Perancangan Lereng (proposal)

BAB IPENDAHULUAN

1. 1. Latar BelakangDalam pertambangan terbuka (open pit, strip mine dll) lereng adalah salah satu faktor terpenting dalam keberlangsungan pertambangan. Lereng disini berhubungan dengan penggalian dan penimbunan tanah, batuan dan bahan galian. Karena menyangkut persoalan keselamatan manusia (pekerja), peralatan serta kelancaran produksi, maka membuat lereng yang stabil merupakan hal yang penting. Salah satu cara untuk merancang suatu lereng yang aman adalah dengan menggunakan data data geoteknik dan melakukan analisis kestabilan lereng sehingga akan didapatkan nilai FK minimum. Untuk memperoleh nilai suatu faktor keamanan minimum dari suatu lereng dapat digunakan berbagai macam metode. Antara lain menggunakan metode irisan yang dihitung secara manual maupun metode irisan yang dihitung otomatis menggunakan software komputer.Untuk merancang suatu geometri lereng yang aman diperlukan analisis kestabilan lereng yang akurat agar diperoleh konstruksi lereng yang aman (sesuai dengan syarat keamanan). Penelitian ini berdasarkan kondisi tanah atau batuan yang terdapat pada daerah penelitian. Masalah kemungkinan longsor yang terjadi pada lereng diakibatkan adanya gaya gaya yang mempengaruhi kestabilan lereng yaitu gaya yang berasal dari dalam maupun dari luar. Untuk mengatasi masalah ini, penulis melakukan perbandingan antara analisis kestabilan lereng yang dihitung secara manual dengan metode analisis yang dihitung dengan menggunakan software untuk mendapatkan rancangan lereng yang optimal supaya dapat memperkecil resiko longsoran yang terjadi pada lereng.

1. 2. Perumusan Masalaha. Bagaimana menentukan kemantapan lereng pada penambangan batubara dengan menggunakan metode irisan manual dan metode aplikasi Slide 6.0.b. Bagaimana merancang geometri lereng yang aman berdasarkan perhitungan kestabilan lereng, data titik bor, topografi dan data kualitas tanah pada pertambangan PT. Bima Cakrawala Nusantara.

1. 3. Batasan MasalahPenulis membatasi ruang lingkup pembahasan yaitu melakukan perancangan geometri lereng yang aman yang disesuaikan dengan perhitungan nilai faktor keamanan minimum pada perhitungan kemantapan lereng menggunakan aplikasi Slide maupun perhitungan manual.

1. 4. Tujuan Penelitiana. Merancang lereng yang aman dengan menggunakan aplikasi kestabilan lereng sehingga diperoleh faktor keamanan sebagai acuan untuk melakukan perancangan.b. Memberikan analisis mengenai perancangan geometri jenjang yang paling efektif untuk digunakan.c. Membandingkan hasil penelitian yang menggunakan aplikasi Slide dengan hasil analisis menggunakan metode manual.

1. 5. Manfaat yang diharapkanManfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah:a. Menambah ilmu dan wawasan khususnya pada proses perancangan lereng pada pertambangan batubara agar menjadi bekal ilmu untuk diaplikasikan pada dunia kerja.b. Menjadi referensi dan bahan pertimbangan untuk perusahaan dalam mengambil keputusan khususnya untuk merancang geometri lereng yang aman dan efisien.

1. 6. Sistematika PenulisanAdapun sistematika penulisan dibagi menjadi tiga bab dan terdiri dari sub-sub babnya yakni sebagai berikut:Halaman JudulLembar PengesahanKata PengantarDaftar IsiDaftar gambarDaftar TabelBab I PendahuluanDi dalam bab ini diuraikan tentang Latar Belakang, Perumusan masalah, batasan masalah, Tujuan Penelitian, Manfaat yang diharapkan serta Sistematika Penulisan.

Bab II Dasar TeoriDi dalam bab ini diuraikan tentang dasar teori serta parameter yang menjadi acuan atau tolak ukur dalam penelitian, antara lain:1. Lereng2. Parameter - parameter kemantapan lereng3. Metode metode analisis kemantapan lereng4. Perancangan geometri jenjang

Bab III Metodologi PenelitianDi dalam bab ini diuraikan tentang teknik serta metode pengumpulan data, gambaran umum lokasi penelitian, metode-metode yang digunakan serta bagan alur penelitian.

