ISI.pdf

Proposal Tugas Akhir

Ivan Jorghy Aftah

111.110.080 Page 1

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

Geologi adalah suatu bidang Ilmu Pengetahuan Kebumian yang mempelajari segala

sesuatu mengenai planet Bumi beserta isinya yang pernah ada. Merupakan kelompok ilmu yang

membahas tentang sifat-sifat dan bahan-bahan yang membentuk bumi, struktur, proses-

proses yang bekerja baik didalam maupun diatas permukaan bumi, kedudukannya di Alam

Semesta serta sejarah perkembangannya sejak bumi ini lahir di alam semesta hingga

sekarang (Noor D., 2012).

Geologi Teknik merupakan suatu cabang ilmu Geologi yang mempelajari dinamika pada

suatu batuan maupun kestabilan lereng. Lereng adalah suatu bidang di permukaan tanah yang

menghubungkan permukaan tanah yang lebih tinggi dengan permukaan tanah yang lebih

rendah. Lereng dapat terbentuk secara alami dan dapat juga dibuat oleh manusia. Secara umum,

ada tiga jenis lereng yaitu (Turangan, 2014) :

1. Lereng alam, yaitu lereng yang terbentuk karena proses-proses alam, misalnya lereng

suatu bukit.

2. Lereng yang dibuat dengan tanah asli, misalnya apabila tanah dipotong untuk

pembuatan jalan atau saluran air untuk keperluan irigasi.

3. Lereng yang dibuat dari tanah yang dipadatkan, sebagai tanggul untuk jalan atau

bendungan tanah.

Pada ketiga jenis lereng ini kemungkinan untuk terjadi longsor selalu ada, karena dalam

setiap kasus permukaan topografi yang tidak rata akan menyebabkan komponen gravitasi dari

berat memiliki kecenderungan untuk menggerakkan massa batuan dari elevasi lebih tinggi

ke elevasi yang lebih rendah (Turangan,2014).

Masalah kemantapan lereng pada batuan merupakan suatu hal yang menarik, karena sifat

sifat dan perilakunya yang berbeda dengan kestabilan lereng pada tanah. Kestabilan lereng pada


Ivan Jorghy Aftah

111.110.080 Page 2

batuan lebih ditentukan oleh adanya bidang bidang lemah yang disebut dengan bidang

diskontinuitas, tidak demikian halnya dengan lereng ereng pada tanah.

Adanya kegiatan penambangan, seperti penggalian pada suatu lereng akan menyebabkan

terjadinya perubahan besarnya gaya gaya lereng tersebut yang megakibatkan terganggunya

kestabilan lereng dan pada akhirnya dapat menyebabkan lereng tersebut longsong (failure).

Stabilitas dari lereng individual biasanya menjadi masalah yang membutuhkan perhatian

yang lebih bagi kelangsungan operasi penambangan setiap harinya. Longsornya lereng pada

suatu jenjang, dimana terdapat instalasi penting atau berdekatan dengan batas properti , dapat

menyebabkan bermacam gangguan pada program penambangan.

Stabilitas Lereng merupakan analisa yang sering kali diperlukan, karena hampir setiap

pekerjaan kontruksi sering kali melibatkan pembuatan lereng. PT. Measares Soputan Mining

merupakan suatu perusahaan yang bergerak dibidang pertambangan emas yang menggunakan

system tambang terbuka. Permasalahan yang sering terjadi adalah kasus terjadinya longsor pada

lereng tambang terbuka tersebut. Oleh karena itu, penulis merasa perlu bermaksud melakukan

penelitian yang berjudul Geologi dan Kajian Kestabilan Lereng Berdasarkan Kontrol

Bidang Diskontinuitas Batuan Pada Tambang Terbuka PT Measares Soputan Mining Daerah X

Kabupaten X Provinsi X . Dan saya memohon kepada PT. Measares Soputan Mining untuk

mengizinkan penulis melakukan penelitian dengan judul yang telah disebutkan diatas.

I.2 Maksud dan Tujuan

Maksud dari dilakukannya penelitian ini adalah untuk menerapkan ilmu yang telah

didapat di bangku kuliah kedalam praktek yang sebenarnya di lapangan dan

membandingkan dengan hasil studi yang telah dilakukan perusahaan, sehingga diharapkan

tercapai keseimbangan antara teori yang didapat dengan pengalaman kerja yang didapat dari

perusahaan. Dan juga merupakan salah satu syarat yang wajib dilaksanakan dalam memenuhi

persyaratan Sarjana Strata-1 pada program Studi Teknik Geologi, Fakultas Teknologi Mineral.

UPN Veteran Yogyakarta.


Ivan Jorghy Aftah

111.110.080 Page 3

Sedangkan tujuan dari penelitian ini adalah mengetahui kestabilan lereng berdasarkan

control bidang diskontinuitas batuan dengan menggunakan metode Proyeksi Stereografis dan

Keseimbangan Batas (Limit Equilibrium) Hoek and Bray serta mencari Grafik hubungan FK &

c, , ; FK & NS; FK & . Hasil akhir yang diharapkan dari penelitian ini adalah mencari solusi

yang tepat dalam mencegah kelongsoran pada lereng tambang terbuka pada PT. Measares

Soputan Mining.

