Bab IV

Pengaruh Air Tanah terhadap Slope stability

Secara umum, pengaruh air tanah terhadap stabilitas lereng menyebabkan hal

sebagai berikut :

Masa batuan menjadi lebih berat karena beban material pembentuk lereng

bertambah.

Memperlemah kuat geser dari material pembentuk lereng.

Pada bidang gelincir, gaya gesekan sebagai gaya yang menahan

kelongsoran menjadi tidak bekerja karena air memperlicin bidang gelincir

tersbut sehingga kemungkinan terjadinya sliding menjadi besar.

Mempercepat pelapukan pada material pembentuk lereng.

Pengaruh factor air tanah terhadap “ slope stability” salah satunya adalah pada

adannya tekanan air pada bilang gelincir yang secara efektif mengurangi kekuatan

geser. Hal ini dapat di lihat pada rumus berikut :

Up = tekanan air

Gambar 4.1 Tekanan Air Dalam Lereng

Makin besar harga tekanan air Up, maka makin kecil harga kekuatan geser tanah,

sehingga nilai “ slope stability” juga akan kecil. Kondisi air tanah harus diperkirakan Diktat Kuliah Geoteknik Air Tanah -Oleh : Gde Suratha - Yuliadi

1

sejak penyelidikan awal di lapangan dan dimonitor secara kontinu melaui piezometer

yang di pasang pada waktu penyelidikan itu dilakukan.

Level air tanah yang digambarkan dari data pengamatan piezometer mungkin tidak

selalu mencakup penggambaran kondisi air puncak, sehingga sebaiknya harus

dibuat suatu perkiraan sampai level air maksimum berdasarkan data curah hujan 10

tahun terakhir dan pertimbangan lain yang berkaitan dengan air tanah seperti

tersumbatnya saluran drainage dan pengisian “ tension crack” oleh air.

Analisis sensitivity terhadap slope stability harus di buat dalam kaitannya dengan

perubahan kondisi air tanah ini. Hal ini sangat perlu terutama untuk lereng tambang

yang mempunyai resiko tinggi terhadap kerusakan maupun kerugian yang akan

diderita apabila terjadi kelongsoran.

Perkiraan level air tanah yang akan dipakai dalam analisis slope stability selama

periode curah hujan 10 tahunan perlu dibuat dalam potongan melintang lereng

tambang ( cross section of slope wall ).

Untuk rock slope, tekanan air maksimum mungkin terjadi bila tension crack atau joint

terisi air. Tekanan air pada celah-celah batuan ini harus dianggap maksimum pada

dasar celah ( tension cracks).

Tekanan air pada joint-joint ini biasanya bervariasi di dalam suatu massa batuan,

sehingga pengukuran tekanan melalui piezometer hanya relevan untuk joint atau

crack-crack yang berhubungan langsung dengan saringan tip dimana piezometer itu

di pasang.

4.1 Distribusi Tekanan Air ( Water Flow Net )

Pada dasarnya penyelidikan air tanah dalam kaitannya dengan stabilitas lereng

mempunyai dua tujuan utama, yaitu :

Menentukan tekanan air yang akan di gunakan dalam analisis

stabilitas lereng.

Menentukan cara-cara mengurangi pengaruh negatif dari air tanah

itu.

Tekanan air tanah ini dapat diukur secara langsung dengan pemasangan dan

pembacaan piezometer. Dalam prakteknya distribusi tekanan air tanah dalam

suatu lereng dapat ditentukan dengan mengkombinasikan hasil pengukuran

lapangan dan studi atau analisis berdasarkan teori.

Pengukuran-pengkuran lapangan biasanya akan menentukan sifat-sifat material

yang berkaitan dengan aliran air tanah dan menentukan sumber air yang Diktat Kuliah Geoteknik Air Tanah -Oleh : Gde Suratha - Yuliadi

2

potensial masuk ke daerah galian lereng. Kemudian studi-studi teoritis

digunakan untuk menggambarkan perkiraan tekanan air tanah di dalam lereng

itu.

Kunci dari studi teoritis air tanah dalam hal ini terletak pada aliran air tanah.

Suatu daerah aliran air tanah digambarkan dengan dengan garis-garis aliran

(flowlines) dan garis-garis dengan hydraulic potential yang sama. Potensial

memegang peranan penting dalam menentukan aliran air tanah, yang di

definisikan sebagai suatu elevasi pada suatu titik ditambah dengan

tekanan air yang dinyatakan dengan dalam head air.