Bab IV Hasil dan PembahasanPada bab ini diuraikan mengenai analisis dari data data yang didapat serta pengolahan data lapangan yang kemudian dijabarkan menggunakan rumus atau metode untuk mendapatkan hasil.

Bab V PenutupPada bab ini diuraikan mengenai kesimpulan yag mencakup hasil penelitian, serta saran.

BAB IILANDASAN TEORI2. 1. Tinjauan PustakaSuatu permukaan tanah yang miring dengan sudut tertentu terhadap bidang horizontal dan tidak dilindungi, kita namakan sebagai talud tak tertahan (unrestrained slope). Talud ini dapat terjadi secara alamiah atau buatan. Bila permukaan tanah tidak datar, maka komponen berat tanah yang sejajar dengan kemiringan talud menyebabkan tanah bergerak kearah bawah. Bila komponen berat tanah itu cukup besar, kelongsoran talud dapt terjadi yaitu, tanah dalam zona runtuh dapat menggelincir ke bawah. Dengan kata lain, gaya dorong (driving force) melampaui gaya berlawanan yang berasal dari kekuatan geser tanah sepanjang bidang longsor. (Das, Braja M. Endah Noor, Mochtar Indrasurya B, 1995)Suatu analisis stabilitas terdiri dari perkiraan model keruntuhan dan kuat gesernya. Model keruntuhan akan memerlukan peramalan tentang berat (atau beban) yang harus ditahan dan pengaruh air. Perkiraan air membutuhkan pertimbangan mengenai gara rembesan dan berat isi jenuh serta berat isi efektif. Bentuk model keruntuhan biasanya dapat di tentukan dengan cukup baik; walaupun demikian, untuk pusat rotasi, mungkin diperlukan beberapa kali percobaan untuk mendapatkan kasus terburuk. (Bowless E Joseph, 1991)Apabila tanahnya berlapis, mempunyai permukaan freatik, tidak isotropik atau mempunyai diskontinuitas, beberapa jenis penyelesaian dengan metode elemen hingga akan diperlukan. Metode sayatan (slice) biasa dipakai apabila terdapat diskontinuitas yang tidak terlalu jelas. Penyelesaian irisan (wedge) gelincir dipakai apabila diskontinuitas menentukan lokasi sebagai permukaan runtuh. (Bowless E Joseph, 1991)Seperti pernyataan diatas, pada penggunaan metode bishop, beberapa bidang longsor harus diselidiki untuk mendapatkan bidang longsor yang paling kritis yang akan memberikan angka keamanan minimum. (Das, Braja M. Endah Noor, Mochtar Indrasurya B., 1995)Metode Bishop yang disederhanakan (Simplified Bishop Method) ini mungkin adalah metode yang paling banyak digunakan. Bila kita menerapkannya dengan program komputer, maka metode ini akan memberikan hasil yang memuaskan dalam banyak masalah. (Das, Braja M. Endah Noor, Mochtar Indrasurya B., 1995.)Apabila faktor keamanan F > 1,25 kita dapat mempunyai keyakinan yang cukup bahwa lereng yang bersangkutan akan cukup aman. Apabila F lebih kecil dari sekitar 1,07 mungkin saja akan terjadi suatu keruntuhan lereng. . (Bowless E Joseph, 1991,)

2. 2. Dasar Teori2.2.1. Kestabilan LerengSuatu permukaan tanah yang miring membentuk sudut tertentu terhadap bidang horizontal disebut dengan lereng (slope). Lereng dapat terjadi secara alamiah atau dibentuk oleh manusia dengan tujuan tertentu. Jika permukaan membentuk suatu kemiringan maka komponen massa tanah diatas bidang gelincir cenderung akan bergerak kearah bawah akibat gravitasi. Jika komponen gaya berat yang terjadi cukup besar, dapat mengakibatkan longsor pada lereng tersebut. Kondisi ini dapat dicegah jika gaya dorong (driving force) tidak melampaui gaya perlawanan yang berasal dari kekuatan geser tanah sepanjang bidang longsor seperti yang diperlihatkan pada gambar 2.1oGambar 2.1. lereng dengan bidang gelincir circular

