TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN TEROWONGAN …

TUGAS AKHIR

ANALISIS KESTABILAN TEROWONGAN MENGGUNAKAN METODE

ROCK TUNNELLING QUALITY INDEX (Q-SYSTEM) DITAMBANG

BATUBARA PT. ALLIED INDO COAL JAYA KOTA SAWAHLUNTO

PROVINSI SUMATERA BARAT

Diajukan Kepada Sekolah Tinggi Teknologi Industri Padang Untuk

Memenuhi Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana (S1)

DIAN FEBRI YANCE

1410024427044

PROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGAN

YAYASAN MUHAMMAD YAMIN PADANG

SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI INDUSTRI

(STTIND) PADANG

2020

i

ANALISIS KESTABILAN TEROWONGAN MENGGUNAKAN METODE

ROCK TUNNELING QUALITY INDEX (Q-SYSTEM) DITAMBANG

BATUBARA PT. ALLIED INDO COAL JAYA KOTA SAWAHLUNTO

PROVINSI SUMATERA BARAT

Nama : Dian Febri Yance

NPM : 1410024427044

Pembimbing 1 : Refky Adi Nata, MT

Pembimbing 2 : Jevie Carter Eka Putra, MT

ABSTRAK

Tambang bawah tanah (Underground Mining) merupakan metode

penambangan yang segala kegiatan atau aktivitas penambangannya dilakukan

dibawah permukaan bumi. Tambangan bawah tanah sangat identik dengan resiko

subsidence yang disebabkan oleh berkurangnya daya dukung tanah akibat adanya

penggalian. Penggalian lubang bukaan akan mengakibatkan terganggunya

kestabilan dari daerah tersebut seperti keruntuhan atap, ambrukan dinding

tambang (rib spalling), dan penggelembungan lantai (floor heave). Tujuan

penelitian ini adalah untuk menganalisis kualitas massa batuan dengan

menggunakan metode Rock Tunnelling Quality Index (Q-System), penggunaan

software Phase2 version 6.0 untuk menentukan tegangan (meanstress) pada

terowongan serta menentukan nilai Faktor Keamanan (FK) terowongan

menggunakan kriteria keruntuhan Mohr-coulomb. Metode pengumpulan data pada

penelitian ini meliputi observasi lapangan dan pengujian laboratorium. Metode

penyelesaian masalah yang digunakan yaitu klasifikasi massa batuan Rock

Tunnelling Quality Index (Q-System) yang terdiri dari rock quality designation

(RQD), jumlah pasang kekar, tingkat kekasaran kekar, alterasi kekar, Aliran Air

tanah, stress reduction factor (SRF). Hasil Q-System berdasarkan parameter diatas

menjelaskan batubara memiliki nilai Q-System 1,8 dan batupasir memiliki Q-

System 1,6. Nilai faktor keamanan pada tunnel AICJ-04 0,87 nilai ini masuk

kategori krisis atau tidak stabil, ini menunjukan bahwa tunnel AICJ-04 harus

dilakukan pemasangan penyangga. Analisis nilai meanstress AICJ-04 didapatkan

nilai mean stress minimum 2,00 dan meanstress maksimum sebesar 3,50.

Kata Kunci : Q-System, Stress Reduction Factor (SFR), Rock Quality Designation

(RQD), Meanstress

ii

ANALYSIS OF TUNNEL STABILITY USING THE METHOD ROCK

TUNNELING QUALITY INDEX (Q-SYSTEM) COAL MINED PT.

ALLIED INDO COAL JAYA CITY SAWAHLUNTO WEST SUMATERA

PROVINCE

Name : Dian Febri Yance

NPM : 1410024427044

Supervising 1 : Refky Adi Nata, MT

Supervising 2 : Jevie Carter Eka Putra, MT

ABSTRACT

Underground Mining is a method of mining that all activities or activities of

the filling are carried out under the surface of the Earth. The subterranean pond is

identical with the risk of subsidence caused by a decrease in soil support due to

excavations. Opening hole digging will result in disruption of the area's stability

such as the roof collapse, the impact of the mine walls (rib spalling), and the Floor

heave. The purpose of this research is to analyze the quality of rock mass using

the method of stone Tunnelling Quality Index (Q-System), the use of software

PHASE2 version 6.0 to determine the voltage (meanstress) in the tunnel and

determine the value The security factor (FK) tunnel uses the collapse criteria of

Mhor-Coulomb. The data collection methods in this study include field

observation and laboratory testing. Problem solving method used is the

classification of Rock mass Tunnelling Quality Index (Q-System) consisting of

rock Quality designation (RQD), the number of Kekar pairs, the level of

roughness of the Kekar, alterations of the ground water, soil Reduction factor

(SRF). The Q-System results based on the above parameters explaining coal has a

value of Q-System 1.8 and the battery has a Q-System 1.6. The value of security

factor in the Tunel AICJ-04 0.87 This value is in the category of crisis or unstable,

this indicates that the AICJ-04 Tunel must be carried out buffer. The analysis of

the AICJ-04 meanstress value is obtained at a minimum mean stress value of 2.00

and maximum meanstress of 3.50.

Keywords : Q-System, Stress Reduction Factor (SFR), Rock Quality Designation

(RQD), Meanstress

iii

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis ucapkan atas kehadirat Allah SWT yang telah

melimpahan nikmat, rahmat, dan karunia-Nya sehingga penulis dapat

menyelesaikan tugas akhir ini sesuai waktu yang telah ditentukan. Shalawat

beriringan salam penulis kirimkan kepada junjungan umat islam Nabi besar

Muhammad SAW. Penulis menyadari bahwa penulisan tugas akhir ini belum

sempurna karena keterbatasan pengetahuan yang dimiliki penulis. Walaupun

demikian, penulis telah berusaha semaksimal mungkin dalam penyelesaian tugas

akhir ini dengan baik.

Dalam proses ini penulis telah didorong dan dibantu oleh berbagai pihak, oleh

karena itu dalam kesempatan ini, penulis dengan tulus hati mengucapkan terima

kasih yang sebesar-besarnya kepada:

1. Teristimewa untuk kedua orang tua dan keluarga besar yang selalu

memberikan dukungan moril dan materil serta do’a sehingga penulis bisa

menyelesaikan Tugas Akhir ini.