I.3 Batasan Penelitian

Batasan pada penelitian ini adalah lereng yang diteliti merupakan suatu lereng system

tambang terbuka yang berada pada PT. Measares Soputan Mining, bidang kelongsoran

diasumsikan berbentuk lingkaran, serta tidak dipengaruhi oleh gempa.

I.4 Lokasi Penelitian

Lokasi penelitian berada pada tambang terbuka PT. Measares Soputan Mining yang

berada pada Daerah X, Kabupaten X, Provinsi X.

I.5 Hasil Penelitian

Penelitian ini diharapkan mampu memberikan informasi pada perusahaan apabila

lereng hasil proses penambangan itu aman/stabil dan menganalisa jenis kelongsoran yang

mungkin akan terjadi untuk merancang geometris lereng penambangan. Selain itu, penelitian ini

diharapkan dapat mencari solusi yang tepat dalam mencegah kelongsoran pada lereng tambang

terbuka pada PT. Measares Soputan Mining.

I.6 Manfaat Penelitian

Dengan dilakukannya penelitian ini didapatkan beberapa manfaat antara lain :

1. Bagi Mahasiswa

Dapat mengaplikasikan ilmu yang didapat dilingkungan kampus ke dalam industri

pertambangan.

Dapat mengetahui kondisi geologi lapangan penelitian.


Ivan Jorghy Aftah

111.110.080 Page 4

Dapat mengetahui prosedur kegiatan eksplorasi dan eksploitasi pertambangan.

Dapat mengetahui pergerakan lereng tambang apabila terjadi gerakan tanah.

2. Bagi perusahaan

Menambah pemasukan data lapangan yang telah ditentukan dan

Dapat dijadikan acuan untuk kegiatan penambangan.


Ivan Jorghy Aftah

111.110.080 Page 5

BAB II

KAJIAN PUSTAKA

II.1 Konsep Kestabilan Lereng

Gerakan massa tanah/ batuan merupakan proses pergerakan material penyusun

lereng meluncur atau jatuh ke arah kaki lereng karena kontrol gravitasi bumi (Crozier dan

Glade 2004 dalam Karnawati 2005). Dalam pengertian di atas, material penyusun lereng

adalah tanah atau batuan pembentuk suatu lereng (Karnawati, 2005). Apabila massa yang

bergerak ini didominasi oleh massa batuan dan gerakannya melalui suatu bidang pada

lereng, baik berupa bidang miring ataupun lengkung, maka proses pergerakan tersebut

disebut sebagai longsoran batuan. Analisis stabilitas lereng pada permukaan topografi ini

disebut dengan analisis stabilitas lereng.

Analisis stabilitas lereng meliputi konsep kemantapan lereng yaitu penerapan

pengetahuan mengenai kekuatan geser tanah. Keruntuhan geser pada tanah dapat terjadi

akibat gerak relatif antar butirnya. Karena itu kekuatannya tergantung pada gaya yang bekerja

antar butirnya, sehingga dapat disimpulkan bahwa kekuatan geser terdiri atas (DAS, 1994

dalam Turangan, 2014) :

1. Bagian yang bersifat kohesif, tergantung pada macam batuan dan ikatan butirnya.

2. Bagian yang bersifat gesekan, yang sebanding dengan tegangan efektif yang bekerja

pada bidang geser.

Penelitian terhadap kemantapan suatu lereng harus dilakukan bila longsoran lereng yang

mungkin terjadi akan menimbulkan akibat yang merusak dan menimbulkan bencana.

Kemantapan lereng tergantung pada gaya penggerak dan penahan yang ada pada lereng tersebut.

Gaya penggerak adalah gaya gaya yang mengakibatkan lereng longsor. Jika gaya penahannya

lebih besar dari gaya penggerak, maka lereng tersebut dalam keadaan mantap. Kemantapan suatu

lereng biasanya dinyatakan dalam bentuk Faktor Keamanan (F) dengan persamaan sebagai

berikut :

F = gaya penahan / gaya penggerak


Ivan Jorghy Aftah

111.110.080 Page 6

II.2 Faktor faktor yang Mempengaruhi Kestabilan Lereng

Keruntuhan pada lereng diakibatkan oleh adanya gaya-gaya luar yang bekerja pada

material pembentuk lereng yang menyebabkan material pembentuk lereng mempunyai

kecende-rungan untuk menggelincir. Kecenderungan menggelincir ini ditahan oleh kekuatan

geser material sendiri. Meskipun suatu lereng telah stabil dalam jangka waktu yang lama,

lereng tersebut dapat menjadi tidak stabil karena beberapa faktor seperti (Turangan, 2014) :

1. Adanya bidang diskontinuitas

2. Jenis dan keadaan lapisan tanah / batuan pembentuk lereng

3. Bentuk geometris penampang lereng (misalnya tinggi dan kemiringan lereng)

4. Penambahan kadar air pada tanah (misalnya terdapat rembesan air atau infiltrasi

hujan)

5. Berat dan distribusi beban

6. Getaran atau gempa

Faktor-faktor yang mempengaruhi kestabilan lereng dapat menghasilkan tegangan

geser dan suatu gerakan akan terjadi kecuali tahanan geser pada setiap permukaan runtuh

yang mungkin terjadi lebih besar dari tegangan geser yang bekerja (Bowles, 1991 dalam

Turangan, 2014).