Bidang gelincir dapat terbentuk dimana saja di daerah daerah yang lemah. Jika longsor terjadi dimana permukaan bidang gelincir memotong lereng pada dasar atau diatas ujung dasar dinamakan longsor lereng (slope failure) seperti yang diperlihatkan pada Gambar 2.2a. Lengkung kelongsoran disebut sebagai lingkaran ujung dasar (toe circle). Jika bidang gelincir tadi melalui ujung dasar maka disebut dengan lingkaran lereng (slope circle). Pada kondisi tertentu terjadi longsoran dangkal (shallow slope failure) seperti yang ditunjukkan pada gambar 2.2b. jika longsor terjadi dimana permukaan bidang gelincir berada agak jauh dibawah ujung dasar dinamakan longsor dasar (base failure) seperti pada gambar 2.2c. Lengkung kelongsorannya dinamakan lingkaran titik tengah (midpoint circle) (Braja M, Das, 2002)Proses menghitung dan membandingkan tegangan geser yang terbentuk sepanjang permukaan longsor yang paling mungkin dengan kekuatan geser dari tanah yang bersangkutan dinamakan dengan Analisis Stabilitas Lereng (Slope Stability Analysis).

(a)

(b)

(c)Gambar 2.2. Bentuk betuk keruntuhan lereng (a) kelongsoran lereng, (b) kelongsoran lereng dangkal, (c) longsor dasar2.2.2. Parameter Tanah/BatuanUntuk analisis stabilitas lereng diperlukan parameter tanah/batuan: Kuat geserKuat geser terdiri dari kohesi (c) dan sudut geser dalam (). Untuk analisis stabilitas lereng untuk jangka panjang digunakan harga kuat geser efektif maksimum (c,). Untuk lereng yang sudah mengalami gerakan atau material pembentuk lereng yang mempunyai diskontinuitas tinggi digunakan harga kuat geser sisa (c = 0; ) Berat isiBerat isi diperlukan untuk perhitungan beban guna analisis stabilitas lereng. Berat isi dibedakan menjadi berat isi asli, berat isi jenuh, dan berat isi terendam air yang penggunaannya tergantung kondisi lapangan.

Salah satu penerapan pengetahuan mengenai kekuatan geser tanah/batuan adalah untuk analisis stabilitas lereng. Keruntuhan geser pada tanah atau batuan terjadi akibat gerak relatif antarbutirnya. Oleh sebab itu kekuatannya tergantung pada gaya yang berkerja antarbutirnya. Dengan demikian dapat dikatakan bahwa kekuatan geser terdiri atas: Bagian yang bersifat kohesif, tergantung pada macam tanah/batuan dan ikatan butirnya. Bagian yang bersifat gesekan, yang sebanding dengan tegangan efektf yang bekerja pada bidang geser.Kekuatan geser tanah dapat dinyatakan dengan rumus:(2.1)Dimana: S = kekuatan geser = tegangan total pada bidang geser = tegangan air poriC= Kohesi efektf = sudut geser dalam efektifAnalisis stabilitas lereng pada dasarnya dapat ditinjau sebagai mekanisme gerak suatu benda yang terletak pada bidang miring. Benda akan tetap pada posisinya jika gaya penahan R yang terbentuk oleh gaya geser antara benda dan permukaan lereng lebih besar dibandingkan dengan gaya gelincir T dari benda akibat gaya gravitasi. Sebaliknya benda akan tergelincir jika gaya penahan R lebih kecil dibanding dengan gaya gelincir T. Secara skematik terlihat pada gambar (2.4). secara matematis stabilitas lereng dapat diformulasikan sebagai:(2.2)Dimana :FK= faktor keamananR= gaya penahanT= gaya yang menyebabkan gelincir2.2.3. Angka KeamananMengingat lereng terbentuk oleh banyaknya variabel dan banyaknya faktor ketidakpastian antara lain parameter parameter tanah seperti kuat geser tanah, kondisi tekanan air pori maka dalam menganalisis selalu dilakukan penyerdehanaan dengan berbagai asumsi. Secara teoritis massa yang bergerak dapat dihentikan dengan meningkatkan kekuatan gesernya.Hal yang perlu dipertimbangkan dalam penentuan kriteria faktor keamanan adalah resiko yang dihadapi, kondisi beban dan parameter yang digunakan dalam melakukan analisis stabilitas lereng. Resiko yang dibagi menjadi tiga yaitu: tinggi, menengah, rendah. Tugas seorang engineer meneliti stabilitas lereng untuk menentukan faktor keamanannya. Secara umum, faktor keamanan dapat dijelaskan sebagai berikut: (2.3)Dimana Fk= angka keamanan terhadap kekuatan tanah = kekuatan geser tanah rata rata= tegangan geser rata rata yang bekerja pada bidang longsorKekuatan geser suatu lahan terdiri dari dua komponen. Friksi dan kohesi, dan dapat ditulis:(2.4)Dimana, C= kohesi tabah penahan= sudut geser penahan= tegangan normal rata rata permukaan bidang longsorAtau dapat ditulis (2.5)Dimana Cd adalah kohesi dan sudut geser yang bekerja sepanjang bidang longsor. Dengan mensubstitusi persamaan ( 2.4) dan persamaan (2.5) ke dalam persamaan (2.3) sehingga kita mendapat persamaan yang baru.(2.6)Sekarang kita dapat mengetahui beberapa parameter lain yang mempengaruhi angka keamanan tadi, yaitu angka keamanan terhadap kohesi, Fc dan angka keamanan terhadap sudut geser F. Dengan demikian Fc dan F dapat kita definisikan sebagai :(2.7)Dan(2.8)Bilamana persamaan (2.6), (2.7), dan (2.8) dibandingkan adalah wajar bila Fc menjadi sama dengan F. Harga tersebut memberikan angka keamanan terhadap kekuatan tanah atau jikaKita dapat menuliskanFK = Fc = F(2.9)Fk sama dengan 1 maka lereng dalam keadaan akan longsor. Biasanya 1,5 untuk angka keamanan terhadap kekuatan geser yang dapat diterima untuk merencanakan suatu stabilitas lereng. Parameter yang digunakan menyangkut hasil pengujian dengan harga batas atau sisa dengan mempertimbangkan ketelitiannya. Tabel memperlihatkan faktor keamanan terendah berdasarkan hal hal tersebut diatas.ResikoKondisi BebanParameter kekuatan geser

