Transcript
7/24/2019 Proposal Bss.
1/33
ANALISIS KESTABILAN LERENG PADA TAMBANG
BATUBARA PT BINA SARANA SUKSES
TAPIN KALIMANTAN TIMUR
PROPOSAL TUGAS AKHIR
Oleh :
RULLY RIYAN ROHMATILLAH112.10.0011
PROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI MINERAL
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL VETERAN
YOGYAKARTA
201
7/24/2019 Proposal Bss.
2/33
ANALISIS KESTABILAN LERENG PADA TAMBANG
BATUBARA PT BINA SARANA SUKSES
TAPIN KALIMANTAN TIMUR
P!"#"$%l T&'%$ A(h)!
Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Dalam Melaksanakan Tugas AkhirPada Program Studi Teknik Pertambangan
Oleh :
Rully Riyan Rohmatillah
112.10.0011
Mengetahui :
Ke*&% P!"'!%+ S*&,)
I!. A-*"- S&,)%-*"/ MT
D"$e- %l)
Drs. r. Abdul Rau!" M.S#
7/24/2019 Proposal Bss.
3/33
A. UDUL
A$A%SS &'STA(%A$ %'R'$) PADA TAM(A$) (AT*(ARA
PT ($A SARA$A S*&S'S" TAP$ &A%MA$TA$ TM*R
B. LATAR BELAKANG
PT (ina Sarana Sukses dalam melakukan akti!itas +enambangannya
menggunakan metode tambang terbuka se#ara mekanis dengan +embentukan
,en,ang-,en,ang. Pola yang demikian ini da+at mengakibatkan suatu masalah yaitu
keruntuhan +ada ,en,ang itu sendiri" terutama +ada batuan yang relati! tidak
kom+ak.
Pembuatan ,en,ang +ada massa batuan akan merubah tegangan massabatuan itu sendiri. Perubahan tegangan yang besar da+at menimbulkan longsor
dan memberikan gangguan terhada+ tambang +aling tidak dalam hal :
1. Da+at menimbulkan kehilangan nyaa manusia
2. &erugian hilangnya harta benda yang dimiliki +erusahaan ini.
/. Terganggunya kegiatan +roduksi hilangnya aktu +roduksi.
(erdasarkan +ertimbangan tersebut maka di+erlukan suatu ran#angan
lereng yang aman beserta analisis kestabilannya. *ntuk mengatasi masalah ini+erlu dilakukan analisis kemanta+an lereng untuk ran#angan geometris ,en,ang
agar da+at mem+erke#il bahaya longsoran yang ter,adi.
. PERUMUSAN MASALAH
Sistem +enambangan terbuka yang ber,en,ang biasanya akan
menimbulkan masalah. Salah satunya adalah keruntuhan +ada ,en,ang itu sendiri.
&eruntuhan +ada ,en,ang da+at disebabkan oleh tidak sesuainya +arameter
geometri lereng terhada+ kekuatan batuan tersebut. Sehingga +arameter-+arameter
dan !aktor lain yang mem+engaruhi kemanta+an lereng +erlu diketahui dan
disesuaikan dengan kekuatan batuan. Sehingga dihasilkan desain geometri ,en,ang
yang o+timum dan aman.
7/24/2019 Proposal Bss.
4/33
D. MAKSUD DAN TUUAN PENELITIAN
Tu,uan +enelitian ini adalah untuk mengetahui a+akah geometri ,en,ang
hasil +roses +enambangan stabil atau tidak stabil dan menganalisa ,enis
kelongsoran yang mungkin akan ter,adi. al ini da+at diketahui setelah data-data
yang dida+atkan dari +enelitian telah dianalisis. Sehingga angka !aktor keamanan
lereng da+at diketahui. Data-data yang di+erlukan dalam +enelitian antara lain:
- Data litologi
- Data to+ogra!i
- Peta )eologi
- Data-data )eoteknik" se+erti 3
a. &ohesi +ada bidang lun#urb. &ekuatan geser batuan
#. Tegangan total +ada bidang geser
d. Tengangan air +ori
e. Sudut geser dalam +ada tegangan e!ekti!
!. (obot isi batuan
g. Tinggi lereng dan tinggi ,en,ang
h. Sudut kemiringan lereng
E. TINAUAN PUSTAKA
Massa batuan adalah batuan in-situ yang mem+unyai ke#a#atan struktural
beru+a bidang diskontinuitas yaitu bidang atau #elah yang menyebabkan batuan
bersi!at tidak menerus antara lain beru+a +erla+isan" kekar" dan sesar. &ekuatan
+ada massa batuan jointed rock masses di+engaruhi oleh !aktor berikut :
1. Orientasi dan ,arak kera+atan bidang diskontinu
2. &ondisi bidang diskontinu se+erti 3
- &emenerusan persistence
- &oe!isien kekasaran kekar 4R5
- &ekuatan bidang diskontinu 45S
- %ebar isian +ada bidang diskontinu
- &egelombangan atau kekasaran roughness
- Pela+ukan +ada batuan weathering
7/24/2019 Proposal Bss.
5/33
Pengaruh orientasi bidang diskontinu terhada+ kekuatan massa batuan
sangat +enting untuk diketahui" sebab dengan #ara tersebut da+at dinilai
kemam+uan massa batuan untuk menahan beban atau tegangan +ada arah-arah
tertentu yang sesuai dengan kondisi dila+angan dan ,uga sebagai in!ormasi
+eran#angan lereng tambang. Selain orientasi" ,arak kera+atan kekar ,uga
ber+engaruh terhada+ kekuatan massa batuan. A+abila suatu batuan mem+unyai
kekuatan tinggi teta+i ,arak s+asi antar kekar sangat dekat maka massa batuan
tersebut lemah.