Karnawati (2005) menjelaskan bahwa penyebab gerakan massa tanah/ batuan dapat

dibedakan menjadi penyebab yang merupakan faktor kontrol dan merupakan proses pemicu

gerakan. Faktor kontrol merupakan faktor-faktor yang membuat kondisi suatu lereng

menjadi rentan atau siap bergerak meliputi kondisi morfologi, stratigrafi (jenis batuan serta

hubungannya dengan batuan yang lain di sekitarnya), struktur geologi, geohidrologi dan

penggunaan lahan. Faktor pemicu gerakan merupakan proses-proses yang mengubah suatu

lereng dari kondisi rentan atau siap bergerak menjadi dalam kondisi kritis dan akhirnya

bergerak. Umumnya proses tersebut meliputi proses infiltrasi hujan, getaran gempa bumi

ataupun kendaraan/ alat berat, serta aktivitas manusia yang mengakibatkan perubahan beban

ataupun penggunaan lahan pada lereng.


Ivan Jorghy Aftah

111.110.080 Page 7

Gambar II.1 Penyebab Gerakan Masa Tanah dan Komponen komponen Penyertanya (Karnawati, 2005).

II.3 Jenis dan Mekanisme Gerakan Massa

Varnes (1978) dalam Karnawati (2005) membuat klasifikasi jenis gerakan massa

tanah/ batuan dapat berdasarkan mekanisme gerakan serta tipe material yang bergerak.

Table II.1 Klasifikasi Gerakan Masa Tanah/Batuan (Vernes D. J., 1978).


Ivan Jorghy Aftah

111.110.080 Page 8

Sementara itu, Karnawati (1996) menyusun klasifikasi gerakan massa tanah/ batuan di

Indonesia, berdasarkan mekanisme gerakan dengan meninjau faktor-faktor kontrol gerakan

tersebut. Dari pemahaman klasifikasi dan mekanisme gerakan massa tersebut, maka tinjauan

dan analsis geologi terhadap penyebab dan mekanisme suatu kejadian gerakan tanah/

batuan dapat dilakukan secara tepat.

Tabel II.2 Faktor kontrol Gerakan Massa tanah/ batuan(lanjutan) (Karnawati 2005, penyempurnaan dari Karnawati,

et al 2005 dan Karnawati, 1996).


Ivan Jorghy Aftah

111.110.080 Page 9

II.4 Jenis jenis Longsoran

Ada beberapa jenis longsoran menurut Hoek and Bray (1981) yang umum dijumpai pada

massa batuan di tambang terbuka, yaitu:

Longsoran Bidang (Plane Failure)

Longsoran Baji (Wedge Failure)

Longsoran Guling (Toppling Failure)

Longsoran Busur (Circular Failure)

II.4.1 Longsoran Bidang (Plane Failure)

Longsoran jenis ini akan terpenuhi jika kondisi dibawah ini terpenuhi, yaitu :

Jurus (Strike) bidang luncuran mendekati pararel terhadap jurus bidang permukaan lereng

(perbedaan maksimum 200)

Kemiringan bidang luncur (p) harus lebih kecil daripada kemiringan bidang permukaan

lereng (f)

Kemiringan bidang luncur (p) lebih besar dari sudut geser dalam ()

Terdapat bidang bebas yang merupakan batas lateral dari massa batuan atau tanah yang

longsor

Gambar II.2 Longsoran Bidang (Hoek and Bray, 1981).


Ivan Jorghy Aftah

111.110.080 Page 10

II.4.2 Longsoran Baji (Wegde Failure)

Longsoran baji terjadi bila terdapat dua bidang lemah atau lebih yang saling berpotongan

sedemikian rupa sehingga membentuk baji terhadap lereng. Longsoran baji ini dapat dibedakan

menjadi dua jenis, yaitu longsoran tunggal (single sliding) dan longsoran ganda (double sliding).

Untuk longsoran tunggal, luncuran terjadi pada salah satu bidang, sedangkan unuk longsoran

ganda luncuran terjadi pada perpotongan kedua bidang.

Longsoran baji tersebut akan terjadi bila memenuhi syarat sebagai berikut :

Kemiringan lereng lebih besar dari kemiringan garis potong kedua bidang lemah (fi >

i)

Sudut garis potong kedua bidang lemah lebih besar dari sudut geser dalamnya (i > )

Gambar II.3 Longsoran Baji (Hoek and Bray, 1981).

II.4.3 Longsoran Guling (Toppling Failure)

Longsoran guling umumnya terjadi pada lereng yang terjal dan pada batuan yang keras

dimana struktur bidang lemahnya berbentuk kolom. Longsoran jenis ini terjadi apabila bidang

bidang lemah yang ada berlawanan dengan kemiringan lereng.