MaksimumSisa

TelitiKurang TelitiTelitiKurang Teliti

TinggiDengan Gempa1,501,751,351,50

Tanpa Gempa1,802,001,601,80

MenengahDengan Gempa1,301,601,201,40

Tanpa Gempa1,501,801,351,50

RendahDengan Gempa1,101,251,001,10

Tanpa Gempa1,251,401,101,20

Tabel 2.1. Faktor Keamanan minimum lerengResiko tinggi jika ada konsekuensi terhadap manusia cukup besar (ada pemukiman, dll) dan atau adanya suatu bangunan maupun tempat penting. Resiko menengah bila ada konsekuensi terhadap manusia tapi hanya sedikit (bukan pemukiman). Resiko rendah bila tidak ada konsekuensi terhadap manusia maupun bangunan.Kekuatan geser maksimum adalah harga puncak dan dipakai apabila massa tanah/batuan yang potensial longsor tidak mempunyai bidang diskontinuitas (perlapisan, rekahan, sesar dsb) dan belum pernah mengalami gerakan. Kekuatan residual dipakai apabila : (i) massa tanah/batuan yang potensial bergerak mempunyai bidang diskontinuitas, dan atau (ii) pernah bergerak (walaupun tidak mempunyai bidang diskontinuitas)

2.2.4. Analisis Kestabilan LerengPada umumnya analisis kestabilan lereng dapat dibagi menjadi dua kelompok besar yaitu: Prosedur Massa ( Mass Procedure)Pada cara analisis ini, massa tanah yang berada diatas bidang gelincir diambil menjadi satu kesatuan. Prosedur ini berguna bila tanah yang membentuk lereng dianggap homogen (Braja M. Das, 2002). Metode Irisan ( Method of Slice)Pada cara analisis ini tanah yang ada diatas bidang gelincir dibagi menjadi beberapa irisan irisan paralel tegak. Stabilitas dari tiap tiap irisan dihitung secara terpisah. Metode ini lebih teliti karena tanah yang tidak homogen dapat juga dimasukkan dalam perhitungan (Braja M. Das, 2002). 2.2.5. Metode Irisan (Method of Slice)Analisis stabilitas dengan menggunakan metode irisan dapat dijelaskan dengan gambar (2,7). Dalam metode ini, permukaan runtuh potensial pada potongan, diasumsikan berbentuk busur lingkaran dengan pusat O dan jari jari r. Massa tanah (ABCD) diatas permukaan runtuh coba coba (AC) dibagi oleh bidang bidang vertikal menjadi sejumlah irisan dengan lebar b, seperti diperlihatkan pada gambar 2.7. untuk setiap irisan, sudut yang dibentuk oleh dasar irisan dan sumbu horisontal adalah dan tingginya \, yang diukur dengan garis sumbu, adalah h. Faktor keamana didefinisikan sebagai rasio kekuatan geser yang ada () terhadap kekuatan geser () yang harus dikerahkan untuk mempertahankan syarat batas kesetimbangan, yaitu(2.10)Faktor keamanan diambil sama untuk setiap irisan, agar terdapat keadaan yang saling mendukung diantara irisan irisan, jadi harus ada gaya yang bekerja diantara irisan irisan tersebut.