4arak kera+atan kekar di+engaruhi oleh luasan yang mem+engaruhinya"
+ada batuan di alam untuk luasan yang ke#il ,arang terda+at adanya kekar
sehingga batuan tersebut tidak mem+unyai kera+atan kekar dan disebut denganbatuan utuh. Akan teta+i bila #aku+annya di +erluas lagi maka dalam batuan
tersebut mulai dida+ati adanya kekar" dari yang kera+atan kekarnya ,auh hingga
kera+atan kekar yang sangat dekat. Struktur ini terda+at +ada batuan yang dekat
dengan +ermukaan mau+un +ada tem+at yang dalam lihat )ambar 2.1.
'!ek ukuran +ada batuan yang terkekarkan dengan kuat akan lebih ,elas
dari+ada batuan dengan kekar sedikit" karena e!ek tersebut lebih dominan +ada
tarikan yang rekahannya terbuka dibandingkan dengan rekahan yang tertutu+.6aktor +enting lain yang mem+engaruhi massa batuan adalah kemenerusan kekar.
Semua !aktor tersebut terda+at dalam bidang diskontinu dan hal tersebut da+at
mem+engaruhi kekuatan dari massa batuan yang terda+at di alam dan ,uga
dibidang +ertambangan" adanya bidang diskontinu ber+engaruh sekali terhada+
stabilitas lereng +ada tambang terbuka mau+un stabilitas teroongan +ada
tambang dalam.
&ekuatan dan kondisi suatu massa batuan yang terda+at di alam da+atdiketahui dan dikelom+okkan kedalam kelas-kelas massa batuan dari lemah
hingga sangat kuat. &elas massa batuan tersebut dida+atkan dari hasil
+engklasi!ikasian massa batuan dengan bebera+a metode klasi!ikasi se+erti RMR
dan )S.
7/24/2019 Proposal Bss.
6/33
)ambar 2.1.
lustrasi Pengertian '!ek Skala oek 7 (ron" 1890
De$(!)#$) M%$$% B%*&%-
Deskri+si massa batuan da+at digunakan untuk mengklasi!ikasikan massa
batuan. &lasi!ikasi massa batuan yang terdiri dari bebera+a +arameter sangat#o#ok untuk meakili karakteristik massa batuan" khususnya si!at-si!at bidang
lemah atau kekar dan dera,at +ela+ukan massa batuan. Atas dasar ini sudah
banyak usulan dan modi!ikasi terhada+ sistem klasi!ikasi massa batuan yang da+at
digunakan untuk meran#ang kestabilan lereng. Parameter deskri+si massa batuan
diantaranya adalah orientasi" s+asi,arak" kemenerusan" 4R5" 45S" lebar sian"
kekasaran" dan tingkat +ela+ukan +ada bidang diskontinu.
S#%$) A-*%! B),%-' D)$("-*)-&
S+asi antar bidang diskontinu adalah ,arak antara bidang-bidang lemah
se+erti kekar" sesar dan bidang +erla+isan dalam massa batuan. Suatu rekahan
yang +ararel disebut set dan set-set yang saling ber+otongan disebut ,oint set
sistem. &lasi!ikasi s+asi antar kekar menurut International Society of Rock
MechanicsSRM"1891 da+at dilihat +ada Tabel 2.1.
7/24/2019 Proposal Bss.
7/33
Tabel 2.1.
&lasi!ikasi S+asi Antar (idang Diskontinu (ieniaski" 1898
D'S&RPS SPAS &'&AR &O$DS MASSA (AT*A$
Sangat %ebar ; 2 m Solid%ebar 0"< = 2 m Masi!
Sedang 200 =
7/24/2019 Proposal Bss.
8/33
men#o#okkannya se#ara langsung dengan +enam+ang kekasaran +ada )ambar 2.2
dan )ambar 2./.
&oe!isien kekasaran kekar 4R5 meru+akan indeks yang meakili
kekasaran suatu kekasaran kekar. Menurut ka,ian" 4R5 mem+unyai hubungan
yang ra+at dengan kekuatan +ada +ermukaan kekar. $ilai 4R5 yang tinggi
bermakna +ermukaan kekar tersebut semakin kasar. Semakin kasar suatu
+ermukaan kekar" semakin tinggi kekuatan +ermukaan kekar tersebut. Pro!il
kekasaran dan nilai rentang 4R5 da+at dilihat +ada )ambar 2.2.
)ambar 2.2.
Pro!il &ekasaran dan $ilai Rentang 4R5 (arton 7 5houbey" 18@@
7/24/2019 Proposal Bss.
9/33
)ambar 2./.
Pro!il (entuk &ekasaran (arton 7 5houbey" 18@@
Ke(&%*%- B),%-' D)$("-*)-& 3S4
Suatu materi batuan yang mem+unyai kekuatan tinggi teta+i dengan ,arak
ketidakmenerusan yang sangat dekat maka massa batuannya tergolong lemah.
$ilai 45S di+erkirakan berdasarkan metode yang dia,ukan oleh SRM yaitu
dengan mem+erkirakan terlebih dahulu kekerasan S#hmidt dan berat ,enis
batuannya lalu di+lot. $ilai 45S mungkin lebih ke#il dari kuat tekan batuan utuh
intact rock karena telah di+engaruhi oleh alterasi kimia atau+un +ela+ukan.
Le5%! I$)%- #%,% B),%-' D)$("-*)-&
Material +engisi dide!inisikan sebagai isian +ada #elah antar bidang
diskontinu yang umumnya terdiri dari +asir" kalsit" lem+ung" lanau" breksi" kuarsa"
dan +yrite. Material +engisi ini akan mem+engaruhi kuat geser bidang kekar.4ika ketebalan material +engisi lebih besar dari am+litudo gelombang
undulation +ermukaan geser" maka karakteristik geser akan ditentukan oleh
kekuatan material +engisi. sian mem+unyai dua hal yang da+at ber+engaruh :
7/24/2019 Proposal Bss.
