disebabkan oleh :
1.    Tertimbun oleh  aliran lava
2.    Akibat tertimbun debu atau terkena awan panas.
3.    Tertimpa oleh bom vulkanik  maupun material kasar lainnya dari sumber ledakan. Biasanya terjadi di daerah dekat sumber ledakan
4.    Lahar panas maupun dingin. Lahar panas terjadi karena pada saat ledakan terjadi hujan sehingga material yang masih panas terbawa oleh air hujan. Sedangkan lahar dingin disebabkan oleh material dipuncak terbawa oleh air hujan. Dapat meluncur berkilo-kilo meter dan sangat mematikan.
5.    Gas racun, biasanya terjadi akibat akumulasi CO2 di lembah
6.    Debu yang jatuh merupakan penyebab kerusakan pada daerah yang sangat luas dan arahnya dipengaruhi oleh arah angin.

Kerusakan tidak langsung akibat adanya letusan gunung api adalah :
1.    Kebakaran hutan
2.    Meningkatnya erosi akibat berkurangnya tumbuhan sehingga tersumbatnya saluran air oleh batang kayu ataupun lumpur
3.    Perubahan iklim akibat adanya debu halus yang menyebar di langit pada periode yang lama
4.    Dilain pihak kegiatan gunung api juga menyebabkan tanah menjadi subur setelah beberapa tahun setelah letusan,sumber uap geothermal dan terkumpulnya mineral.

Tingkat kerusakan dan kematian akibat letusan gunun api sangat tergantung kepada :
1.    Arah angin dan jarak dari sumber ledakan
2.    Orientasi dari drainage/aliran air, Lahar dan mudslide cenderung mengikuti lembah.
3.    Luas dari daerah depressi (tempat akumulasi gas racun).