2. Bapak Riko Ervil, MT selaku Ketua Sekolah Tinggi Teknologi Industri

(STTIND)

3. Ibu Riam Marlina A, MT, selaku Ketua Prodi Teknik Pertambangan Sekolah

Tinggi Teknologi Industri (STTIND) Padang.

v

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN PENGESAHAN

ABSTRAK ..................................................................................................... I

KATA PENGANTAR ................................................................................... III

DAFTAR ISI ................................................................................................. V

DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... X

DAFTAR TABEL ......................................................................................... XI

DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................. XII

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah ....................................................................... 1

1.2 Identifikasi Masalah ............................................................................. 3

1.3 Batasan Masalah ................................................................................... 3

1.4 Rumusan Masalah ................................................................................ 3

1.5 Tujuan Penelitian .................................................................................. 4

1.6 Manfaat Penelitian ................................................................................ 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Landasan Teori ..................................................................................... 6

2.1.1 Kegiatan Penambangan Bawah Tanah ............................................. 6

2.1.2 Deskripsi Perusahaan....................................................................... 6

1. Sejarah Singkat PT. Allied Indo Coal Jaya ........................................ 6

2. Kondisi Umum Geologi .................................................................... 7

3. Litologi ............................................................................................. 8

vi

4. Morfologi .......................................................................................... 9

5. Stratigrafi Regional ........................................................................... 10

6. Lokasi dan Kesampaian Daerah ......................................................... 12

2.1.3 Sifat Fisik dan Mekanik Batuan ....................................................... 13

1. Sifat Fisik Batuan............................................................................... 13

2. Sifat Mekanik Batuan......................................................................... 14

2.1.4 Metode Rock Tunnelling Quality Index (Q-System) ......................... 23

a. Rock Quality Designation(RQD) ........................................................ 24

b. Jumlah Pasang Kekar/Joint Set Number (Jn) ..................................... 26

c. Tingkat Kekasaran Kekar/Joint Roughness Number (Jr) ..................... 26

d. Alterasi Kekar/Joint Alteration Number (Ja) ...................................... 27

e. Aliran Air Tanah/Joint Water Reduction Number(Jw) ........................ 29

f. Stress Reduction Factor (SRF) ........................................................... 29

g. Excavation Support Ratio (ESR) ........................................................ 31

2.1.5 Perhitungan Faktor Keamanan ......................................................... 33

2.2 Kerangka Konseptual............................................................................ 34

2.2.1 Input ................................................................................................ 34

2.2.2 Proses .............................................................................................. 36

2.2.3 Output ............................................................................................. 36

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Jenis Penelitian ..................................................................................... 38

3.2 Lokasi dan Waktu Penelitian ................................................................ 38

3.2.1 Lokasi Penelitian ............................................................................. 38

vii

3.2.2 Waktu Penelitian ............................................................................. 38

3.3 Variabel Penelitian ............................................................................... 39

3.4 Data dan Sumber Data .......................................................................... 39

3.4.1 Data ................................................................................................ 39

3.4.2 Sumber Data.................................................................................... 40

3.5 Teknik Pengumpulan Data .................................................................... 40

3.6 Teknik Pengolahan Data ....................................................................... 41

3.8 Kerangka Metodologi ........................................................................... 42

BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA

4.1 Pengumpulan Data................................................................................ 45

4.1.1 Data Primer ..................................................................................... 45

1. Sampel Batuan ................................................................................... 45

2. Dimensi terowongan .......................................................................... 45

3. Data kekar.......................................................................................... 46

4. Data Uji Laboratorium ....................................................................... 46

a. Sifat Fisik Batuan ............................................................................ 47

b. Sifat Mekanik Batuan ...................................................................... 48

4.1.2 Data Sekunder ............................................................................... 51

4.2 Pengolahan Data ................................................................................... 51

4.2.1 Sifat Fisik dan Mekanik Batuan ....................................................... 52

1. Pengujian Sifat Fisik .......................................................................... 52

2. Pengujian Sifat Mekanik .................................................................... 53

a. Kuat Tekan Uniaksial ...................................................................... 54

viii

b. Kuat Tarik (tensille strenght) ........................................................... 57

c. Kohesi ............................................................................................. 57

d. Sudut Geser Dalam .......................................................................... 57

e. Poisson Ratio ................................................................................... 58

4.2.2 Rock Tunnelling Quality Index (Q-Sytem) ........................................ 58

1. Pembobotan Parameter (Q-System) .................................................... 59

a. Rock Quality Designation (RQD) ..................................................... 59

b. Jumlah Pasang Kekar/Joint Set Number (Jn) .................................... 62

c. Tingkat Kekasaran Kekar/Joint Roughness Number (Jr) ................... 63

d. Alterasi Kekar/Joint Alteration Number (Ja) .................................... 64

e. Aliran Air Tanah/Joint Water Reduction Number (Jw) ..................... 65

f. Faktor Reduksi Tegangan/Stress Reduction Factor (SRF) ............... 66

g. ESR (Excavation Support Ratio) ..................................................... 67

2. Perhitungan Nilai (Q-System) ............................................................. 69

a. Rekomendasi Penyangga pada Tunnel AICJ-04 ............................... 70

b. Rekomendasi Span Maksimum pada Tunnel AICJ-04 ..................... 71

4.2.2 Nilai Tengangan (meanstress) ......................................................... 72

4.2.3 Perhitungan Faktor Keamanan Terowongan .................................... 76

BAB V ANALISIS HASIL PENGOLAHAN DATA

5.1 Rock Tunnelling Quality Index (Q-Sytem) ............................................. 78

5.1.1 Nilai Q-System Batubara.................................................................. 78

5.1.2Nilai Q-System Batupasir .................................................................. 79

5.3 Nilai Meanstress ................................................................................... 81

ix

5.2 Nilai Faktor Keamanan ......................................................................... 81

BAB VI PENUTUP

6.1 Kesimpulan .......................................................................................... 83

6.2 Saran .................................................................................................... 84

DAFTAR PUSTAKA

LEMBARAN KONSULTASI

x

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Peta Kesampaian Daerah PT.AICJ 12

Gambar 2.2 Tipe dan Syarat Contoh Batuan Uji Point Load Indeks 16

Gambar 2.3 Alat Pengujian Point Load Indeks 17

Gambar 2.4 Alat Indirect Tensile Strength Test 19

Gambar 2.5 Perhitungan Nilai RQD Berdasarkan Log Bor 25

Gambar 2.6 Permukaan Dinding Kekar dengan Nilai Jr Berbeda-Beda 27

Gambar 2.7 Kurva Perkiraan Jenis Penyangga Berdasarkan indeks Q 32

Gambar 2.8 Lingkaran Mohr-Coulumb 33

Gambar 2.9 Kerangka Konseptual 37

Gambar 3.1 Kerangka Metodologi 44

Gambar 4.1 Sampel Batubara dan Batupasir 45

Gambar 4.2 Sampel Batuan untuk Pengujian 47

Gambar 4.3 Uji Sifat Fisik Batuan 47

Gambar 4.4 Alat Uji Point Load Indeks Laboratorioum 49

Gambar 4.5 Pengujian Point Load Indeks 50

Gambar 4.6 Kurva Rekomendasi Jenis Penyangga pada Tunnel AICJ-04

Berdasarkan nilai Q-System

70

Gambar 4.7 Bentuk Tunnel AICJ-04 73

Gambar 4.8 Nilai Sigma 1 Tunnel AICJ-04 73

Gambar 4.9 Nilai Sigma 3 Tunnel AICJ-04 74

Gambar 4.10 Nilai Meanstress pada Tunnel AICJ-04 75

Gambar 5.1 Rekomendasi Penyangga untuk Batubara 79

Gambar 5.2 Rekomendasi Penyangga untuk Batupasir 80

xi

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Kelas Batuan Berdasarkan Hasil Pengujian Uniaxial