10/33
a. Tergantung ketebalannya" isian menghambat +engun#ian yang diakibatkan
kekasaran rekahan.b. Si!at isian itu sendiri yaitu kuat geser" +ermeabilitas" dan +erilaku
de!ormasi. Sehingga +erlu diketahui as+ek berikut ini : ,enis" ketebalan"kesinambungan" dan hubungan satu sama lain
Pel%#&(%- #%,% B%*&%- 3Weathering4
Pela+ukan dinding batuan" yaitu ketidakmenerusan +ermukaan yang
terbentuk +ada batuan" oleh SRM 1891 diklasi!ikasikan se+erti +ada Tabel 2./.
*ntuk memudahkan dalam +engukuran tingkat +ela+ukan +ada batuan disingkat
dengan 2 huru!.
Tabel 2./.Tingkat Pela+ukan SRM" 1891
&ode 4enis De!inisi6R 6resh Tidak ada tanda-tanda +ela+ukan" arna
tidak berubah" batuan segar" kristalnya
terang.S Slightly eathered arna sedikit berubah" mem+erlihatkan
sedikit +erubahan +ada kekuatan batuan"
ketidak menerusan ternoda atau luntur danda+at terisi oleh isian ti+is hasil dari iterasi
material. %unturan tadi da+at meluas dari
+ermukaan ketidakmenerusan sam+ai
kedalam batuan dengan ,arak sam+ai 20 B
dari +ada s+asi ketidakmenerusan.M Moderately eathered &elunturan meluas dari bidang
ketidakmenerusan lebih besar 20B dari+ada
s+asi ketidakmenerusan. &etidakmenerusan
da+at terisi oleh hasil iterasi material.
Mungkin da+at ditemukan batas butiran
yang terbuka. &ekuatan batuan telah terubah
oleh +ela+ukan. ighly eathered (atuan terla+ukan meluas dan memiliki si!at
soil material batuan yang gembur. Tekstur
asli batuan teta+ ter,aga" teta+i dida+atkan
7/24/2019 Proposal Bss.
11/33
+emisahan batuan.
5 5om+letely eathered batuan luntur dan dekom+osisi seluruhnya"
dan dalam kondisi gembur. &enam+akan
luar adalah tanah soilRS Residual Soil Tanah terbentuk +ada +ela+ukan batuan
yang ekstrim
K!)*e!)% E+#)!)$
Pendekatan alternati! untuk mem+erkirakan kekuatan geser +ermukaan
bidang diskontinu yang kasar dia,ukan oleh (arton 18@/" 18@
7/24/2019 Proposal Bss.
12/33
tertentu da+at dilakukan dengan menggunakan +ersamaan" dimana nilai n
da+at dihitung menggunakan +ersamaan 2.2 oek and (aden" 188E.
+
+
+
=
1logtan10ln190logtan
2
b
n
b
nn
JCSJRC
JRCJCSJRC
... 2.2
&ohesi seketika da+at dihitung dengan menggunakan +ersamaan 2./ oek and
(aden" 188E:
#i C in tan .....................................................................................................
2./
n
i
=ar#tan ....................................................................................................
2.F
Dalam memilih nilai #i dani" terlebih dahulu harus ditentukan tegangan normal
rata-rata yang beker,a +ada bidang geser.
Kl%$)6)(%$) Geological Strength Index3GSI/ H"e( e* %l/ 17784
oek dan (ron 1890 mengusulkan metode untuk menda+atkan estimasi
kekuatan massa batuan terkekarkan joint rock mass" berdasarkan +ada +enilaian
ikatan antar struktur +ada massa batuan dan kondisi +ermukaan struktur geologi
tersebut" yang dikenal sebagai riginal !oek"#rown Criterion. &riteria ini
dimulai dari kekuatan batuan utuh dan kemudian di+erkenalkan !aktor-!aktor
untuk mengurangi kekuatan tersebut berdasarkan +ada karakteristik +ada bidang
diskontinu joints didalam massa batuan. &riteria ini terus dikembangkan oleh
oek" dkk 188E dimasukkan konse+ $eological Strength Inde% )S yang
memberikan estimasi +engurangan kekuatan massa batuan karena +erbedaan
kondisi geologi.&ekuatan massa batuan tidak hanya bergantung +ada kekuatan batuan utuh
sa,a" namun ,uga tergantung +ada kondisi struktur +ada massa batuan tersebut.
massa batuan ,ika terdiri dari material yang berbentuk menyudut dengan
+ermukaaan struktur kasar akan lebih kuat dari +ada material yang berbentuk
bulat dan +ermukaan struktur halus.
$ilai )S di+eroleh dari hasil deskri+si geologi dengan berdasarkan struktur
dan kondisi +ermukaan struktur. $ilai )S da+at ,uga didekati dari nilai Ro#k
7/24/2019 Proposal Bss.
13/33
Mass Rating RMR yang di+eroleh dari klasi!ikasi massa batuan menurut
(ieniaski 1898 dengan +ersamaan sebagai berikut.
)S C RMR = E..................................................................................... 2.E
)S $eological Strength Inde% dilakukan untuk mengetahui kondisi
batuan sesuai dengan keadaan di la+angan. *ntuk menda+atkan nilai )S harus
diketahui terlebih dahulu nilai SR Struktur Rating atau dengan +ersamaan 2.
7/24/2019 Proposal Bss.
14/33
%ereng meru+akan suatu +ermukaan tanah atau batuan yang miring dan
memiliki suatu sudut tertentu terhada+ bidang horisontal. Se#ara +rinsi+" +ada
suatu lereng sebenarnya berlaku dua ma#am gaya" yaitu gaya +enahan dan gaya
+enggerak. )aya +enahan" yaitu gaya yang menahan massa dari +ergerakan
sedangkan gaya +enggerak adalah gaya yang menyebabkan massa bergerak.