Gambar 2.3. Permukaan bidang gelincir yang akan dicobaGaya (per satuan ukuran yang tegak lurus terhadap potongan) yang bekerja pada irisan adalah:1. Berat total irisan, (, bila diperlukan).2. Gaya normal total pada dasar, N (sama dengan ). Umumnya, gaya ini memiliki dua buah komponen, yaitu gaya normal efektif N (sama dengan ) dan gaya air batas U (boundary water force), (sama dengan ul), dimana u adalah tekanan air pori pada pusat dasar dan l adalah panjang dasar.3. Gaya geser pada dasar, ml.4. Gaya normal total pada sisi sisi E1 dan E2.5. Gaya geser pada sisi sisi, X1 dan X2.

Gambar 2.4. gaya gaya yang bekerja menurut BishopSetiap gaya luar juga harus diperhitungkan dalam analisis.Masalah ini adalah statis tak tentu dan untuk mendapatkan penyelesaian, harus dibuat asumsu tentang gaya gaya antaririsan (interslice force) E dan X, dimana faktor kemananan yang didapat tidak eksak.Dengan meninjau momen terhadap O, maka jumlah momen akibat gaya gaya geser T pada busur keruntuhan AC harus sama dengan momen akibat berat massa tanah ABCD. Untuk setiap irisan, lengan momen W adalah , sehingga Sekarang,(2.11)Untuk analisis yang menggunakan tegangan efektif,Atau(2.12)Dimana La adalah panjang busur AC. Persamaan 9.3 cukup tepat tetapi tetap ada pendekatan dalam menentukan gaya N. Untuk busur keruntuhan yang diberikan, nilai F akan tergantung pada bagaimana gaya N tersebtu dieprkirakan.2.2.6. Penyelesaian Menurut Fellenius (Ordinary)Dalam penyelesaian ini diasumsikan untuk setiap irisan, resultan gaya gaya antaririsan adalah nol. Penyelesaian tersebut meliputi penyelesaian ulang untuk gaya gaya pada setiap irisan yang tegak lurus terhadap dasar, yaitu(2.13)Kemudian, faktor keamanan yang dinyatakan dalam tegangan efektif (persamaan 9.3) diberikan oleh(2.14)Komponen komponen dan dapat ditentukan secara grafis untuk setiap irisan. Alternatif lain, nilai dapat diukur atau dihitung. Sekali lagi, sejumlah permukaan keruntuhan coba coba harus dipilih untuk mendapatkan faktor keamanan yang minimum. Penyelesaian ini menghasilkan perkiraan faktor keamanan yang lebih kecil. Kesalahannya, jika dibandingkan dengan metode analisis yang lebih akurat, biasanya berada di dalam rentang 5 20%.Untuk suatu analisis yang menggunakan tegangan total, digunana parameter parameter cu dan u, dan u pada Persamaan 9.4 adalah nol. Bila u = 0 faktor keamanannya adalah(2.15)Karena N tidak tampak dalam persamaan 9.5, maka didapat nilai F yang eksak.2.2.7. Penyelesaian Penyerdehanaan Menurut Bishop (Simplified Bishop Method)Dalam penyelesaian ini diasumsikan bahwa resultan gaya pada sisi irisan adalah horisontal, yaituX1 X2 = 0Untuk keseimbangan gaya geser pada dasar setiap irisan adalahDengan menyelesaian kembali gaya gaya dalam arah vertikal:(2.16)Dengan mensubstitusikan Maka, dari Persamaan 9.3, sesudah disusun kembali, didapatkan :(2.17)Tekanan air pori dapat dihubungkan dengan tekanan pengisian total (total fill pressure) pada setiap titik dengan menggunakan rasio tekanan pori yang tak berdimensi, yang didefinisikan sebagai(2.18)( bila diperlukan), untuk setiap irisan. Sehingga Persamaan 9.7 dapat ditulis:(2.19)Karena faktor