Compressive Strength (UCS) dan Point Load Indeks (PLI)

18

Tabel 2.2 Pembobotan Parameter RQD pada Klasifikasi Q-system 26

Tabel 2.3 Pembotan Parameter Jumlah Pasang Kekar (Jn) 26

Tabel 2.4 Pembobotan Parameter Tingkat Kekasaran Kekar (Jr) 27

Tabel 2.5 Pembobotan untuk Alterasi Kekar (Ja) 28

Tabel 2.6 Pembobotan Aliran Air Tanah (Jw) untuk Perhitungan Q-

System

19

Tabel 2.7 Klasifikasi (SRF) untuk Perhitungan Q-System 30

Tabel 2.8 Penyesuaian (SRF) untuk Batuan Keras 31

Tabel 2.9 Excavation Support Ratio 31

Tabel 4.1 Dimensi Terowongan 45

Tabel 4.2 Kondisi Kekar pada Scanline Batubara dan Batupasir 46

Tabel 4.3 Data Pengujian Sifat Fisik pada Sampel Batubara dan

Batupasir

48

Tabel 4.4 Ukuran Sampel 49

Tabel 4.5 Hasil Penggujian Point Load Indeks 51

Tabel 4.6 Hasil Pengujian Sifat Fisik Batuan 53

Tabel 4.7 Nilai Kuat Tekan Uniaksial 57

Tabel 4.8 Hasil Perhitungan Sifat Makanik Batuan 58

Tabel 4. 9 Pembobotan Nilai RQD 61

Tabel 4.10 Pembobotan Jumlah Pasang Kekar/Joint Set Number (Jn) 63

Tabel 4.11 Pembobotan Tingkat Kekasaran Kekar/Joint Roughness

Number (Jr)

64

Tabel 4.12 Pembobotan Alterasi Kekar/Joint Alteration Number (Ja) 65

Tabel 4.13 Pembobotan Aliran Air Tanah / Joint Water Reduction

Number (Jw)

66

Tabel 4.14 Faktor Reduksi Tegangan/Stress Reduction Factor (SRF) 67

Tabel 4.15 Pembobotan ESR Tunnel AICJ-04 68

Tabel 4.16 Dimensi Ekuivalen Tunnel AICJ-04 68

Tabel 4.17 Perhitungan Nilai Q pada Scanline Batubara dan Batupasir 69

Tabel 4.18 Rekomendasi Penyangga Tunnel AICJ-04 70

Tabel 4.19 Span Maksimum Tampa Penyangga 71

Tabel 4.20 Parameter Input pada Software Phase2 72

Tabel 4.21 Nilai Sigma 1 (Tegangan Mayor) Tunnel AICJ-04 74

Tabel 4.22 Nilai Sigma 3 (Tegangan Minor) Tunnel AICJ-04 75

Tabel 4.23 Nilai Meanstress Tunnel AICJ-04 75

Tabel 4.24 Parameter yang Digunakan untuk Perhitungan Faktor

Keamanan

76

xii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Peta Topografi PT. Allied Indo Coal Jaya

Lampiran 2 Peta Situasi Penambangan PT. Allied Indo Coal Jaya

Lampiran 3 Peta Geologi PT. Allied Indo Coal Jaya

Lampiran 4 Peta Layout Terowongan

Lampiran 5 Peta Hidrogeologi

Lampiran 6 Form Pengambilan Data Primer

Lampiran 7 Form Pengujian Sifat Fisik Batuan

Lampiran 8 Form Pengujian Point Load Index

Lampiran 9 Form Pengujian Sifat Mekanik Batuan

Lampiran 10 Dokumentasi Lapangan

Lampiran 11 Hasil Analisis Tunnel AICJ-04 menggunakan Software

Phase2

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

PT. Allied Indo Coal Jaya merupakan salah satu perusahaan swasta yang

bergerak dibidang usaha pertambangan batubara yang berlokasi di Desa Batu

Tanjung, Kecamatan Talawi, Kota Sawahlunto. Metode penambangan yang

diterapkan oleh PT. Allied Indo Coal Jaya dengan tambang terbuka (Surface

Mining) dan tambang bawah tanah (Underground Mining), pada tambang terbuka

menggunakan metode Open Cut-backfilling dan pada tambang bawah tanah

menggunakan metode Room and Pillar dan longwall.

Tambang bawah tanah (Underground Mining) merupakan metode

penambangan yang segala kegiatan atau aktivitas penambangannya dilakukan

dibawah permukaan bumi (Howart L Hartman, 1987). Penambangan bawah tanah

sangat identik dengan resiko subsidence yang disebabkan oleh berkurangnya daya

dukung tanah akibat adanya penggalian (Murad Ms dan Indah Sulistia

Ninggsi,2018). Penggalian lubang bukaan akan mengakibatkan terganggunya

kestabilan dari daerah tersebut seperti keruntuhan atap, ambrukan dinding

tambang (rib spalling), dan penggelembungan lantai (floor heave). Hal ini

dipengaruhi oleh kondisi geologi (adanya lipatan atau patahan), kondisi air tanah,

sifat fisik dan sifat mekanik yang kurang baik dalam hal daya dukung batuan.

Pembuatan tunnel pada daerah dengan kondisi batuan yang buruk (very poor)

akan rentan terjadinya kegagalan geoteknik jika perencanaan penggalian tidak

dilakukan dengan baik.

2

Potensi terjadi ketidakstabilan disekitar lubang bukaan tambang bawah tanah

membutuhkan penanganan khusus, terutama masalah faktor keamanan dan

perencanaan penyangga untuk menjamin keselamatan pekerja. Dalam

mengidentifikasi nilai kualitas massa batuan dan rekomendasi jenis penyangga

yang digunakan pada suatu lubang bukaan tambang dapat dilakukan dengan

beberapa metode salah satunya dengan menggunakan metode Rock Tunnelling

Quality Index (Q-Sytem) (Barton,dkk,1974). Analisis ini menyatakan bahwa

kestabilan lubang bukaan pada tambang bawah tanah dipengaruhi oleh beberapa

faktor yaitu sifat fisik dan mekanik batuan penyusun terowongan, tekanan air

tanah, kodisi struktur geologi seperti adanya kekar sebagai bidang lemah, dan

tegangan yang bekerja pada terowongan.