%ereng akan longsor ,ika gaya +enggeraknya lebih besar dari gaya +enahan.
Se#ara matematis kemanta+an suatu lereng dinyatakan dalam bentuk 6aktor
&eamanan 6&" sebagai berikut:
rak$aya(engge
n$aya(enaha)*= IIIIIIIIIIIIII..... 2.9
$ilai !aktor keamanan se#ara umum da+at dinyatakan sebagai berikut :
6& > 1 berarti lereng tersebut tidak stabil atau tidak manta+. 6& C 1 berarti lereng tersebut seimbang. 6& ; 1 berarti lereng tersebut stabil atau manta+.
L"-'$"!%- A()5%* G!%9)*%$)
Pada mekanisme bidang longsor" digunakan +endekatan blok +ada bidang
miring. Massa dari blok seberat yang berada dalam keadaan setimbang di atas
suatu bidang yang membentuk sudut terhada+ horiJontal. )aya berat yang
mem+unyai arah ?ertikal da+at diuraikan +ada arah se,a,ar dan tegak lurus bidangmiring. &om+onen gaya berat yang se,a,ar bidang miring dan yang #enderung
menyebabkan benda menggelin#ir adalah sin . &om+onen gaya yang tegak
lurus bidang dan meru+akan gaya yang menahan benda untuk menggelin#ir
adalah #os atau gaya normal. &emudian tegangan normal da+at diberikan
sebagai berikut :
n+
W #os= IIIIIIIIIIIIIIIIIIIII..... 2.8
A C %uas Area m2
C &emiringan (idang ...0
C )aya (erat (alok k$
tegangan geser dan tegangan normal disubtitusikan :
C # H+
W #ostan
7/24/2019 Proposal Bss.
15/33
R C # A H #os tan IIIIIIIIIIIIIII.....
2.10
Dengan R C A adalah gaya geser yang menahan benda tergelin#ir ke
baah
Pada )ambar 2.9. mem+erlihatkan gaya-gaya yang beker,a +ada suatu blok yang
berada +ada suatu bidang miring.
G%+5%! ..
)ambar 2.9
&om+onen )aya Suatu (enda Diatas (idang Miring
Pe-'%!&h Te(%-%- A)! #%,% Te'%-'%- Ge$e!
Pengaruh keberadaan air +ada massa batuan terhada+ kestabilan lerengda+at diandaikan sebuah kaleng yang terisi air +ada suatu bidang basah dengan
sudut kemiringan sebesar %ihat )ambar 2.8.. A+abila diandaikan berat +er
unit ?olume dari kaleng ditambah air dinotasikan sebagai t sementara berat +er
unit ?olume air adalah maka C th A dan nilai kohesi C 0" maka air ini akan
da+at menimbulkan tekanan ke atas sebesar *" sehingga da+at mem+erke#il
tegangan normal yang beker,a +ada bidang lun#ur n C #os A " maka
+ersamaan 2.10 da+at di,abarkan sebagai :
R C # A H #os tan "
sehingga 3
R C #os - * tan IIIIIIIIIIIII.
2.11
(esarnya nilai * tergantung tinggi air dalam kaleng. Pada )ambar /.8. akan
terlihat baha hC h #os " h dan hmeru+akan tinggi kaleng dan air" maka :
7/24/2019 Proposal Bss.
16/33
* C h #os A
=
t
wW
,
#os.
* C t #os I..IIIIIIIIIIIIII...
2.12
&emudian subsitusikan +ersamaan 2.11 ke +ersamaan 2.12 maka akan
di+eroleh +ersamaan gaya geser R adalah sebagai berikut :
R C #os - t . #os tan
R C #os 1 - t tan I..IIIIIII...II..I.I 2.1/
A+abila kaleng +ada keadaan kritis" dan mem+unyai nilai kohesi C 0" sertaterda+at air +ada bidang lun#ur maka berdasarkan +ersamaan keseimbangan"
hubungan antara sudut geser dalam dengan sudut kemiringan bidang da+at ditulis
sebagai berikut :
sin C #os 1 - t tan
tan C 1 - t tan I.IIIIIIIIIIIIII 2.1F
gaya = gaya yang beker,a da+at dilihat +ada )ambar 2.8.
)ambar 2.8.
)aya = )aya Pada (e,ana Diatas (idang Miring
Pe-'%!&h A)! T%-%h
&ehadiran air tanah +ada tubuh lereng biasanya men,adi masalah bagi
kestabilan lereng. Perhatikan suatu kasus dari blok +ada keadaan setimbang yang
terletak +ada bidang miring" hal ini diangga+ baha blok ter+isah oleh suatu
retakan tarik yang terisi oleh air %ihat )ambar 2.10. Tekanan air +ada retakan
tarik bertambah se#ara linier dengan kedalaman dan gaya total G" karena
7/24/2019 Proposal Bss.
17/33
beker,anya tekanan air ini +ada muka sam+ing dari blok yang beker,a turun
terhada+ bidang miring. asil distribusi tekanan air dalam bentuk gaya angkat *
mengurangi gaya normal yang berker,a tegak lurus +ermukaan tersebut.
&ondisi keseimbangan batas terhada+ blok yang terkena gaya air G dan *"
sebagai tambahan dari beratnya sendiri" ditentukan oleh:
sin HG C #A H #os = * Tan ................................................... 2.1E
)ambar 2.10.
Pengaruh Tekanan Air Pada (lok
Dari +ersamaan 2.1E terlihat baha gaya gangguan #enderung menyebabkan
longsoran ke baah bidang bertambah dan gaya geser +enahan longsoran
berkurang" oleh karena itu * dan G keduanya menyebabkan berkurangnya
kestabilan lereng.