keamanan ada pada kedua ruas Persamaan 9.9, maka harus digunakan suatu proses pendekatan bertahap untuk memperoleh penyelesaian tetapi dengan konvergensi yang tepat.Berhubung adanya perhitungan berulanf dan diperlukan pemilihan sejumlah permukaan keruntuhan coba coba yang tepat, maka metode irisan biasanya diselesaikan dengan menggunakan komputer geometri lereng yang lebih kompleks dan lapisan tanah yang berbeda akan dapat diselesaikan dengan metode ini.Pada sebagian besar kasus, nilai rasio tekanan pori tidak konstan diseluruh permukaan keruntuhan, kecuali bila terdapat suatu daerah dengan tekanan pori yang tinggi, biasanya yang digunakan dalam desain adalah nilai rata rata (diukur berdasarkan luas). Sekali lagi, faktor keamanan yang ditentukan dengan metode ini adalah suatu perkiraan yang lebih kecil tetapi kesalahan jarang melebihi 7% dan pada sebagian besar kasus lebih kecil dari 2%.Spencer [9.15] mengemukakan suatu metode analisis dimana resultan gaya antar-irisan adalah sejajar dan keseimbangan gaya dan keseimbangan momen terpenuhi. Spencer memperlihatkan bahwa ketelitian metode penyerdehanaan dari Bishop, dimana hanya memenuhi keseimbangan momen, adalah akibat dari ketidakpekaan persamaan momen terhadap lereng dengan gaya gaya antar-irisan.Koefisien stabilitas yang tidak berdimensi untuk lereng homogen, menurut Persamaan 9.9, telah dikemukakan oleh Bishop dan Morgenstern [9.4]. Dapat dilihat bahwa untuk suatu sudut lereng dan sifat sifat tanah tertentu, faktor keamanan bervariasi secara linear terhadap dan dapat dinyatakan sebagai(2.20)Dimana m dan n adalah koefisien stabilitas. Koefisien m dan n merupakan fungsi bilangan tak berdimensi , dan faktor kedalaman D.2.2.8. Rocscience SlideRocscience Slide adalah salah satu software geoteknik yang mempunyai spesialisasi sebagai software perhitungan kestabilan lereng. Pada dasarnya Rocscience Slide adalah salah satu program didalam paket perhitungan geoteknik Rocscience yang terdiri dari Swedge, Roclab, Phase2, RocPlane, Unwedge dan RocData.Secara umum langkah analisis kestabilan lereng dengan Rocscience Slide adalah permodelan, identtifikasi metode dan parameter perhitungan, identifikasi material, penentuan bidang gelincir, running/kalkulasi, dan interpretasi nilai FoS dengan software komplemen Slide bernama Slide Interpret.Analisis kestabilan lereng mempunyai tingkat kerumitan yang cukup tinggi dan mempunyai banyak variabel. Selain itu akurasi kestabilan lereng juga sangat dipengaruhi oleh akurasi parameter yang dimasukkan terkait dengan kondisi sebenarnya. Perhitungan detail dan unsur ketidakpastiannya cukup besar (diwakili oleh parameter probability) sehingga jika perhitungan dilakukan manual akan memakan waktu yang cukup lama dan akurasinya pun tidak maksimal. Oleh karena itu analisis kestabilan lereng semakin banyak digunakan di dunia industri maupun pendidikan. Tetapi yang menjadi syarat utama seseorang sebelum menggunakan software adalah pemahaman terhadap konsep perhitungan tersebut.Rocscience Slide banyak digunakan di industri khususnya pertambangan dan konstruksi khususnya tanggul, bendungan dan lereng pada sisi jalan.