Maka dari itu perlu dilakukan pengamatan terhadap kondisi lubang bukaan

dan berbagai pengujian laboratorium terhadap sampel batuan sebagai penyusun

lubang bukaan. Analisis ini dapat digunakan untuk menentukan kelas massa

batuan, jenis penyangga yang digunakan, dan untuk mengetahui nilai tegangan

yang bekerja pada terowongan tersebut.

Berdasarkan uraian diatas penulis tertarik melakukan penelitian dengan judul

“Analisis Kestabilan Terowongan Menggunakan Rock Tunnelling Quality

Index (Q-System) Ditambang Batubara PT. Allied Indo Coal Jaya Kota

Sawahlunto, Provinsi Sumatra Barat ”

3

1.2 Identifikasi Masalah

Adapun identifikasi masalah pada penelitian ini, yaitu sebgai berikut:

1. Belum adanya penelitian tentang analisa kestabilan terowongan dengan

menggunakan metode Rock Tunnelling Quality Index (Q-System) di PT. Allied

Indo Coal Jaya

2. Adanya struktur geologi berupa kekar dan patahan sebagai bidang lemah

3. Adanya potensi terjadinya deformasi yang disebabkan penggalian lubang

bukaan.

1.3 Batasan Masalah

Agar penelitian lebih terarah dan dapat mencapai hasil yang optimal maka

penulis

membatasi masalah sebagai berikut:

Analisis kualitas massa batuan menggunakan metode Rock Tunneling Quality

Index (Q-System) dengan melakukan pengamatan secara langsung terhadap

bidang lemah pada terowongan dengan cara membuat scanline sepanjang 15

meter pada front penambangan AIC-04, menentukan nilai tegangan (meanstress)

yang bekerja pada terowongan menggunakan perangkat lunak Phase2version 6.0,

serta menghitung faktor keamanan terowongan dengan kriteria keruntuhan Mohr-

Coulumb. Untuk parameter yang digunakan pada perangkat lunak Phase2 dapat

diketahui dengan melakukan pengujian Point Load Index dengan dua jenis sampel

irrenguler pada batubara dan batupasir.

1.4 Rumusan Masalah

Berdasarkan identifikasi masalah dan batasan masalah diatas. Rumusan

masalah pada penelitian ini ialah sebagai berikut:

4

1. Bagaimana nilai kualitas massa batuan dengan metode Rock Tunneling Quality

Index (Q-System) pada tunnel AICJ-04 tambang batubara PT. Allied Indo Coal

Jaya?

2. Bagaimana nilai meanstress akibat adanya penggalian pada tunnel AICJ-04

tambang batubara PT. Allied Indo Coal Jaya?

3. Bagaimana nilai faktor keamanan pada tunnel AICJ-04 tambang batubara PT.

Allied Indo Coal Jaya?

1.5 Tujuan Penelitian

Berdasarkan rumusan masalah diatas, maka tujuan yang akan dicapai dalam

penelitian ini adalah:

1. Untuk mengetahui nilai kualitas massa batuan manggunakan metode Rock

Tunneling Quality Index (Q-System) pada tunnel AICJ-04 tambang batubara

PT. Allied Indo Coal Jaya.

2. Untuk mengetahui nilai meanstress akibat adanya penggalian pada tunnel

AICJ-04 tambang batubara PT. Allied Indo Coal Jaya.

3. Untuk mengetahui Faktor Keamanan (FK) pada tunnel AICJ-04 tambang

batubara PT. Allied Indo Coal Jaya.

1.6 Manfaat Penelitian

Adapun manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Bagi Penulis

Penulis dapat mengaplikasikan ilmu yang didapat dibangku perkuliahan

kedalam bentuk penelitian, dan meningkatkan kemampuan penulis dalam

5

menganalisa suatu permasalahan serta menambah wawasan penulis khususnya

dibidang keilmuan teknik pertambangan.

2. Bagi Perusahaan

Dapat menjadi bahan masukan bagi perusahaan untuk menciptakan

keselamatan dan rasa aman dalam bekerja.

3. Bagi Sekolah Tinggi Teknologi Industri Padang

Dapat dijadikan sebagai salah satu sebagai referensi dan pedoman bagi

mahasiswa yang akan melakukan penelitian khususnya dibidang keilmuan teknik

pertambangan.

6

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Landasan Teori

Landasan teori terdiri dari seluruh referensi-referensi, konsep-konsep dan

kerangka penelitian yang didukung oleh teori-teori ilmiah, yang diperoleh dari

studi kepustakaan maupun teori yang berhubungan dengan judul penelitian.

2.1.1 Kegiatan Penambangan Bawah Tanah

Tambang bawah tanah (Underground Mining) adalah metode penambangan

mineral atau batubara yang segala kegiatan atau aktivitas penambangannya

dilakukan dibawah permukaan bumi. Kegiatan penambangan tambang bawah

tanah, meliputi pembuatan terowongan menuju lokasi bahan galian, penggalian

bahan galian, dan pengangkutan bahan galian keluar tambang.

2.1.2 Deskripsi Perusahaan

1. Sejarah Singkat PT. Allied Indo Coal

PT.Allied Indo Coal Jaya (PT.AICJ) merupakan perusahaan swasta yang

melakukan kegiatan penambangan batubara dengan jenis perusahaan PKP2B

(perjanjian kerjasama perusahaan tambang batubara) sesuai dengan kontrak

No.J2/Ji.Du/25/1985. dengan luas area 844 Ha. Awalnya perusahann ini

merupakan perusahaan swasta yang didukung oleh penanamaan modal asing.

kerja sama antara Allied Queesland Coalfleds (AQS) limited Dari Australia

dengan PT. Mitra Abadi Sakti (PT. MAS) dari Indonesia dengan komposisi saham

masing masing 80% dan 20%.

Pada awalnya kegiatan eksplorasi di Perambahan telah dilakukan oleh

pemerintahan Indonesia pada tahun 1975 dan 1983. Kegiatan eksplorasi di-

7

lanjutkan oleh PT. AICJ dalam tahun 1985 dan 1998 setelah kegiatan ekplorasi

selesai dilaksanakan, maka PT. AICJ melakukan tambang terbuka yang bekerja

sama dengan devisi alat berat PT. United Traktor dalam pegembangan peralatan

penambangan. Pada tahun 1991 PT. AICJ selaku pemilik Kuasa Penambangan

(KP) bekerjasama dengan kontraktor PT.Pama Persada Nusantara hingga tahun

1996.