&eterangan:
C (erat blok G C )aya air horiJontalR C )aya +enahan -Resisting )orce& C Sudut kemiringan bidang
* C )aya angkat air
Me*",e Ke$e*)+5%-'%- B%*%$ 3Me*",e B)$h"#4
Metode kesetimbangan batas meru+akan metode yang da+at digunakan
dalam analisis kestabilan lereng untuk longsor ti+e gelin#iran rotasional dan
translasional. Perhitungan analisis kestabilan lereng dengan metode ini hanya
digunakan kondisi kesetimbangan statis serta mengabaikan adanya hubungan
W
W Cos
W Sin
U R
V
Water -filled
tension crack
W
W Cos
W Sin
U R
V
Water -filled
tension crack
7/24/2019 Proposal Bss.
18/33
tegangan-regangan yang ada +ada lereng. &ondisi kestabilan lereng dalam metode
kesetimbangan batas dinyatakan dalam nilai !aktor keamanan.
6aktor keamanan da+at dihitung menggunakan kesetimbangan gaya atau
kesetimbangan momen atau+un menggunakan kedua kondisi kesetimbangan
tergantung dari metode +erhitungan. Analisis +ada metode kesetimbangan batas
yaitu membagi lereng men,adi bebera+a n irisan lihat )ambar 2.11..
Sumber: Abramson %ee" dkk" 2002
)ambar 2.11.
Metode (isho+ *ntuk Analisis %ongsor (usur
Pada tia+ irisan di,abarkan gaya-gaya yang mem+engaruhi irisan tersebut
untuk menghitung kesetimbangan gayanya. Salah satu metode +erhitungan
kesetimbangan batas adalah metode (isho+ untuk longsor ti+e rotasional. Metode
(isho+ adalah suatu metode analisis yang menggunakan metode irisan untuk
menentukan nilai !aktor keamanan suatu lereng. Dalam metode ini menggunakan
asumsi baha gaya normal dan gaya horiJontal dinilai #uku+ untuk
mende!inisikan gaya-gaya antar irisan sehingga gaya geser antar irisan da+at
diabaikan (isho+" 18EE. %ihat )ambar 2.12.
7/24/2019 Proposal Bss.
19/33
Sumber: Abramson %ee" dkk" 2002
)ambar 2.12.
Perhitungan Momen-momen )aya +ada risan
Pada metode (isho+ ini" untuk menghitung kesetimbangan gaya-gaya
?ertikal sama dengan #ara yang digunakan +ada metode 4anbu dengan asumsibaha resultan gaya-gaya ?ertikal adalah nol" se+erti +ada +ersamaan berikut :
=+++= 0#os#os1sin#osK .,kWS,/) vmv LLLLLLLLLL LN Persamaan tersebut da+at di,abarkan dalam bentuk !ungsi $" sebagai berikut :
#os
#os#os1sin#osK
.,kWS,/
vm +++= ..........................2.1@
4ika 6aktor keamanan diangga+ sama untuk masing-masing irisan" Mohr-
5oulomb men,abarkan gaya geser yang terda+at +ada dasar irisan se+erti +ada+ersamaan berikut :
)
/CSm
tanK+= IIIIIIIIIIIIIIIIIII.....2.19
$ilai 5 dan $tan adalah kom+onen kohesi dan gaya normal +ada
material tanah. Dengan mensubstitusikan +ersamaan 2.1@ ke +ersamaan 2.19"
maka gaya normal e!ekti! yang beker,a +ada dasar irisan da+at di,abarkan dengan
+ersamaan sebagai berikut :
7/24/2019 Proposal Bss.
20/33
( )
++=
#os#os#ossin
11
K .,,)
CkW
m/ v ............2.18
diketahui :
+=
)m
tantan1#os IIIIIIIIIIIIIII.....2.20
Metode (isho+ yang disederhanakan ,uga menggunakan asumsi baha
resultan gaya-gaya yang terda+at +ada masing-masing irisan adalah nol. Se+erti
yang terlihat +ada )ambar /.1
7/24/2019 Proposal Bss.
21/33
dengan :
A1C ( )[ ] sin#os#os11
++n
v .,kW
A2C [ ]
+
R
h.,
n
#ossinsin1
A/C
+
nc
hR
hWk
1
#os IIIIIIIIIIIIIII2.2F
Perhitungan untuk men#ari nilai !aktor keamanan minimum menggunakan #ara
iterasi" yaitu men#oba-#oba dengan memasukan nilai !aktor keamanan yang
diasumsikan untuk menda+atkan nilai !aktor keamanan baru menggunakan
+ersamaan 2.2/" demikian seterusnya sam+ai menda+atkan nilai !aktor keamanan
minimum dengan !aktor toleransi Q 0"001.
6aktor = !aktor yang +erlu di+erhatikan dalam menganalisis kemanta+an
suatu lereng adalah:
a. )eometri lereng
Parameter yang di+erhatikan adalah tinggi ,en,ang" lebar ,en,ang" sudut
,en,ang tunggal" dan sudut lereng keseluruhan. %ereng yang terlalu tinggi akan
mengakibatkan kondisi yang tidak manta+ dan #enderung lebih mudahlongsor" demikian ,uga untuk sudut lereng yang mem+unyai kemiringan yang
besar akan men,adikan lereng kurang manta+.
b. Struktur batuan
Struktur batuan yang sangat mem+engaruhi kemanta+an lereng adalah bidang-
bidang sesar" +erla+isan dan rekahan. Struktur batuan tersebut meru+akan
bidang lemah dan sekaligus sebagai tem+at merembesnya air" sehingga batuan
relati! tidak stabil.#. Si!at !isik dan mekanik batuan
Si!at !isik batuan yang mem+engaruhi kemanta+an lereng adalah : bobot isi"
+orositas" dan kandungan air" kuat tekan" kuat tarik" kuat geser dan sudut geser
dalam batuan.
7/24/2019 Proposal Bss.