Ivan Jorghy Aftah

111.110.080 Page 11

Longsoran guling pada blok fleksibel terjadi bila :

>900 + , dimana = kemiringan bidang lemah, sudut geser dalam dan =

kemiringan lereng

Perbedaan maksimal jurus (strike) dari kekar (joint) dengan jurus lereng (slope) adalah

300

Gambar II.4 Longsoran Guling (Hoek and Bray, 1981).

Kondisi untuk menggelinciratau mengguling ditentukan oleh sudut geser dalam dan

kemiringan sudut bidang gelincirnya, suatu balik dengan tinggi h dan lebar dasar balok b terletak

pada bidang miring dengan sudut kemiringan sebesar yang disajikan dibawah ini (dalam dua

dimensi). Dari gambar tersebut terdapat empat daerah kondisi yaitu :

Jika < dan b/h > tan , balok tetap stabil

Jika > dan b/h > tan , balok akan menggelincir

Jika > dan b/h < tan , Balok akan menggelincir dan mengguling

Jika < dan b/h < tan , balok akan langsung mengguling


Ivan Jorghy Aftah

111.110.080 Page 12

II.4.4 Longsoran Busur (Circular Failure)

Longsoran busur umumnya terjadi pada material yang bersifat lepas (loose material).

Seperti material tanah. Seperti namanya, bidang longsornya berbentuk busur. Batuan hancur

yang terdapat pada suatu daerah penimbunan dengan dimensi besar akan cenderung longsor

dalam bentuk longsor lingkaran (Hoek and Bray, 1981). Pada longsoran busur yang terjadi pada

daerah timbunan, biasanya faktor struktur geologi tidak begitu berpengaruh pada kestabilan

lereng timbunan. Pada umumnya, kestabilan lereng timbunan bergantung pada karakteristik

material, dimensi lereng serta kondisi air tanah yang ada serta faktor luar yang mempengaruhi

kestabilan lereng pada lereng timbunan.

Gambar II.5 Longsoran Busur (Hoek and Bray, 1981).

II.5 Konsep Massa Batuan

Massa batuan merupakan volume batuan yang terdiri dari material batuan berupa mineral,

tekstur dan komposisi serta bidang bidang diskontinu, membentuk suatu material dan saling

berhubungan dengan semua elemen sebagai suatu satu kesatuan. Kekuatan massa batuan sangat

dipengaruhi oleh frekuensi bidang bidang diskontinu yang terbentuk, oleh sebab itu massa

batuan akan mempunyai kekuatan yang lebih kecil bila dibandingkan dengan batuan utuh.

Menurut Hoek and Bray (1981), massa batuan adalah batuan yang insitu yang dijadikan

diskontinu oleh struktur seperti joint, sesar dan perlapisan. Konsep pembentukan massa batuan

dapat dituliskan sebagai berikut :


Ivan Jorghy Aftah

111.110.080 Page 13

Gambar II.6 Konsep Pembentukan Massa Batuan.

II.6 Konsep Struktur Batuan

Struktur batuan merupakan gambaran tentang kenampakan atau keadaan batuan, termasuk

didalamnya bentuk atau kedudukannya. Berdasarkan kejadiannya struktur batuan dapat

dibedakan menjadi :

Struktur primer, yaitu struktur yang terjadi pada saat proses pembentukan batuan.

Misalnya : bidang perlapisan (pararel bedding) pada batuan sedimen atau kekar hasil

pendinginan (coloumnar joint) pada batuan beku.

Struktur sekunder, yaitu struktur yang terjadi kemudian setelah batuan terbentuk akibat

danya proses deformasi atau tektonik. Misalnya : lipatan (fold), patahan (fault) dan kekar

(joint).

Bidang diskontinu dapat ditemukan pada struktur primer maupun struktur sekunder.

II.7 Konsep Bidang Diskontinuitas

Secara umum, bidang diskontinu merupakan bidang yang memisahkan massa batuan

menjadi bidang yang terpisah. Menurut Priest (1993) pengertian bidang diskontinu adalah setiap

bidang lemah yang terjadi pada bagian yang memiliki kuat tarik paling lemah pada batuan.

Menurut Gabrielsen (1990), kejadian bidang diskontinu tidak terlepas dari masalah perubahan

tegangan (stress), temperature, regangan (strain), mineralisasi dan rekristalisasi yang terjadi pada

massa batuan dalam waktu yang panjang.


Ivan Jorghy Aftah

111.110.080 Page 14

Beberapa bidang diskontinu yang digolongkan berdasarkan ukuran dan komposisinya

adalah sebagai berikut :

Patahan (Fault)

Fault adalah bidang diskontinu yang secara jelas memperlihatkan tanda tanda bidang

tersebut mengalami pergerakan. Tanda tanda tersebut diantaranya adalah adanya zona

hancuran maupun slickensided atau jejak yang terdapat disepanjang bidang fault. Fault dikenal

sebagai weakness zone karena akan memberikan pengaruh pada kestabilan batuan pada wilayah

yang luas.

Kekar (Joint)

Kekar adalah bidang diskontinu yang telah pecah yang tidak mengalami pergerakan.