Selanjutnya PT. AICJ melakukan kerjasama berturut-turut dengan kontraktor

PT. Berkelindo Jaya Pratama dan PT. Pasura Bina Tambang.Namun pada tahun

2008 PT. Allied Indo Coal Jaya ( PT. AICJ) yang merupakan izin walikota

berupa Kuasa Penambangan dengan luas daerah 372,40 Ha, kemudian pada

tanggal 4 April 2010 berubah menjadi Izin Usaha Pertambangan (IUP) dengan

luasa area 372,40 Ha.

2. Kondisi Umum Geologi

Area Perambahan memiliki kondisi geologi yang cukup kompleks, dimana

sturtur gologi berupa patahan atau sesar yang sangat mempengaruhi pola

penyebaran lampisan batubara dan juga kualitas batubara .

Cekungan Ombilin terbentuk sebagai akibat langsung darigerak mendatar

menganan dari sistem sesar Sumatera pada masa pleosen awal. Akibatnya terjadi

tarikan yang membatasi oleh sistem sesar normal berarah utara–selatan. Daerah

tarikan tersebut dijumpai dibagian utara cekungan pada daerah pengundakan

mengiri antara sesar setangkai dan sesar silungkang yaitu terban Talawi.

Sedangkan bagian selatan cekungan merupakan daerah kompresi yang ditandai

oleh terbentuknya sesar naik dan lipatan (sesar sinamar). Ketebalan batuan

8

sendimen dicekungan Ombilin mencapai ±4.500 m terhitung sangat tebal untuk

cekungan berurukuran panjang ±60 km dan lebar ±30 km.

Dari hasil bebarapa penyelidikan yang telah dilakukan, daerah penelitian

diyakini terletak pada sub-cekungan kiliran yang merupakan bagian dari suatu

sistem cekungan intramortana (cekungan pegunungan), yang merupakan bagian

dari tengah pegunungan bukit barisan. Cekungan–cekungan tersebut mulai

berkembang pada pertengahan tersier, sebagai akibat pengerakan ulang dari

patahan-patahan yang menyebabkan terbentuknya, cekungan–cekungan tektonik

didaerah tinggi (intra mountain basin) cekungan–cekungan yang terbentuk

diantara pegunungan tersebut merupakan daerah pengendapan batuan-batuan

tersier yang merupakan siklus sendimen tahap kedua.

3. Litologi

Daerah parambahan terdiri dari empat batuan yaitu batupasir (sandtone), batu

lempung (claystone), batubara (coal) dan batu lanau (silstone).

a. Batupasir (sandstone)

Adalah batuan sedimen yang terdiri dari mineral berukuran pasir atau butir-

butir batuan yang dapat berasal dari pecahan batuan-batuan lainya. Batupasir

memiliki berbagai jenis warna diantaranya: coklat muda, coklat, kuning, merah,

abu-abu dan putih.

b. Batu lempung (claystone)

Adalah batuan yang memiliki struktur padat dengan susunan mineral yang

lebih banyak dari batu lanau. Tersususn dari hidrous aluminium silikat (mineral

lempung) yang ukuran butirannya halus tidak lebih dari 0,002 mm.

9

c. Batubara (coal)

Adalah batuan sedimen yang dapat terbakar, terbentuk dari endapan organik,

utamanya adalah sisa-sisa tumbuhan dan terbentuk melalui proses pembatubaraan.

d. Batu lanau (siltstone)

Adalah batuan sedimen klastik menengah dalam komposisi mineralnya antara

batupasir dan lempung. Batu lanau termasuk dalam sedimen, karena batu ini

terbentuk akibat litifikasi bahan rombakan batuan asal atau denudasi. Batuan asal

dapat dari batuan beku, metamorf, dan sedimen.

4. Morfologi

Secara umumnya morfologi daerah penyelidikan dapat digolongkan sebagai

perbukitan yang rendah sampai terjal, dengan sudut kemiringan lereng berkisar

antara 5˚ sampai 30˚, yang dikontrol oleh litologi berupa rijang, metagamping,

lava, batu pasir, batu lanau, dan batu lempung, serta stuktur sesar. Sedangkan pada

kawasan yang berupa dataran mempunyai kemiringan sudut kemiringan lereng

berkisar antara 0˚sampai 4˚. Dengan litologi batupasir, batu lempung, serta

rombakan dari batuan yang lebih tua.

Ketingian bukit berkisar antara 140m hingga 500m dari permukaan laut (dpl).

Puncak tertinggi lereng timur berupa bukit kapur dengan ketinggian 500 m dpl.

Lereng-lereng perbukitan umunya cukup terjal dengan sudut kemiringan lereng

berkisar antara 30 ˚hingga 50˚.

Pada umumnya sungai yang mengalir pada daerah penelitian berada pada

stadiun muda dimana dasaranya relatif terbentuk “V” adanya erosi horizontal

yang relatif lebih intensif dibandingan dengan erosi vertikal dibeberapa tempat

sehingga terlihat pada beberapa sungai mempunyai dasar telah berbentuk “U”.

10

Secara umum pola aliran diwilayah ini dapat dikategorikan sebagai sistim pola

aliran sub paralel. Kenaikan permukaan air sungai pada saat musim hujan antara

0,5 hingga 2,50 meter.

5. Stratigrafi Regional

Berdasar peta geologi lembar Solok Sumatera Barat oleh P.H Silitoga 1975

maka startigrafi daerah penyelidikan dan sekitarnya berurutan dari muda ke tua

terdiri dari satuan aluvial (kuater) dan satuan batu lanau, batubara, serpih (tersier),

serta satuan batuan Pra-Tersier.

Secara regional stratigrafi daerah Sawahlunto dapat dibagi menjadi dua

bagian utama, yaitu kelompok batuan pra-tertier dan kelompok batuan tertier.

Stratigrafi formasi Sawahlunto tersebut dapat dilihat pada lampiran berikut.

a. Kelompok batuan pra-tertier terdiri dari:

1) Formasi Silungkang

Nama formasi ini mula-mula diusulkan oleh Klompe, Katili dan Sekunder

pada tahun 1958. Secara petrografi formasi ini masih dapat dibebankan menjadi

empat satuan yaitu: satuan lava andesit, satuan lava basalt, satuan tufa andesit dan

satuan tufa basalt. Umur dan formasi ini diperkirakan perm sampai trias.

2) Tuhur

Formasi ini dirincikan lempung abu-abu kehitaman, berlapis baik, dengan

sisipan-sisipan batu pasir dan batu gamping hitam. Diperkirakan formasi ini

berumur trias.

b. Kelompok batuan tersier terdiri dari:

1) Formasi Sangkarewang

11

Nama formasi ini pertama diusulkan oleh Kastowo dan Silitonga pada 1975.

Formasi ini terutama terdiri dari serpih gampingan sampai napal berwarna coklat

kehitaman, berlapis halus dan mengandung fosil ikan serta tumbuhan. Formasi ini

diperkirakan berumur Eosen Oligosen.