22/33
d. To+ogra!i daerah setem+at
6aktor ini mem+engaruhi la,u erosi" +engenda+an" dan arah aliran air
lim+asan. 4ika terda+at adanya genangan air" maka akan menyebabkan
kemanta+an batuan dibaahnya men,adi berkurang.
e. &ondisi idrologi
Air tanah meru+akan !aktor yang +enting dalam kestabilan lereng" air tanah
da+at mem+engaruhi lereng dengan lima #ara: mengurangi kekuatan"
merubah kandungan mineral melalui +roses alterasi dan +elarutan" merubah
density" menimbulkan tekanan air +ori dan menyebabkan erosi.
!. klim
klim ber+engaruh terhada+ kemanta+an lereng karena iklim mem+engaruhi+erubahan tem+eratur. Tem+eratur yang #e+at berubah akan mem+er#e+at
+roses +ela+ukan batuan. Suatu #ara yang umum untuk menyatakan
kemanta+an suatu lereng adalah !aktor keamanan atau !aktor kemanta+an.
6aktor ini meru+akan +erbandingan antara gaya +enahan yang menyebabkan
lereng teta+ stabil dengan gaya yang menyebabkan lereng longsor. Se#ara
sistematis !aktor keamanan suatu lereng da+at dinyatakan sebagai berikut :
)pR) =
Dimana :
6 C 6aktor keamanan lereng.
R C )aya +enahan" beru+a resultan gaya-gaya yang membuat lereng teta+
stabil.
6+ C )aya +enggerak" beru+a resultan gaya-gaya yang menyebabkanlereng longsor.
Pada keadaan" 6 ; 1 C %ereng dalam keadaan manta+stabil
6 C 1 C %ereng dalam keadaan seimbang
6 > 1 C %ereng dalam keadaan tidak manta+.
(erdasarkan +roses longsornya" longsoran dibagi men,adi em+at ma#am yaitu :
1. %ongsoran bidang
%ongsoran bidang adalah suatu longsoran batuan yang ter,adi
se+an,ang bidang lun#ur yang diangga+ rata lihat gambar 1. (idang
7/24/2019 Proposal Bss.
23/33
lun#ur tersebut da+at beru+a bidang sesar" rekahan" mau+un bidang
+erla+isan batuan.
)ambar 1
%ongsoran (idang
Syarat-syarat ter,adinya longsoran bidang adalah :
a. Terda+at bidang lun#ur bebas yang berarti kemiringan bidang lun#ur
lebih ke#il dari+ada kemiringan lereng.
b. Arah bidang lun#ur se,a,ar atau mendekati se,a,ar dengan arah lereng
maksimum berbeda 200.
#. &emiringan bidang lun#ur lebih besar dari+ada sudut geser dalam
batuannya.
d. Terda+at bidang bebas tidak terda+at gaya +enahan +ada kedua sisi
longsoran.
2. %ongsoran ba,i
%ongsoran ba,i da+at ter,adi +ada suatu batuan ,ika terda+at lebih
dari satu bidang lemah yang bebas dan saling ber+otongan lihat gambar
2. Sudut +er+otongan antara bidang lemah tersebut lebih besar dari sudut
geser dalam batuannya. (idang lemah ini da+at beru+a bidang sesar"rekahan" mau+un bidang +erla+isan. 5ara longsor suatu ba,i da+at melalui
salah satu atau bebera+a bidang lemahnya" atau+un melalui garis
+er+otongan kedua bidang lemahnya.
7/24/2019 Proposal Bss.
24/33
)ambar 2%ongsoran (a,i
/. %ongsoran busur
%ongsoran batuan yang ter,adi se+an,ang bidang lun#ur yang
beru+a busur disebut longsoran busur. %ongsoran busur ter,adi +ada
material dengan +artikel yang tidak terikat satu dengan yang lain.
%ongsoran busur ,uga da+at ter,adi +ada batuan yang sangat la+uk serta
banyak mengandung bidang lemah mau+un tum+ukan batuan yang han#ur
lihat gambar /.
F. %ongsoran guling
%ongsoran guling akan ter,adi +ada suatu lereng batuan yang arah
kemiringannya berlaanan dengan kemiringan bidang lemahnya. &eadaan
tersebut digambarkan dengan balok-balok yang diletakkan di atas sebuah
bidang miring lihat gambar F.
)ambar /%ongsoran (usur
7/24/2019 Proposal Bss.
25/33
)ambar F%ongsoran )uling
(erdasarkan bentuk dan +oros menggulingnya" maka longsoran
guling dibedakan men,adi tiga" yaitu :
1. %ongsoran guling setelah mengalami lenturan )le%ural 0oppling
2. %ongsoran guling yang beruu+a balok #lock 0oppling
/. %ongsoran gabungan dari kedua longsoran diatas #lock )le%ural
0oppling
F. ARA PENDEKATAN DAN METODOLOGI PENELITIAN
Ada+un metodologi +enelitian dibagi men,adi 2 yaitu #ara +enelitian dan
+rosedur +enelitian. &egiatan yang dilakukan +ada +enelitian ini adalah studi
literatur" +enyelidikan la+angan" +engolahan data" serta +embuatan la+oran.
1. 5ara Penelitian
5ara +enelitian yang dilakukan yaitu menghitung nilai karakteristik massa
batuan berdasarkan metode em+iris yaitu dengan oek and (ron dari
+embobotan kondisi diskontinu.
2. Prosedur Penelitian
Ada+un +rosedur +enelitian yang dilakukan" meli+uti:
1. Studi %iteratur
Studi literatur bertu,uan untuk men#ari bahan-bahan yang berhubungan
dengan +enelitian dari buku-buku dan la+oran +enelitian yang telah ada.
2. Pengambilan Data
a. Data Primer
7/24/2019 Proposal Bss.
