Pendahuluan: Mengapa Penelitian Ini Penting
Tanah longsor adalah bencana geoteknik yang kompleks dan merusak. Menurut Froude dan Petley (2018), antara tahun 2004 hingga 2016, longsor menyebabkan lebih dari 4.600 kematian dan kerugian lebih dari 10 miliar USD setiap tahunnya. Penelitian ini menawarkan pendekatan eksperimental berbasis model fisik berskala kecil (1 g) untuk menguji efektivitas tiga jenis struktur remedial (dinding gravitasi, dinding bronjong, dan dinding tiang pancang) terhadap kestabilan lereng.
Metode: Replika Mini dari Dunia Nyata
Penelitian dilakukan oleh tim dari Fakultas Teknik Sipil Universitas Rijeka, Kroasia, dengan menggunakan flume berukuran 1,0 m x 2,3 m x 0,5 m. Lereng buatan dibangun dari tiga jenis tanah:
- S: Pasir seragam
- SK10: Pasir dengan 10% kaolin
- SK15: Pasir dengan 15% kaolin
Masing-masing diuji dalam kondisi tanpa dan dengan struktur remedial. Rainfall simulator disetel dengan intensitas hujan mulai dari 32,8 mm/jam hingga ekstrem 229,9 mm/jam untuk meniru hujan lebat alami.
Teknologi Pemantauan Canggih
Untuk mendapatkan data real-time dan akurat, digunakan berbagai alat seperti:
- Sensor kelembaban TEROS 10/12
- Mini tensiometer TEROS 31
- Kamera kecepatan tinggi
- Sistem fotogrametri SfM
- Terrestrial Laser Scanner FARO
- ARAMIS system untuk pemetaan 3D deformasi
Hal ini menjadikan penelitian ini sebagai gabungan unik antara eksperimen geoteknik dan pengukuran digital presisi tinggi.
Hasil Eksperimen dan Studi Kasus
1. Dinding Gravitasi pada Lereng Berpasir (S)
- Tanpa dinding: Terjadi retakan pertama setelah 56 menit pada hujan 81,4 mm/jam. Longsor berkembang secara retrogresif dan kolaps total pada menit ke-128 saat hujan ditingkatkan hingga 229,9 mm/jam.
- Dengan dinding gravitasi: Lereng bertahan jauh lebih lama. Retakan baru muncul di menit ke-123, menunjukkan efektivitas struktur perkuatan dalam memperlambat kejenuhan tanah dan pergerakan massa.
Catatan Penting: Meskipun dinding tidak roboh total, terjadi pergeseran horizontal yang memicu keruntuhan global saat beban melebihi daya dukung tanah di bawah fondasi.
2. Dinding Bronjong pada Lereng Silty (SK10)
- Tanpa bronjong: Retakan pertama muncul pada menit ke-22, diikuti oleh erosi permukaan dan aliran air tanah yang meluas, serta keruntuhan progresif hingga menit ke-135.
- Dengan bronjong: Retakan muncul lebih lambat (menit ke-35) dan tidak berkembang menjadi longsor besar. Bronjong juga membantu mencegah erosi dan mempercepat drainase air.
Data Displacement: Perpindahan maksimum <2,5 cm pada bagian atas dinding bronjong, menunjukkan kestabilan struktur bahkan dalam hujan berkepanjangan.
3. Dinding Tiang Pancang pada Lereng Clayey (SK15)
- Tanpa tiang pancang: Terjadi longsor cepat dalam waktu 58 menit pada hujan 32,8 mm/jam. Permukaan menjadi jenuh dan tanah kehilangan kohesi akibat infiltrasi air.
- Dengan tiang pancang: Tidak ditemukan retakan signifikan hingga menit ke-210. Struktur tiang pancang berhasil meredam gaya lateral dan mengalirkan air lebih efisien melalui lapisan kerikil dan sistem drainase tambahan di kaki lereng.
Analisis Tambahan dan Implikasi Praktis
Efektivitas Relatif Struktur Perkuatan
- Dinding Gravitasi: Cocok untuk pasir lepas, menahan gaya vertikal, namun sensitif terhadap pelampauan tekanan air tanah di bawah fondasi.
- Dinding Bronjong: Efektif untuk tanah silty, fleksibel, dan mampu mengalirkan air dengan baik.
- Tiang Pancang: Paling kuat dalam mencegah perpindahan lateral dan cocok untuk tanah clayey.
Data Kunci
- Intensitas hujan ekstrem: hingga 229,9 mm/jam
- Skala geometrik: 1:20
- Dimensi struktur:
- Dinding gravitasi: tinggi 26 cm, fondasi 9 cm
- Tiang pancang: panjang 32 cm, diameter luar 4 cm
- Bronjong: 5x5x10 cm
Kritik dan Opini
Penelitian ini sangat detail dan kaya akan data. Namun, tantangan utama tetap pada validitas eksternal—apakah hasil skala kecil dapat diinterpretasikan langsung ke kondisi lapangan? Meskipun prinsip scaling sudah dijelaskan, faktor kompleks seperti heterogenitas tanah dan variasi hujan lokal masih perlu eksplorasi lebih lanjut.
Hal lain yang perlu dikembangkan adalah simulasi jangka panjang untuk melihat dampak dari siklus hujan-kering yang berulang, serta potensi gempa yang disebutkan dalam latar belakang tetapi tidak diuji dalam bab ini.
Kesimpulan: Perluasan Pengetahuan dan Arah Riset Selanjutnya
Penelitian ini menunjukkan bahwa struktur remedial mampu secara signifikan memperlambat atau mencegah longsor dalam kondisi ekstrem. Data ini berguna bagi perencana geoteknik, pemerintah daerah, dan akademisi dalam:
- Mendesain struktur penahan pada lereng jalan, tebing sungai, dan kawasan rawan longsor
- Mengembangkan sistem peringatan dini berbasis sensor
- Memperluas metode ini ke dalam uji seismik (yang direncanakan dalam proyek lanjutan)
Sumber : Željko Arbanas, Josip Peranić, Vedran Jagodnik, Martina Vivoda Prodan, dan Nina Čeh (2023). Remedial Measures Impact on Slope Stability and Landslide Occurrence in Small-Scale Slope Physical Model in 1 g Conditions. Dalam: I. Alcántara-Ayala et al. (eds.), Progress in Landslide Research and Technology, Volume 2 Issue 2. DOI: 10.1007/978-3-031-44296-4_9