2. 3. Kerangka PemikiranSecara garis besar, kerangka pemikiran dari penelitian untuk Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut.

Latar Belakang MasalahUntuk melakukan perencanaan lereng pada pertambangan batubara yang masih belum dieksploitasi sama sekali berdasarkan data tanah, titik bor dan topografi dengan cara manual dan otomatis (aplikasi)Rumusan MasalahBagaimana cara merancang lereng yang aman berdasarkan data titik bor, topografi dan data kualitas tanah pada pertambangan PT. Bima Cakrawala NusantaraBerapa besar perbedaan hasil perhitungan FK antara menggunakan aplikasi Slide 6.0 dan perhitungan Manual dengan percobaan bidang gelincir coba coba.Tujuan PenelitianMenganalisis dan merancang lereng yang memenuhi syarat keamanan dan efisien pada seluruh areal pertambangan PT. Bima Cakrawala Nusantara.Untuk membandingkan hasil perhitungan FK secara manual dengan perhitungan memakai aplikasi Slide 6.0 menggunakan metode Bishop. DataData titik bor, data topografi dan data kualitas tanahAnalisa dan Pengolahan DataPerbandingan perhitungan FK manual dengan aplikasi SlidePerancangan geometri lereng finalKesimpulan

BAB IIIMETODOLOGI PENELITIAN3. 1. Metode PenelitianMetode yang digunakan dalam penelitian ini adalah secara eksperimen yaitu metode yang dilakukan dengan mengadakan kegiatan percobaan sekaligus asumsi untuk mendapatkan data. Kemudian data tersebut akan diolah dengan cara dilakukan perhitungan dan mendapatkan suatu hasil perbandingan dari hasil perhitungan dengan metode yang lainnya. Penelitian ini melibatkan data perhitungan FK yang akan dibandingkan antara perhitungan manual dan aplikasi slide dengan keduanya menggunakan metode Simplified Bsihop.

3. 2. Jenis DataJenis jenis data yang digunakan dalam penelitian ini adalah:3.4.1. Data SekunderData sekunder yaitu data yang diambil berdasarkan hasil penelitian yang masih berjalan atau hasil penelitian sebelumnya yang masih berkaitan dengan penelitian tersebut. Data sekunder yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah data titik bor yang diperoleh dari PT Bima Cakrawala Nusantara, data topografi dari hasil pemetaan menggunakan GPS di areal penelitian, dan data Uji Kualitas Tanah yang diambil dari penelitian oleh Sandro P. Ramadani (2014).

3. 3. PeralatanPeralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah:Komputer dengan aplikasi seperti:i. Slideii. Surfer 10iii. Surpac 6.1.2iv. AutoCAD 2012v. Microsoft Excelvi. Microsoft Word

3. 4. Prosedur Pelaksanaan3.4.1. Pembuatan Sampel Lereng UjiPembuatan sampel lereng uji ini dilakukan untuk mensimulasikan lereng yang akan dihitung faktor keamanannya yang berdasarkan pada data data titik bor, topografi dan hasil uji kualitas tanah. Sampel lereng yang dibuat berjumlah lebih dari satu, sehingga lereng lereng yang diujikan dapat mewakili keseluruhan lereng pada seluruh areal pertambangan batubara.Prosedur ini dibagi dalam beberapa langkah yaitu:1. Langkah IMerupakan tahap persiapan untuk mempersiapkan alat dan kelengkapan data yang akan digunakan. Dari data tersebut, interpretasikan geometri cadangan batubara dan topografi pada aplikasi Surpac. Sehingga pada tampilan window Surpac terlihat bentuk cadangan dan kontur topografi. Setelah itu, lakukan analisis untuk memilih bagian bagian dari cadangan yang akan dibuat lereng coba coba tersebut.2. Langkah IISetelah letak lereng uji sudah ditentukan, hitung kedalaman cadangan batubara dari topografi pada lokasi lereng uji tersebut. Data kedalaman ini bisa didapatkan dari data titik bor yang ada di sekitar lokasi lereng uji yang sudah dibuat tadi, atau menghitung sendiri jarak antara cadangan dengan topografi permukaan menggunakan fungsi Inquire pada Surpac 3. Tahap IIISetelah data kedalaman lereng uji sudah didapatkan, selanjutnya cari data kedalaman lereng uji yang lainnya dengan menggunakan cara yang sama. Data kedalaman ini digunakan sebagai data ketinggian lereng yang akan direncanakan.

3.4.2. Pembuatan Desain Lereng Yang DiujikanSetelah data kedalaman tiap tiap lereng sudah didapatkan, selanjutnya akan dilakukan mendesain lereng yang akan diujikan. Pada tahap ini, akan digunakan aplikasi AutoCAD untuk memudahkan penggambaran dan perhitungan agar lebih akurat dan singkat. Pada proses ini dibagi dalam beberapa tahapan yaitu:1. Tahap ISetelah data kedalaman didapatkan, data tersebut akan dijadikan patokan ketinggian lereng yang akan didesain. Lereng akan didesain dengan konfigurasi tinggi yang sama tapi sudut kemiringan yang berbeda beda. Sudut kemiringan yang didesain dimulai dari sudut 20 - 60 atau 70.2. Tahap IISetelah lereng didesain, kemudian menentukan pusat bidang gelincir dan radiusnya pada lereng sehingga terbentuk lengkungan bidang gelincir pada lereng yang diujikan. Setelah itu, tanah yang berada diatas bidang longsor percobaan dibagi dalam 10 irisan tegak. Setelah itu, cari besar luasan tiap tiap irisan, ketinggian dan dengan tool measure pada AutoCAD. Kemudian lereng tersebut akan coba didesain dengan bidang gelicir yang bervariasi lainnya.