26/33
Data +rimer meru+akan data yang di+eroleh se#ara langsung dari hasil
+engamatan di la+angan. Data +rimer yang dida+atkan +ada saat +enelitian
adalah :
1 )eometri" arah dan kemiringan lereng.2 Orientasi bidang diskontinu./ &ondisi bidang diskontinu.F Titik lokasi daerah +enelitian.E Data-data yang berkaitan dengan kondisi dari daerah +enelitian yaitu gambar
atau !oto.b. Data Sekunder
Data sekunder meru+akan data yang di+eroleh se#ara tidak langsung" yaitu
bisa menyalin atau menguti+ dari data yang sudah ada. Data sekunder yang
dida+atkan +ada saat +enelitian adalah :1 Data geologi yaitu beru+a +eta to+ogra!i" geologi regional" geologi lokal"
litologi dan stratigra!i.2 Data si!at !isik dan mekanik batuan berdasarkan hasil log bor )eoteknik PT.
Thiess 5ontra#tors ndonesia.
/. Penelitian %a+angan
Penelitian la+angan dimaksudkan untuk mem+eroleh data +rimer. Data +rimer
yang dida+atkan dari lokasi +enelitian selan,utnya akan diolah dan dianalisis.
Ada+un +engolahan dan analisis data yang dilakukan adalah sebagai berikut:a. Menentukan arah umum dari setia+ !amili bidang diskontinu dengan +royeksi
stereogra!i menggunakan alat bantu Software 1ips.
b. Melakukan +erhitungan untuk menda+atkan nilai )S.
F. Pembuatan %a+oran
%a+oran beru+a hasil dari +enelitian beserta +embahasan.
7/24/2019 Proposal Bss.
27/33
G. PENYELESAIAN MASALAH
Adanya +roses +engalian menyebabkan ter,adinya distribusi tegangan
yang baru yang beru+a +aksaan terhada+ tegangan untuk mengalir di sekitar
lokasi +enggalian. Pada batuan yang tidak kom+ak dengan adanya +erubahan
tegangan yang besar da+at mengakibatkan kelongsoran. Sehingga di+erlukan
analisis kemanta+an lereng dengan #ara membuat ran#angan geometri ,en,ang
yang sesuai dengan karakteristik batuan itu sendiri.
Proses +eran#angan ,en,ang meru+akan suatu +roses melakukan analisis
kestabilan untuk mengestimasi sudut ,en,ang yang masih da+at ditambang"
memilih lebar ,en,ang" tinggi ,en,ang dengan mem+ertimbangkan +eraturan-
+eraturan yang berlaku.
Dalam menganalisa +enyelesaian masalah sebelumnya bebera+a hal yang +erlu
di+erhatikan adalah :
a. Pengukuran struktur geologi
Alat yang di+akai adalah kom+as geologi.
b. Pengukuran kondisi air tanah
Alat yang di+akai adalah alat bor.
#. Pengukuran geometri lereng
Alat yang di+akai dalah kom+as geologi dan alat ukur.
d. Pengamatan si!at !isik dan mekanik batuan
Alat yang di+akai adalah sarana laboratorium se+erti nera#a listrik"
eskilator" +om+a ?a#um" o?en" alat bor inti" alat +emotong batu" gerenda"
,angka sorong" dial gauge" dan mesin kuat tekan uniaksial.
&emudian setelah hasilnya di#a+ai dan +ermasalahan da+at diketahui
dengan ditentukannya ,enis longsoran kemudian +ermasalahan yang timbul kitaanalisa. Metode yang sesuai untuk menganalisis dalam +enelitian ini +enyusun
akan menggunakan metode oek dan (ray" karena metode ini meru+akan metode
yang baik dan hasilnya da+at di+ertanggung,aabkan.
Metode oek dan (ray da+at digunakan untuk menganalisa keem+at
ma#am longsoran +ada lereng batuan.
1. %ongsoran bidang
7/24/2019 Proposal Bss.
28/33
Dalam menganalisa" maka suatu lereng ditin,au dalam dua dimensi dengan
angga+an sebagai berikut :
a. semua syarat untuk ter,adinya longsoran bidang ter+enuhi.
b. terda+at regangan tarik tegak yang terisi air sam+ai kedalaman tertentu
" regangan tarik ini da+at ter,adi +ada muka lereng mau+un di atas
lereng.
#. Tekanan air +ori +ada regangan tarik se+an,ang bidang lun#ur tersebar
se#ara linier.
d. Semua gaya yang beker,a +ada lereng melalui titik +usat massa batuan
yang akan longsor" sehingga tidak ter,adi rotasi.
6aktor keamanan lereng da+at dihitung dengan +ersamaan :
6 Crakgaya(engge$aya
ngaya(enaha$aya
6 Cp2pW
p2,pW+C
#ossin
tansin#os0.
+
+
Dimana :
6 C !aktor kestabilan lereng
5 C kohesi +ada bidang lun#ur
A C +an,ang bidang lun#ur A
+ C sudut kemiringan bidang lun#ur o
C sudut geser dalam batuan o
C berat massa batuan yang akan longsor ton
* C gaya angkat yang ditimbulkan oleh tekanan air dise+an,ang bidang
lun#ur ton
C . . = #ose# +
G C gaya mendatar yang ditimbulkan oleh tekanan air +ada regangan tarik
ton
C . 2
C bobot isi air tonm/
C tinggi kolom iar yang mengisi regangan tarik m
C kedalaman regangan tarik m
C tinggi lereng m
7/24/2019 Proposal Bss.
29/33
4ika ter,adi getaran yang diakibatkan oleh adanya gem+a" +eledakan mau+un
akti!itas manusia laninnya" maka +ersamaan diatas men,adi :
6 C
[ ]
p2ppW
p2,ppW+C
#os#ossin
tansinsin#os.
++
+
Dimana :
C +er#e+atan getaran +ada arah mendatar
2. %ongsoran ba,i
Dalam analisa menggunakan metode oek dan (ray" longsoran ba,i da+at
diangga+ hanya akan ter,adi +ada garis +er+otongan kedua bidang lemah.