2) Formasi Sawahlunto

Nama formasi ini diusulkan oleh R.P.Koesoemadinata dan Th. Matasak pada

1979. Formasi ini merupakan formasi yang paling penting karena mengandung

lapisan batubara. Formasi ini dicirikan oleh batu lunau, batu lempung, dan

batubara yang berselingan satu sama lain. Diperkirakan formasi ini berumur

oligosen.

3) Formasi Sawah Tambang

Nama formasi ini pertama kali diusulkan oleh Kastowo dan Silitonga pada

tahun 1975. Bagian bawah dari formasi ini dicirikanoleh beberapa siklus endapan

yang terdiri dari batu pasir konglomerat, batu lunau dan batu lempung. Bagian

atas didominasi pada umumnya oleh batu pasir konglomerat tanpa adanya sisipan

lempung atau batu lunau, umur dari formasi ini diperkirakan lebih tua dari miosen

bawah.

4) Formasi Ombilin

Nama formasi ini diusulkan pertama kali oleh Kastowo dan Silitonga pada

tahun 1975. Formasi ini terdiri dari lempung gamping. napal dan pasir gampingan

yang berwarna abu-abu kehitaman, berlapis tipis dan mengandung fosil. Umur

formasi ini diperkirakan Miosen bawah.

12

5) Formasi Ranau

Nama ini diusulkan pertama kali oleh Marks pada tahun 1961. satuan ini

terdiri dari batu apung berwarna abu-abu kehitaman. Umur dari formasi ini

diperkirakan Pleistosen.

6. Lokasi Dan Kesampaian Daerah

Secara administratif lokasi penambangan PT. Allied Indo Coal Jaya berada di

Desa Salak, Kecamatan Talawi, Kota Sawahlunto, Provinsi Sumatra Barat.

Wilayah tersebut terletak disebelah Timur Laut Kota Padang. Secara geografis

wilayah IUP PT. Allied indo coal jaya berada pada posisi E100˚46’48’’–

E100˚48’47’’ Bujur Timur (BT) dan S00˚35’34’’-S00˚36’59’’ Lintang Selatan

(LS). Lokasi penambangan dapat dicapai dengan menggunakan roda dua maupun

roda empat dari Kota Padang dengan jarak tempuh ± 117 Km ke Kota Sawahlunto

(waktu tempuh normal ±3,5 jam) serta dari Sawalunto menuju lokasi

penambangan dengan jarak tempuh dalam waktu ± 25 menit.

Sumber PT. Allied Indo Coal Jaya (2019)

Gambar 2.1 Peta Kesampaian Daerah PT.AICJ

13

2.1.3 Sifat Fisik Dan Mekanik Batuan

Sifat fisik dan mekanik batuan merupakan salah satu aspek penting yang

harus diperhatikan dalam perencanaan penggalian terowongan. Penentuan sifat

fisik dan mekanik ini bertujuan untuk mengetahui kekuatan dari suatu struktur

batuan pada lokasi yang akan dibuat terowongan dengan cara pengujian lapangan

(in-situ) maupun pengujian laboratorium.

1. Sifat Fisik Batuan

Uji sifat fisik batuan merupakan pengujian tanpa merusak sampel batuan (non

destructive test), adapun parameter yang diketahui pada pengujian ini seperti

bobot isi asli(γn), bobot isi kering (γo), bobot isi jenuh (γw). Semakin besar bobot

isi suatu batuan atau tanah, maka gaya penggerak yang menyebabkan keruntuhan

terowongan semakin besar juga. Dengan demikian kestabilan terowongan tersebut

semakin berkurang. Bobot isi terdiri atas 3 bagian yaitu sebagai berikut:

a. Bobot Isi Asli (γn)

Bobot Isi Asli (γn) merupakan perbandingan antara berat batuan asli dengan

volume total batuan dengan satuan dalam gr/cm3 (berat per volume air).

ɣn = Wn / (Ww – Ws)……………………..………………..………….(2.1)

sumber: Irwandi Arif, 2016

Keterangan:

ɣn = Bobot isi asli (gr/cm3)

Wn = Berat Batuan Asli (gr/cm3)

Ww = Berat Batuan setelah direndam selama 24 jam (gr/cm3)

Ws = Berat Batuan Jenuh (gr/cm3)

14

b. Bobot Isi Kering (γo)

Bobot Isi Kering (γo) merupakan perbandingan antara berat batuan kering

dengan volume total batuan dengan satuan gr/cm3 (berat per volume air).

ɣo = Wo / (Ww-Ws)………………………………………..………… (2.2)


Keterangan:

ɣo = Bobot Isi Kering

Wo = Berat Batuan Kering (gr/cm3)



c. Bobot Isi Jenuh (γw)

Bobot Isi Jenuh (γw) merupakan perbandingan antara berat batuan jenuh

dengan volume total batuan dengan satuan gr/cm3 (berat per volume air).

ɣw = Ww / (Ww –Ws)…………………...…………..……….………. (2.3)


Keterangan:

ɣw = bobot isi jenuh (gr/cm3)

Wo = Berat Batuan Kering (gr/cm3)



2. Sifat Mekanik Batuan

Uji sifat mekanik batuan merupakan pengujian yang dilakukan dengan

merusak sampel batuan (destructive test). Pengujian ini dilakukan untuk

15

mengetahui nilai kuat tekan, kuat tarik, modulus elastisitas, nisbah poisson,

kohesi, dan sudut geser dalam.

a Kuat tekan uniaksial/Uniaxial Compressive Strength (UCS)

Kuat tekan uniaksial/Uniaxial Compressive Strength (UCS) adalah kekuatan

batuan utuh (intack rock) yang diperoleh dari hasil uji UCS. Nilai UCS

merupakan besarnya tekanan yang harus diberikan sehingga membuat batuan

pecah. Pengujian kuat tekan dilakukan dalam satu arah (Uniaxial) dengan sampel

batuan yang beraturan, silinder, balok dan prisma. Hasil uji ini menghasilkan

beberapa informasi yaitu; kurva tegangan regangan, kuat tekan uniaksial, Modulus

Young, Nisbah Poisson, Fraktur Energi dan Spesifik Fraktur Energi (Rai

dkk,2011).

b Point Load Index

Pengujian Point Load Indeks merupakan pengujian alternatif lain yang

digunakan untuk memperoleh nilai UCS. Jika pengujian UCS dilakukan dengan

penekanan pada permukaan sampel, pada pengujian point load index sampel diuji

pada satu titik.

Menurut Broch dan Franklin (1972) Point Load Index (Is) suatu contoh

batuan yang dapat dihitung dengan persamaan:

IS =P

D2 ….……….…………….....................………………………...(2.4)

Keterangan :

Is = Indek Strenght (kg/cm2)

P = tekanan maksimum sampel pecah (kg/cm2)

16

D = jarak antar konus penekan (cm)

Akan tetapi untuk sampel yang diameternya bukan 50 mm serta sampel tidak

teratur (Irregular) maka diperlukan faktor koreksi (F) yang diturunkan oleh Broch

and Franklin. Menurut Greminnger (1982), selang faktor koreksi tergantung

besarnya diameter, karena diameter sampel yang ideal adalah 50 mm, maka

Greminnger menurunkan persamaan sebagai berikut:

Sumber : Irwandi Arif, 2016

Gambar 2.2 Tipe Dan Syarat Contoh Batuan Uji Point Load Index

IS =FP

D2 .............................................................................................(2.5)

Keterangan :

Is = Indek Strenght (kg/cm2)

F = faktor korelasi

P = tekanan maksimum sampel pecah (kg/cm2)

D = jarak antar konus penekan (cm)

Dimana nilai F diperoleh dari persamaan sebagai berikut:

F = (d / 50)0,45……………………………………………………..(2.6)

17

Keterangan :

F = faktor korelasi

d = diameter sampel (mm)

Setelah faktor koreksi diperoleh maka faktor koreksi dimasukkan kedalam

Point Load Index (Is) persamaan 2.5. Jika nilai Point Load Index telah didapat

maka Unconfined Compressive Strength dapat ditentukan dengan persamaan

berikut ini:

σc = 23 x Is……………………..…………………………………......(2.7)

sumber: refky adi nata, 2017

Keterangan:

σc : Nilai UCS (Unconfined Compressive Strength) (kg/cm2)

Is : Point load Index (Index Franklin) (kg/cm2)

Pengujian point load index merupakan pengujian yang sederhana dan mudah

dilakukan baik dilapangan maupun dilaboratorium disebabkan alat yang mudah

dibawa. Berikut ini adalah alat yang digunakan untuk Uji Point Load.

Gambar2.3 Alat Pengujian Point Load Indeks

Laboratorium Mekanika Batuan STTIND Padang

18

Menurut Beniawski (1989) kelas batuan dapat ditentukan dari hasil pengujian

Uniaxial Compressive Strength (UCS) dan Point Load Index (PLI). Untuk kelas

batuan tersebut dapat dilihat pada tabel 2.1 berikut ini.

Tabel 2.1 Kelas Batuan Berdasarkan Hasil Pengujian Uniaxial Compressive

Strength (UCS)Dan Point Load Index (PLI)

Deskripsi Kualitatif UCS

(Mpa)

PLI

(Mpa)

Sangat Kuat Sekali (Exceptionally Strong) >250 > 10

Sangat Kuat(Very Strong) 100 – 250 4 > 10

Kuat(Strong) 50 – 100 2 – 4

Sedang(Average) 25 – 50 1 – 2

Lemah(Weak) 5 – 25 Penggunaan

UCS lebih

dilanjutkan Sangat Lemah(Very Weak) 1 – 5

Sangat Lemah Sekali (Extremely Weak) <1

Sumber :Beniawski, 1989

c Kuat Tarik Tak Langsung (Indirect Tensile Strengtht Test)

Kuat Tarik dari suatu material didefinisikan sebagai nilai tegangan

maksimum yang dikembangkan oleh suatu contoh material (Jumikis 1983). Secara

singkat, kuat tarik dipandang sebagai nilai tegangan maksimum yang

dikembangkan oleh suatu contoh material dalam suatu pengujian tarikan yang

dilakukan untuk memecah batuan dalam kondisi tertentu. Brazillian test,

merupakan salah satu metode uji kuat tarik batuan secara tidak langsung,

dilakukan untuk mengetahui kuat tarik (tensile strength) dari contoh batuan yang

berbentuk silinder. Alat yang digunakan adalah mesin tekan, seperti pada

pengujian kuat tekan.

19

Gambar 2.4 Alat Indirect Tensile Strength Testuntuk laboratorium

Laboratorium Mekanika Batuan, MINTEC 2015

Menurut Hoek, nilai UTS (Uniaxial Tensile Strength) dari suatu batuan hanya

sekitar 10% dari nilai UCS-nya. Perbandingan antara UCS terhadap UTS sering

disebut sebagai Toughness Ratio atau Brittleness Index (BI)

𝜎𝑡 = 𝜎𝑐/10……………………..…………………………..…..(2.8)

Sumber: zlatko Brisevac, 2017

Keterangan:

𝜎𝑡 = Kuat Tarik (Mpa)

𝜎𝑐 = Kuat Tekan (Mpa)

d Kohesi (c)

Kohesi adalah gaya tarik menarik antara partikel dalam batuan, dinyatakan

dalam satuan berat per satuan luas. Kohesi batuan akan semakin besar jika

kekuatan gesernya makin besar. Nilai kohesi (c) diperoleh dari pengujian

laboratorium yaitu pengujian Kuat Geser Langsung (Direct Shear Strength Test),

pengujian Triaxial (Triaxial Test). Untuk menentukan nilai kohesi dapat

dinyatakan dengan persamaan berikut:

𝑐 = 1,82𝜎𝑡………………………………………………………..…. (2.9)

Sumber: N.sivakungan, 2014

20

Keterangan :

C = kohesi (Mpa)

σt = Kuat tarik (Mpa)

e Sudut geser dalam (θ)

Sudut geser dalam merupakan sudut yang dibentuk dari hubungan antara

tegangan normal dan tegangan geser didalam material tanah atau batuan. Sudut

geser dalam adalah sudut rekahan yang dibentuk jika suatu material dikenai

tegangan atau gaya terhadapnya yang melebihi tegangan gesernya. Nilai Sudut

geser dalam (𝜃) diperoleh dari pengujian laboratorium yaitu pengujian Kuat Geser

Langsung (Direct Shear Strength Test), pengujian Triaxial (Triaxial Test).

Semakin besar sudut geser dalam suatu material maka material tersebut akan

lebih tahan menerima tegangan luar yang dikenakan terhadapnya. Untuk

mengetahui nilai sudut geser dalam, dinyatakan dengan persamaan berikut:

θ = sin-1(𝜎𝑐−4𝜎𝑡

𝜎𝑐−2𝜎𝑡) ………………………………………………….... (2.10)

Sumber: N.Sivakungan, 2014

Keterangan :

Ø = sudut geser dalam (°)

σc = kuat tekan (Mpa)

σ t = kuat tarik (Mpa)

f Modulus young (E)

Modulus Young atau Modulus Elastisitas merupakan faktor penting dalam

mengevaluasi deformasi batuan pada kondisi pembebanan yang bervariasi. Nilai

modulus elastisitas batuan bervariasi dari satu contoh batuan pada suatu daerah

geologi ke daerah geologi lainnya karena adanya perbedaan dalam hal formasi

21

batuan dan genesa atau mineral pembentuknya. Modulus elastisitas dipengaruhi

oleh tipe batuan, porositas, ukuran partikel, dan kandungan air. Modulus

elastisitas dapat ditentukan berdasarkan persamaan menurut Barton (2002)

sebagai berikut:

ЕM= 10 QC1/3………………………………………………….…..(2.11)

Sumber: Serafim and Priera’s, 1983

Keterangan:

EM = Modulus elastisitas (Mpa)

QC = Nilai pembobotan massa batuan menurut Q-System

Terdapat tiga cara yang dapat digunakan untuk menentukan nilai modulus

elastisitas yaitu:

1) Tangent Young’s Modulus, yaitu perbandingan antara tegangan aksial

dengan regangan aksial yang dihitung pada persentase tetap dari nilai kuat

tekan. Umumnya diambil 50% dari nilai kuat tekan uniaksial.