Walaupun mengalami pergerakan, pergerakan tersebut amat kecil sehingga bisa diabaikan. Joint

merupakan jenis bidang diskontinu yang paling sering hadir dalam batuan.

Bidang Perlapisan (Bedding)

Bedding terdapat pada permukaan batuan yang mengalami perubahan ukuran dan orientasi

butir dari batuan tersebut serta perubahan mineralogi yang terjadi selama proses pembentukan

batuan sedimen.

Fracture dan crack

Fracture diartikan seagai bidang diskontinu yang pecah tidak pararel dengan struktur lain

yang tampak pada batuan. Beberapa rock mechanic engineer menggunakan istilah fracture dan

crack untuk menjelaskan pecahan atau crack yang terjadi pada saat pengujian batuan, peledakan

dan untuk menjelaskan mekanisme pecahnya batuan brittle.

Fissure

Ada banyak ahli yang menjelaskan pengertian fissure, salah satunya adalah menurut

Fookes dan Dennes (1969) yang mendefinisikan fissure sebagai bidang diskontinu yang

membagi suatu material utuh tanpa memisahkannya menjadi bagian terpisah.


Ivan Jorghy Aftah

111.110.080 Page 15

Adanya bidang diskontinu pada batuan akan mempengaruhi banyak hal yang

berhubungan dengan aktifitas penambangan. Diantaranya adalah pengaruh pada kekuatan

batuan. Semakin banayak bidang diskontinu yang memotong batuan, semakin kecil pula

kekuatan dari batuan tersebut. Bidang bidang diskontinu yang ada pada massa batuan inilah

yang memiliki potensi untuk menyebabkan terjadinya failure pada batuan yang dieskavasi.

Selain itu adanya bidang diskontinu juga akan memberikan pengaruh lain dalam sebuah kegiatan

pertambangan.

Dari semua jenis bidang diskontinu yang ada joint adalah yang paling sering menjadi

pertimbangan. Hal ini disebabkan joint merupakan bidang diskontinu yang telah pecah dan

terbuka, sehingga bidang joint merupakan bidang yang lemah. Selain itu joint hamper selalu

hadir pada suatu massa batauan.

Dalam analisi bidang diskontinu terdapat beberapa istilah yang biasa dipakai secara

umum, yaitu :

Joint Set

Joint Set adalah sejumlah joint yang memiliki orientasi yang relatif sama, atau sekelompok

joint yang pararel.

Gambar II.7 Diagram Blok dengan Tiga Joint Set.


Ivan Jorghy Aftah

111.110.080 Page 16

Orientasi Bidang Diskontinu (Joint Orientation)

Orientasi bidang diskontinu yaitu kedudukan dari bidang diskontinu yang meliputi arah dan

kemiringan bidang. Arah dan kemiringan bidang diskontinu biasanya dinyatakan dalam

strike/dip atau dip direction/dip.

II.8 Prinsip Dasar Metode Grafis

Metode grafis merupakan metode yang digunakn pada tahap awal dalam melakukan

analisis kemantapan lereng sebelum melangkah ketahap perhitungan faktor keamanan. Dengan

melakukan analisis ini dapat diketahui jumlah bidang, jenis dan arah longsoran yang mungkin

terjadi (Sugiyanto, 2000).

Metode analisis stereografis (stereo net) hanya dipakai untuk batuan yang mempunyai bidang

lemah atau bidang diskontinuitas seperti perlapisan, kekar, sesar, foliasi dan sebagainya. Hasil

yang diperoleh berupa dugaan jenis longsoran atau dengan kata lain mengetahui arah gaya

gaya yang bekerja serta arah luncuran. Sedangkan besarnya gaya tidak dapat diketahui. Evaluasi

kemantapan lereng menggunakan proyeksi stereografis memiliki tiga hal utama yaitu (Sugiyanto,

2000) :

1. Memplot sudut lereng

2. Memplot sudut geser dalam

3. Memplot orientasi bidang-bidang lemah

Salah satu hal penting dalam analisis kemantapan lereng batuan adalah pengumpulan data

geologi dan bagaimana cara penyajian data tersebut, sehungga dengan mudah dapat dilakukan

analisis dan evaluasi (Sudarsono, 1991 dalam Sugiyanto, 2000)

Apabila suatu lereng dibentuk oleh batuan yang memiliki bidang diskontinuitas, maka data

data yang dibutuhkan dalam analisis grafis adalah sebagai berikut :

Geometri lereng (jurus dan kemiringan lereng, tinggi lereng serta arah kemiringan lereng)

Struktur batuan (kekar, sesar, perlapisan, foliasi dan sebagainya)


Ivan Jorghy Aftah

111.110.080 Page 17

Sudut geser dalam

Selanjutnya data data yang telah diperoleh diproses dengan proyeksi stereografis sama luas

atau sering disebut sebagai jaring jaring Lambert atau jaring jaring Schimdt. Langkah

langkah pengerjaan dalam analisis ini adalah sebagai berikut :

Pengeplotan dan penggambaran struktur bidang

Untuk penggambaran struktur bidang diperlukan data arah dan kemiringan bidang bidang

diskontinuitas. Cara penggambaran struktur bidang tersebut diambil rata rata nilai arah dan

kemiringan bidang diskontinuitas.