6aktor keamanan lereng da+at dihitung dengan menggunakan +ersamaan
sebagai berikut :
6 C b3w
#a4w
+3Cb4Ca!
tan.
200tan.
200..0
.
/+++
dimana :
5a C kohesi bidang lemah tonm/
5b C kohesi bidang lemah tonm/
a C sudut geser dalam" bidang lemah o
b C sudut geser dalam" bidang lemah o
C bobot isi batuan tonm/
C bobot isi air tonm/
CnaCosSin
Sin
2.FE
2F
U CnbCosSin
Sin
1./E
1/
A CnbnaSinSin
nbnaCosbCosaCos
..E
..2
( CnbnaSinSin
nbnaCosaCosbCos
..E
..2
Dimana a dan b adalah kemiringan di+ dari bidang-bidang dan serta
E adalah sudut +enun,aman +er+otongan bidang lemah dan .
7/24/2019 Proposal Bss.
30/33
4ika +ada bidang dan tidak terda+at kohesi" serta kondisi lereng kering"
maka +ersamaan diatas men,adi :
6 C A tan a H ( tan b
Dimana A dan ( adalah suatu !aktor tan+a satuan yang besarnya tergantung
+ada ,urus strike dan kemiringan di+ kedua bidang lemahnya. (idang
lemah yang mem+unyai kemiringan lebih ke#il selalu dinamakan bidang
lemah sedangkan bidang lemah yang satunya lagi dinamakan bidang lemah
.
/. %ongsoran guling
Dengan metode oek dan (ray ter,adinya longsoran guling da+at dianalisa
dengan menggunakan model yang sederhana. Dengan menggunakan model
ini digunakan untuk menganalisa kasus-kasus yang sederhana. Sedangkan
untuk menganalisa lereng yang sebenarnya dilakukan analogi dengan
mem+ertimbangkan ?ariabel-?ariabel yang ada dila+angan.
F. %ongsoran busur
&husus untuk longsoran ini tidak ditam+ilkan disini" karena batuan yang akan
dianalisa dihara+kan dalam keadaan segar.
H. H%$)l %-' D)h%!%#(%-
asil yang dihara+kan dari +enelitian yang dilakukan adalah sebagaiberikut :
1. Sebagai bahan masukan untuk menentukan kebi,aksanaan +erusahaan dalam
mem+ersia+kan +eren#anaan +embuatan ,en,ang yang aman dan o+timum
+ada daerah +enambangan.
2. Sebagai bahan studi +erbandingan bagi +enelitian yang ada kaitannya dengan
+ermasalahan kemanta+an lereng.
7/24/2019 Proposal Bss.
31/33
I. MANFAAT PENELITIAN
Penelitian ini dihara+kan da+at diman!aatkan sebagai berikut:
1. Sebagai bahan masukan untuk menentukan kebi,aksanaan +erusahaan dalam
mem+ersia+kan +eren#anaan +embuatan ,en,ang yang aman dan o+timum
+ada daerah +enambangan.
2. Sebagai bahan studi +erbandingan bagi +enelitian yang ada kaitannya dengan
+ermasalahan kemanta+an lereng.
. RENANA ADAL KEGIATAN PENELITIAN
$o. 4enis &egiatan4anuari 6ebruari Maret/ F 1 2 / F 1 2 / F
1 Orientasi la+angan2 Pengambilan data/ Pengolahan dataF Analisis data
K. RENANA DAFTAR ISI
&ATA P'$)A$TAR
DA6TAR )AM(AR
DA6TAR TA('%
DA6TAR %AMPRA$
(A( . P'$DA*%*A$
. T$4A*A$ *M*M
A. )eogra!i
(. )eologi
5. klim
D. )enesa
'. Penambangan
6. &eadaan air tanah
). &eadaan lereng
. DASAR T'OR
A. 6aktor-6aktor yang Mem+engaruhi &emanta+an %ereng.
7/24/2019 Proposal Bss.
32/33
(. Mekanika Dasar %ongsoran %ereng (atuan.
5. Ma#am-Ma#am &elongsoran (atuan.
D. Metode Analisis kemanta+an %ereng
'. Penentuan $ilai 6aktor &eamanan %ereng
G. P'$)AMATA$ DA$ *4 %A(ORATOR*M
A. Pengeboran nti dan Pengamatan %ubang (or
(. Pengambilan 5onto (atuan
5. Pengukuran Struktur )eologi
D. Pengukuran )eometri %ereng
'. Pengamatan %aboratoriumG. A$A%SS &'MA$TAPA$ %'R'$)
A. &ondisi %a+angan
(. Analisis &emanta+an %ereng
1. Metode (isho+2. Metode oek dan (ray
5. %angkah *ntuk Pen#egahan &elongsoran
G. P'M(AASA$
G.&'SMP*%A$ DA$ SARA$
DA6TAR P*STA&A
%AMPRA$
L. RENANA DAFTAR PUSTAKA
1. Abramson" %. ." Thomas S. %." Sunil S. and )leen M. (." 2002" SlopeStability and Stabili5ation Methods 6ndedition" 4hon hiley 7 Son" n#." $eUork" *SA.
2. (ieniaski . T" 1898"7ngineering Rock Mass Clasifications" 4hon hiley 7Sons" n#." 5anada.
/. (ron '. T." 1891" VRock characteri5ation testing and monitoringW" SRMSuggested Methods" Royal s#hool o! mines" %ondon.
F. oek" '." and (ray" 4. ." 1891" VRock Slope 7ngineeringW" Re?ised !ourthedition" the nstitution o! Mining and Metalurgy" %ondon and $e Uork.
7/24/2019 Proposal Bss.
33/33
E. &li#he" 5. A." 1888"Rock Slope Stability" So#iety !or Mining" Metallurgy" and'X+loration"in#."*SA.
top related