Air tanah akan mengalir dari potensial tinggi ke potensial rendah dan tidak akan

ada aliran air diantara dua titik dengan potensial sama.

Aliran air tanah dapat digambarkan dengan suatu pola garis-garis aliran dengan

garis ekipotensial yang disebut dengan istilah flow net. Bagian atas dari aliran

dikenal dengan water table. Tekanan air tanah dapat ditentukan dari garis-garis

ekipotensial dalam suatu flownet. Pada prinsipnya flownet adalah

menggambarkan aliran air melalui suatu media poros yang homogen.

4.2 Pengamatan Data Air Tanah

Pada daerah tambang yang baru akan di gali, data air tanah biasanya dipelajari

dari studi hidrologi secara regional berdasarkan data curah hujan dan sumuran-

sumuran maupun mata air yang ada di samping itu pada tahap pemboran dalam

rangka persiapan penambagan biasanya banyak di pasang piezometer dalam

dan juga dangkal.

Data yang dapat diamati dari piezometer ini hanya berupa kedalaman level air

bebeas dan tekanan air pada piezometer dalam. Cara pengamatan level air pada

piezometer biasanya menggunakan alat deteksi water level dengan prinsip-

prinsip listrik (water level indicator) sedangkan untuk pneumatic piezometer

dalam bisa dibaca langsung tekanan air pada posisi dimana tip piezometer

ditanam melalui alat khusus yang disebut piezometer recorder.

Untuk daerah tambang yang sudah dibuka pengamatan data tekanan air tanah

juga sama dilakukan seperti tersebut d atas, dan disamping itu juga diamati

semua tembesan air tanah yang masuk ke dalam galian tambang.

Lokasi dan posisi rembesan air tanah harus dipetakan dan do plot dalam peta

topografi maupun dalam potongan melintang melintangnya agar dapat di buat

model flow net air tanahnya. Kondisi air tanah harus digambarkan dalam model

flow net agar dapat dianalisis pengaruhnya terhadap slope stability.

Diktat Kuliah Geoteknik Air Tanah -Oleh : Gde Suratha - Yuliadi

3

4.3 Analisis Data Air

Pengukuran langsung di lapangan melalui piezometer dapat menghasilkan data

tekanan air tanah, dan dari data ini dapat dibuat gambaran distribusi tekanan air

tanah itu.

Konstruksi flow net secara grafik untuk memperkirakan kondisi aliran air adalah

metode yang biasa dipakai. Tetapi cara ini sebenarnya kurang teliti karena

menganggap aliran air adalah steady pada lapisan yang homogen. Namun

demikian cara ini cukup dapat memberikan gambaran kondisi air secara

keseluruhan sehingga berguna dalam analisa slope stability.

4.4 Cara Membuat Flow Net

Untuk memudahkan masalahnya diasumsikan bahwa tanah atau batuan

pembentuk lereng adalah homogen dan isotropic, serta diasumsikan pula ukuran

(geometri) dari bagian dimana aliran air terjadi sudah ditetapkan .

Gambar 4.2 Estimasi Phreatic surface

4.5 Langkah-langkah Pembuatan flownet dan menentukan nilai tekanan air pori

1. Buat geometri lereng, kemudian tentukan muka air tanah pada lereng

tersebut (sesuai dengan data piezometer yang ada).

2. Gambar flow line minimal 3 samapi 5 garis dengan jarak yang sama

disesuaikan dengan bentuk lereng.

3. Tentukan garis batas atas (boundary lipstream)

4. Buat garis ke bawah muali dari titik perpotongan antara batas atas dengan

flow line, kemudian ukur jaraknya, anaggap nilainya sebagai X.

5. Kemudian plot secara horizontal jarak X tadi pada masing-masing flow line

samapi didapat garis eqipotensial

Diktat Kuliah Geoteknik Air Tanah -Oleh : Gde Suratha - Yuliadi

4

6. Kemudian setelah didapat 2 garis eqipotensial, tarik garis menuju lereng dari

perpotongan antara garis eqipotensial dengan muka air tanah

7. Buat garis dengan jarak yang sama ke bawah sampai mendekati toe dengan

jarak antar selang garis yang sama

8. Tiap-tiap perpotongan garis tadi dengan muka air tanah, buat garis

eqipotensial yang sama dengan eqipotensial sebelumnya sampai menuju toe

9. tentukan harga U, kemudian cari harga pore water pressure (ru)

Gambar 4.3 Contoh membuat flow net

Diktat Kuliah Geoteknik Air Tanah -Oleh : Gde Suratha - Yuliadi

5