Gambar II.8 Bidang dan Kutub Pada Penggambaran Struktur Bidang (Sugiyanto, 2000).

Arah dan penunjaman perpotongan dua bidang

Penggambaran pada tahap ini dilakukan dengan langkah yang sama seperti pada langkah

sebelumnya.

Gambar II.9 Arah Perpotongan Dua Bidang (Sugiyanto, 2000).


Ivan Jorghy Aftah

111.110.080 Page 18

Sudut perpotongan dua bidang

Penggambaran dua bidang pada data data yang ada dilakukan dengan langkah yang sama

seperti pada langkah sebelumnya, sehingga diperoleh kutub kedua bidang.

Gambar II.10 Sudut Perpotongan Dua Bidang (Sugiyanto, 2000).

Penggambaran sudut geser dalam

Sudut geser dalam digambarkan sebagai sebuah lingkaran pada jarring Schmidt dengan

pusatnya berhimpit dengan pusat jarring. Besar sudut tersebut diukur dari luar jarring kearah

pusat jaring sesuai dengan besarnya sudut geser dalam.

Gambar II.11 Penggambaran Sudut Geser Dalam (Sugiyanto, 2000).


Ivan Jorghy Aftah

111.110.080 Page 19

Bila pada suatu tubuh batuan dijupai bidang bidang diskontinuitas dan setelah

dilakukan pengambilan data serta ploting atau penggambaran pada jaring jaring Schmidt, maka

tubuh batuan dapat diinterpretasikan sebagai berikut :

Gambar II.12 Pola Utama Longsoran Ditunjukan dengan Proyeksi Stereografis (Hoek and Bray, 1981 dalam

Sugiyanto, 2000).

Jika hasil pengeplotan bidang bidang diskontinuitas tidak menunjukan adanya

konsentrasi kutub seperti pada gambar II.12 gambar a, maka dapat diinterpretasikan tubuh batuan

sudah hancur atau sudah lapuk bahkan merupakan tanah. Sehingga kemungkinan longsoran yang

ada adalah longsoran busr (circular). Tetapi bila hasil pengeplotan menunjukan adanya


Ivan Jorghy Aftah

111.110.080 Page 20

konsentrasi kutub yang arahnya searah dengan kemiringan lereng seperti pada gambar II.12

gambar b, maka kemungkinan longsoran yang terjadi adalah longsoran bidang (planar).

Gambar II.13 Syarat Terjadinya Longsoran Bidang (Sugiyanto, 2000).

Apabila hasil pengeplotan bidang menunjukan dua konsentrasi kutub yang arahnya

searah dengan kemiringn lereng seperti pada gambar II.12 gambar c, maka jenis longsoran yang

terjadi adalah longsoran baji (wedge).

Gambar II.14 Syarat Terjadinya Longsoran Baji (Sugiyanto, 2000).

Apabila terdapat konsentrasi kutub yang menunjukan bahwa di tubuh batuan tersebut

terdapat bidang diskontinuitas tegak/hamper tegak dan empunyai arah berlawanan dengan

kemiringan lereng, maka longsoran yang kemungkinan terjadi adalah longsoran guling

(toppling).


Ivan Jorghy Aftah

111.110.080 Page 21

II.9 Prinsip Dasar Metode Kestimbangan Batas (Limit Equilibrium Method/LEM)

LEM adalah metode yang menggunakan prinsip kesetimbangan gaya. Metode analisis ini

pertama tama mengasumsikan bidang kelongsoran yang terjadi. Terdapat dua asumsi bidang

kelongsoran, yaitu beideng kelongsoran berbetntuk busur (circular) dan bidang kelongsoran

yang berberntu planar (non-circular) (Tjie Liong, 2012).

Gambar II.15 Bidang Longsor Circular (Tjie Liong, 2012).

Sifat sifat materil yang relevan dengan masalah kemantapan lereng adalah sudut geser

dalam (), kohesi (c) dan berat satuan batuan (). Suatu massa batuan yang memiliki bidang

diskontinu akan mengalami pergeseran sepanjang retakan bidang diskontinu jika pada massa

batuan tersebut juga bekerja suatu gaya berupa gaya tegangan normal dan tegangan geser.

Tegangan geser yang dibutuhkan untuk menggeser dan meretakan batuan tersebut akan

bertambah sesuai dengan pertambahan tegangan normal.

Gambar II.16 Hubungan Antara Kuat Geser () dan Tegangan Normal (n).