3.4.3. Perhitungan Faktor Keamanan ManualTahapan ini merupakan secara matematis untuk menentukan faktor keamanan yang melibatkan data desain lereng dan uji kualitas tanah. Pada proses perhitungan ini, dibagi dalam beberapa tahap yaitu:1. Tahap IBuat tabel untuk memudahkan perhitungan yang menggunakan metode simplified bishop. Masukkan data data perhitungan desain lereng seperti luasan slice, , ketinggian dan juga data uji kualitas tanah pada tabel. Setelah seluruh parameter perhitungan dimasukkan dalam tabel, hitung Faktor Keamanannya dan kemudian lakukan iterasi terhadap nilai hasil faktor keamanan sebelumnya.2. Tahap IILakukan perhitungan seperti diatas dengan lereng uji yang lainnya hingga mendapatkan nilai Faktor Keamanannya yang terkecil.

3.4.4. Perhitungan Faktor Keamanan Menggunakan Rocscience Slide 6.0Pada tahapan ini, perhitungan faktor keamanan sepenuhnya menggunakan aplikasi Rocscience Slide. Tahapan kerjanya adalah sebagai berikut.1. Tahap IDesain lereng di aplikasi Rocscience Slide dengan geometri besar sudut, ketinggian yang sama dengan desain lereng dengan menggunakan metode manual. Kemudian input data uji kualitas tanah pada menu define material properties pada slide.

2. Tahap IIHitung faktor keamanan dengan menggunakan menu compute pada Slide, dan tampilkan hasil perhitungannya menggunakan Slide Interpret.

3. 5. Diagram Alir Penelitian

mulaiMendesain Geometri Lereng Uji. penampang lereng yang akan diteliti, kemiringan dimulai dari >20 - 60Mendesain Geometri Lereng Uji. penampang lereng yang akan diteliti, kemiringan dimulai dari >30 - 60Menentukan titik pusat radius dan bidang gelincir kelongsoranMembuat irisan irisan pada penampang lerengHitung: Hitung FK (Simplified Bishop Method):Data SekunderData Titik BorData TopografiData uji kualitas tanah

Mendesain geometri lereng yang aman pada areal penambanganMenampilkan jumlah FK minimum masing masing metode ( Manual dan Aplikasi Slide 6.0 )Membandingkan perhitungan FK secara manual dan menggunakan aplikasi dengan metode Simplified Bishop MethodFK MinimumYatidaktidakPenyusunan Skripsi

Perhitungan Faktor Keamanan dan tampilkan dengan Slide Interpret

RENCANA DAFTAR PUSTAKAKarl Terzaghi, Ralph B. Peck, Mekanika Tanah dalam Praktek Rekayasa, Edisi Kedua, Penerbit Erlangga, Jakarta, 1987.Das M. Braja, Noor Endah, B. M. Indrasurya,Mekanika Tanah (Prinsip prinsip Rekayasa Geoteknis), Penerbit Erlangga, Jakarta, 1998Hamzah Maulana, Atiyya Inayatillah, Analisis Ketabilan Lereng Dengan Software Rocscience Slide, www.civilforfuture.com/geoteknikUser Guide Slide, 2d limit equilibrium slope stability for soil and rock slopes, Rocscience Inc, 1989 2003Ir. G. T. Liong, D. J. G. Herman, Analisa Stabilitas Lereng Limit Equilibrium vs Finite Element Method, Jakarta, 2012.Das M. Braja, Principles of Geo technicalEngineering, fifth edition. Wadsworh Group, US, 2002.

RENCANA DAFTAR ISIKATA PENGANTAR DAFTAR ISI DAFTAR GAMBAR DAFTA R TABEL DAFTAR LAMPIRAN BAB I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah B. Identifikasi Masalah C. Perumusan Masalah D. Batasan Masalah E. Maksud Dan Tujuan Penelitian F. Kegunaan Penelitian BAB II. KAJIAN TEORITIS A. Dasar Teori B. Pengamatan Lapangan C. Data yang Diambil D. Analisis Penyelesaian Masalah BAB III. METODOLOGI PENELITIAN A. Diagram Alir Penelitian B. Pengambilan Sampel C. Perhitungan Data BAB IV. DATA DAN ANALISIS DATA BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan B. Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN