Mekanisme Longsoran

Di alam, tanah dan batuan umumnya berada dalam keadaan setimbang. Artinya keadaan distribusi tegangan pada tanah atau batuan tersebut dalam keadaan mantap. Apabila pada tanah atau batuan tersebut dilakukan kegiatan penggalian, penimbunan, erosi, atau aktivitas lain, sehingga menyebabkan keseimbangannya terganggu, maka tanah atau batuan tersebut akan berusaha untuk mencapai keseimbangan baru dengan cara pengurangan beban dalam bentuk longsoran (Made, 1995).
Pembuatan geometri lereng dengan dimensi tertentu yang dilakukan dalam aktivitas penggalian tambang terbuka adalah merupakan gangguan terhadap keseimbangan yang bisa menyebabkan terjadinya kelongsoran. Bentuk dari gangguan tersebut merupakan proses dari gerakan tanah atau batuan mulai dari rayapan (creep) sampai longsoran (failure) (Made, 1995).
1.Mekanisme Dasar Terjadinya Longsoran
Secara prinsip, pada suatu lereng pada dasarnya berlaku dua macam gaya, yaitu gaya penahan dan gaya penggerak. Gaya penahan yaitu gaya yang menahan massa dari pergerakan berupa gaya gesekan atau geseran, kohesi dan kekuatan geser tanah. Sedangkan gaya penggerak adalah gaya yang menyebabkan massa bergerak berupa gaya berat, gaya gravitasi.
Konsep dari faktor keamanan yaitu perbandingan antara gaya penahan dan gaya penggerak yang diperhitungkan pada bidang gelincirnya. Jika gaya penahannya lebih besar dari gaya penggeraknya maka lereng tersebut dalam keadan stabil (mantap), tetapi bila gaya penahannya lebih kecil dari gaya penggeraknya, maka akan menyebabkan terjadinya kelongsoran. Kestabilan suatu lereng dapat dinyatakan (Hoek and Bray, 1981) sebagai berikut :
FK = =
Kestabilan suatu lereng biasanya dinyatakan dalam bentuk faktor keamanan (FK).
F > 1 : Lereng dalam keadaan stabil
F = 1 : Lereng dalam keadaan seimbang dan siap longsor
F < 1 : Lereng tidak mantap
2. Faktor-faktor yang mempengaruhi Kestabilan lereng
Kestabilan lereng pada lereng batuan selalu dipengaruhi oleh beberapa faktor (Made,1995) sebagai berikut :
a. Penyebaran batuan
Jenis batuan atau tanah yang terdapat di daerah penyelidikan harus diketahui, demikian juga penyebaran serta hubungan antar batuan. Ini perlu dilakukan karena sifat-sifat fisis dan mekanis suatu batuan berbeda dengan batuan lain sehingga kekuatan menahan bebannya juga berbeda
b. Relief Permukaan Bumi
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 banyak dijumpai singkapan batuan menyebabkan pelapukan yang lebih cepat. Batuan yang lapuk mempunyai kekuatan yang rendah sehingga Kestabilan lereng menjadi berkurang.
c. Geometri lereng
Geometri lereng mencakup tinggi lereng dan sudut kemiringan lereng. Kemiringan dan tinggi suatu lereng sangat mempengaruhi kestabilannya. Semakin besar kemiringan dan tinggi suatu lereng maka Kestabilannya semakin kecil. Muka air tanah yang dangkal menjadikan lereng sebagian besar basah dan batuannya memiliki kandungan air yang tinggi, sehingga menyebabkan kekuatan batuan menjadi rendah dan lereng lebih mudah longsor.
d. Struktur batuan
Struktur batuan yang sangat mempengaruhi Kestabilan lereng adalah bidang-bidang sesar, perlapisan dan rekahan. Oleh karena itu perlu diperhatikan dalam analisa adalah struktur regional dan lokal. Struktur batuan tersebut merupakan bidang-bidang lemah dan sekaligus sebagai tempat merembesnya air sehingga batuan menjadi lebih mudah longsor.

e. Iklim
Iklim mempengaruhi temperatur dan jumlah hujan, sehingga berpengaruh pula pada proses pelapukan. Daerah tropis yang panas, lembab dengan curah hujan tinggi akan menyebabkan proses pelapukan batuan jauh lebih cepat daripada daerah sub-tropis. Karena itu ketebalan tanah didaerah tropis lebih tebal dan kekuatannya lebih rendah dari batuan segarnya.
f. Tingkat Pelapukan
Tingkat pelapukan mempengaruhi sifat-sifat asli dari batuan, misalnya angka kohesi, besarnya sudut geser dalam, bobot isi, dll. Semakin tinggi tingkat pelapukan maka kekuatan batuan akan menurun.
g. Hasil Kerja Manusia
Selain faktor alamiah, manusia juga memberikan andil yang tidak kecil, misalnya suatu lereng yang awalnya mantap karena manusia menebangi pohon pelindung, pengolahan tanah yang tidak baik, saluran air yang tidak baik, penggalian/ tambang, dan lainnya menyebabkan lereng tersebut menjadi tidak mantap, sehingga erosi dan longsoran mudah terjadi.
h. Sifat fisik dan mekanik batuan
Sifat fisik batuan yang mempengaruhi Kestabilan lereng adalah : bobot isi (density), porositas dan kandungan air. Kuat tekan, kuat tarik, kuat geser, kohesi dan sudut geser dalam merupakan sifat mekanik batuan yang juga mempengaruhi lereng.
• Bobot isi (unit weight)
Bobot isi batuan akan mempengaruhi besarnya beban pada permukaan bidang longsor. Sehingga semakin besar bobot isi batuan, maka gaya penggerak yang menyebabkan lereng longsor akan semakin besar. Dengan demikian kestabilan lereng tersebut semakin berkurang.
• Porositas
Batuan yang mempunyai porositas besar akan menyerap air. Dengan demikian bobot isinya menjadi lebih besar sehingga akan memperkecil kestabilan lereng.
• Kandungan air
Kandungan air sangat besar pengaruhnya dalam analisis kestabilan lereng. Semakin besar kandungan air dalam batuan, maka tekanan air pori menjadi besar juga. Dengan demikian kuat geser batuannya akan menjadi kecil. Sehingga kestabilannya akan berkurang.
• Kuat tekan, kuat tarik dan kuat geser
Kekuatan batuan biasanya dinyatakan dengan kuat tekan (confined & unfined compressive strength), kuat tarik (tensile strength) dan kuat geser (shear strength). Batuan yang mempunyai kekuatan besar akan lebih mantap.
• Kohesi dan sudut geser dalam
Semakin besar kohesi dan sudut geser dalam, maka kekuatan geser batuan akan semakin besar juga.
• Pengaruh gaya
Biasanya gaya-gaya dari luar yang dapat mempengaruhi kestabilan lereng antara lain : getaran alat-alat berat yang bekerja pada atau sekitar lereng, peledakan, gempa bumi dll. Semua gaya-gaya tersebut akan memperbesar tegangan geser sehingga dapat mengakibatkan kelongsoran pada lereng.