Ivan Jorghy Aftah

111.110.080 Page 22

.Hubungan antara Kuat Geser dan Tegangan Normal dapat dinyatakan oleh persamaan berikut :

= c + Tan

II.9.1 Perhitungan Faktor Keamanan

Perhitungan faktor keamanan pada suatu lereng dengan menggunakan metode

Kesetimbangan Batas akan sangat bergantung pada jenis dari kelongsoran tersebut. Ada empat

macam cara perhitungan faktor keamanan suatu lereng sesuai dengan jenis dari longsor yang ada,

yaitu :

Longsoran Bidang, persamaan yang digunakan untuk menentukan faktor keamanan pada

suatu lereng dengan jenis longsoran bidang adalah sebagai berikut :

=c. A + (W. cosp U V . sinp) Tan

W. sinp + V. cosp

Gambar II.17 Analisis Kesetimbangan Batas Untuk Longsoran Bidang (Hoek and Bray, 1981)


Ivan Jorghy Aftah

111.110.080 Page 23

Longsoran Baji, untuk menentukan faktor keamanan digunakan asumsi bahwa air hanya

masuk disepanjang garis potong bidang lemah dengan muka atas lereng dan merembes

keluar disepanjang garis potong bidang lemah dengan muka lereng serta baji dapat

bersifat impermeable. Persamaan yang digunakan adalah :

Gambar II.18 Analisis Kesetimbangan Batas Untuk Longsoran Baji (Hoek and Bray, 1981)

Longsoran Guling, analisis ini mengambil asumsi bahwa longsoran guling yang terjadi

memiliki n buah blok yang berbentuk teratur dengan lebar x dan tinggi yn.

Gambar II.19 Analisis Kesetimbangan Batas Untuk Longsoran Guling (Hoek and Bray, 1981)


Ivan Jorghy Aftah

111.110.080 Page 24

Untuk keperluan analisis, penomoran blok dimulai dari bawah (toe) ke atas. Sudut

kemiringan adalah dan kemiringan muka atas lereng adalah u, sedangkan dip dari bidang

bidang lemah adalah 90 . Undak undakan yang terjadi (akibat longsoran) berbentuk teratur

dan memiliki kemiringan . Konstanta ai, a2 dan b selanjutnya dapat dihitung dengan persamaan

berikut :

Tinggi blok ke yn dapat dihitung dengan persamaan berikut :

Gaya gaya yang bekerja di setiap blok diilustrasikan seperti pada gambar II.12.

Gambar II.20 Kondisi Kesetimbangan Batas untuk Longsoran Guling (Hoek and Bray, 1981)


Ivan Jorghy Aftah

111.110.080 Page 25

Dari gambar II.12 terlihat bahwa gaya gaya yang bekerja pada dasar blok ke n adalh

Rn dan Sn. Sedangkan gaya gaya yang bekerja pada interface (dengan blok terdekat) adalah

Pn, Qn, Pn-1 dan Qn-1. Konstanta Mn, Ln dan Kn yang terdapat pada gambar II.12 dapat

dihitung dengan cara sebagai berikut :

Untuk blok dibawah crest lereng : Mn = yn ; Ln = yn a1, ; Kn = 0

Untuk blok terdapat pada crest lereng : Mn = yn a2 ; Ln = yn a1 ; Kn = 0

Untuk blok diatas crest lereng : Mn = yn a2 ; Ln = yn ; Kn = 0

Sementara untuk gaya gaya Pn dan Pn-1, perhitungannya dibedakan untuk blok yang

terguling dan blok yang tergelincir.

Longsoran Busur, analisis yang digunakan adalah metode Bishop yang disederhanakan.

Metode ini merupakan salah satu metode yang menggunakan prinsip kesetimbangan

batas dalam menentukan faktor keamanan dari suatu massa material yang berpotensi

longsor. Metode ini memenuhi kesetimbangan gaya pada arah vertical dan

kesetimbangan momen pada pusat lingkaran runtuh. Gaya geser irisan diabaikan.


Ivan Jorghy Aftah

111.110.080 Page 26

Untuk menghitung nilai faktor keamanan dapat menggunakan persamaan sebagai berikut :

Dimana X dihitung dengan persamaan :

Gambar II.21 Model Bishop yang Disederhanakan (Hoek and Bray, 1981)


Ivan Jorghy Aftah

111.110.080 Page 27

BAB III

METODOLOGI

III.1 Metodologi Penelitian

Hal hal yang dilakukan dalam penelitian ini meliputi :

1. Studi Pustaka

Tahapan ini dimaksudkan untuk mengetahui keadaan geologi daerah penelitian dari

studi literatur, jurnal, makalah, dan laporan penelitian terdahulu. Pada tahap ini juga

sebagai pengenalan terhadap tahapan-tahapan yang akan dilakukan kemudian.

2. Pengumpulan Data

Beberapa data yang diperlukan dalam penelitian ini antara lain :

1. Data Sekunder, meliputi data-data geologi daerah penelitian dari literatur, jurnal,

makalah, dan laporan penelitian terdahulu.

2. Data Primer

a. Data kedudukan batuan

b. Data geometri lereng

c. Data struktur geologi

d. Data elevasi muka air tanah

e. Data sifat fisik dan sifat mekanik tanah dan batuan

3. Tahap Analisa dan Interpretasi Data

Setelah dilakukan pengumpulan data, pada tahap ini dilakukan analisa yang meliputi :

1. Uji Sifat Fisik (Basic Properties Test)

2. Uji Kuat Tekan (UCS)

3. Uji Pembebanan (Point Load Test) (jika diperlukan)

4. Uji Geser Langsung (Direct Shear Test)


Ivan Jorghy Aftah

111.110.080 Page 28

4. Tahap Penyelesaian dan Penyajian Data

Semua data yang diperoleh dari analisa dan interpretasi tersebut disajikan dalam bentuk

peta maupun diagram setelah melalui evaluasi. Setelah melalui evaluasi dan pembahasan,

maka akan didapatkan kesimpulan dari tujuan penelitian ini. Tahap ini dilakukan di PT.

Measares Soputan Mining dan Jurusan Teknik Geologi, UPN Veteran Yogyakarta.

Gambar III.1 Diagram Alir Penelitian.


Ivan Jorghy Aftah

111.110.080 Page 29

III.2 Fasilitas Penelitian

1. Tempat Pelaksanaan

Tempat pelaksanaan Tugas Akhir adalah daerah konsesi PT Measares Soputan Mining.

2. Sarana dan Prasarana

Selama pelaksanaan Tugas Akhir, fasilitas, perlengkapan pendukung yang diperlukan :

1. Perijinan

2. Asuransi

3. Akomodasi dan Transportasi selama berada di daerah penelitian

4. Tempat tinggal/mess selama penelitian

5. Perlengkapan penelitian, meliputi :

a. Peta Topografi daerah telitian

b. Perlengkapan lapangan

c. Data-data perusahaan yang diperlukan untuk kelancaran

d. Fasilitas laboratorium

e. Perlengkapan komputer untuk olah data

f. Akses internet

6. Pembimbing lapangan

III.3 Laporan

Hasil penelitian ini akan disajikan dalam bentuk susunan laporan tertulis yang

sistematis yang akan dipresentasikan baik di perusahaan maupun di kampus Program Studi

Teknik Geologi UPN Veteran Yogyakarta.

III.4 Pembimbing

Pembimbing 1 dan 2 adalah pembimbing yang berasal dari Program Studi Teknik

Geologi UPN Veteran Yogyakarta.


Ivan Jorghy Aftah

111.110.080 Page 30

Pembimbing lapangan adalah pembimbing dari perusahaan yaitu PT Measares

Soputan Mining.

III.5 Waktu Penelitian


Ivan Jorghy Aftah

111.110.080 Page 31

BAB IV

RINCIAN DANA PENELITIAN

IV.1 Rincian Dana

Salah satu keberhasilan kegiatan penelitian harus didukung dengan dana yang memadai.

Berikut merupakan rincian dana yang dibutuhkan selama kegiatan penelitian di Daerah X. (dapat

dilihat pada Tabel 4.1)

Tabel IV.1. Uraian biaya pengadaan dan kegiatan penelitian disesuaikan dengan keadaan di lapangan

No Uraian

Jumlah

Satuan Harga

Lama

(Hari) Jumlah (Rp)

1 Biaya sewa alat

Kompas geologi 1 Rp10.000,00 120 Rp 900.000,00

GPS 1 Rp20.000,00 120 Rp 1.800.000,00

Palu geologi 1 Rp2.500,00 120 Rp 225.000,00

HCl 1 Rp45.000,00 - Rp45.000,00

Meteran 1 Rp5.000,00 30 Rp 450.000,00

2 Biaya kerja lapangan

Basecamp 1 - - -

Transportasi Yogya-Sulawesi

(PP) 1 Rp2.000.000,00 - Rp2.000.000,00

Konsumsi 3 Rp10.000,00 120 Rp 1.200.000,00

Transportasi selama di lapangan - - - -

3 Biaya pembuatan laporan

Kertas HVS A4 3 rim Rp35.000,00 Rp 105.000,00

ATK 1 Rp30.000,00 Rp 30.000,00

Tinta hitam 1 Rp25.000,00 Rp 25.000,00

Tinta warna 1 Rp25.000,00 Rp 25.000,00

Printer 1 Rp50.000,00 Rp 50.000,00

TOTAL Rp 6.440.000,00


Ivan Jorghy Aftah

111.110.080 Page 32

BAB IV

PENUTUP

Kegiatan Tugas Akhir ini diharapkan akan memberikan pengalaman, pelajaran, dan

ilmu dalam memetakan suatu daerah terutama kaitannya dengan evaluasi kelerengan yang

ada pada wilayah telitian sehingga dapat bermanfaat bagi perusahaan maupun bagi

mahasiswa. Adanya dukungan dari dunia industri pertambangan akan memberikan dampak

yang positif terhadap dunia akademik terutama akan memberikan wawasan baru terhadap

mahasiswa tentang semua ilmu yang diajarkan di perkulihan dan aplikasinya terhadap dunia

industri.

Pada kesempatan ini penulis akan berusaha untuk bisa memanfaatkan kegiatan ini

semaksimal mungkin dan hasil dari pemetaan ini akan dibuat dalam bentuk laporan dan peta

yang akan dipresentasikan di Program Studi Teknik Geologi, Fakultas Teknologi Mineral,

Universitas Pembangunan Nasional Veteran Yogyakarta.

Demikian usulan penelitian skripsi di PT MEASARES SOPUTAN MINING. Atas

segenap bantuan serta dukungan dari semua pihak sangat kami harapkan. Dan atas

perhatiannya saya mengucapkan banyak terimakasih.

ISI.pdf

Documents

Transcript of ISI.pdf