2) Average Young’s Modulus, yaitu perbandingan antara tegangan aksial

dengan regangan aksial yang dihitung pada bagian linier dari kurva

tegangan- tegangan.

3) Secant Young’s Modulus, yaitu perbandingan antara tegangan aksial

dengan regangan aksial yang dihitung dengan membuat garis lurus dari

tegangan nol ke suatu titik pada kurva regangan-tegangan pada persentase

yang tetap dari nilai kuat tekan. Umumnya diambil 50% dari nilai kuat

tekan uniaksial.

22

f. Poisson Ratio

Poison Ratio merupakan nilai mutlak dari perbandingan antara regangan

rateral dan regangan aksial (Irwandi Arif,2011). Jika suatu material diregankan

kepada suatu arah, material tersebut cenderung mengkerut (jarang mengambang)

pada arah lainnya. Sebaliknya, jika suatu material ditekan, material tersebut akan

mengembang pada dua arah lainnya. Dalam deformasi elastik mekanik,

kecenderungan material untuk mengkerut atau menembang dalam arah tegak lurus

terhadap arah pembebanan dikenal sebagai efek poisson. Oleh karena itu, jika

sebuah contoh batu silnder diberi tegangan pada arah aksialnya, contoh batu

tersebut akan mengalami teggangan, baik kearah aksial maupan kearah rateral,

adapun persamaan untuk menentukan nilai poisson ratio adalah sebagai berikut

v =1−sin (0,64Ø′)

2.....……………………….………………………..(2.12)

sumber: A.Federico and G.Elia, 2009

Keterangan:

V = Poisson Ratio

Ø’ = sudut geser dalam (°)

Poisson Ratio sanggat bergantung kepada tingkat tegangan serta dipengaruhi

oleh pembukaan dan penutupan rekahan dalam batuan saat penyediaan dilakukan

dan nilainya berfariasi sesuai dengan deformasi yang dialami batuan tersebut.

Poisson Ratio sangat jarang bernilai negatif atau lebih besar dari 0,5. Untuk

batuan Isotropik nilainnya berada diantara 0-0,5. Sementara itu, untuk batuan

yang umumnya nilai Poisson Ratio berkisar 0,05 – 0,45 sedangkan untuk aplikasi

23

rekayasa nilainnya sekitar 0,2 – 0,3 dan untuk batubara berkisar 0,25 – 0,346

(Astawaray, Kramadibrata ,dan Wattimena 1998)

2.1.4 Metode Rock Tunnelling Quality Index (Q-System)

Klasifikasi massa batuan Rock Tunnelling Quality Index dikenal juga dengan

istilah Q-System untuk keperluan pemasangan penyangga pada penggalian bawah

tanah. Q-System digunakan dalam klasifikasi massa batuan sejak tahun 1980 di

Iceland. Sistem ini pertama kali dikembangkan oleh Barton, dkk (1974)

berdasarkan pengalaman pembuatan terowongan di Norwegia dan Filandia.

Pembobotan Q-System didasarkan atas penafsiran numerik kualitas massa

batuan berdasarkan 6 parameter berikut:

a. RQD (Rock Quality Designation)

b. Jumlah kekar/Joint Set Number (Jn)

c. Kekarasan Kekar Atau Kekar Utama/Joint Roughness Number (Jr)

d. Derajat Alterasi atau Pengisian Sepanjang Kekar Yang Paling Lemah/

Joint Alterasi Number (Ja)

e. Aliran Air/Joint Water Reduction Number (Jw)

f. Faktor Reduksi Tegangan/Stress Reduction Factor (SRF)

Dalam sistem ini, yang menjadi perhatian adalah bidang diskontinuitas dan

joint. Angka dari Q bervariasi dari 0,001-1000 dan dihitung menggunakan

persamaan berikut ini:

𝑄 =𝑅𝑄𝐷

𝐽𝑛 ×

𝐽𝑟

𝐽𝑎 ×

𝐽𝑤

𝑆𝑅𝐹…………………………………………………………………….(2.13)

Sumber: Ridho Kresna Watimena

Keterangan:

RQD : Rock Quality Designation

24

Jn : Joint Set Number

Jr : Joint Roughness Number

Ja : Joint Alterasi Number

Jw : Joint Water Reduction Faktor

SRF : Stress Reduction Factor

Barton,dkk (1974) menjelaskan arti parameter-parameter yang digunakan

untuk menentukan nilai Q sebagai berikut:

1) Hasil pembagian (RQD/Jn) mempersentasikan struktur massa batuan dan

merupakan ukuran kasar blok atau pertikel dengan nilai ektrim (100/0,5 dan

10/20). Jika hasil pembagian ini diinterpretasikan dalam ukuran cm, ukuran

partikel ekstrim adalah 200 cm sampai 0,5 cm yang terlihat sebagai

pendekatan kasar tetapi cukup realistis.

2) Hasil pembagian (Jr/Ja) mempersentasikan karakteristik kekasaran dan

gesekan dinding atau material pengisi kekar.

3) Hasil pembagian (Jw/SRF) mempersentasikan tegangan aktif. Pada

pembagian ini mengandung 2 parameter tegangan dimana SRF dapat

dianggap sebagai tenganan total dan parameter Jw adalah sebuah kekar akibat

penurunan tegangan normal.

Adapun parameter klasifikasi yang digunakan untuk mendapatkan indeks

kualitas massa batuan menurut Q-System ialah sebagai berikut:

a. Rock Quality Designation (RQD)

Rock Quality Designation (RQD) adalah parameter yang menunjukkan

keutuhan dari massa batuan sebelum penggalian dilakukan dimana ditunjukkan

25

dengan panjang core yang utuh yang lebih dari 10 cm terhadap panjang total core

(Deree, 1967).Dapat dihitung dengan persamaan (2.14) sebagai berikut:

Sumber :Irwandi Arif, 2016

Gambar 2.5 Perhitungan Nilai RQD Berdasarkan Log Bor

RQD =Panjang total inti bor ≥ 10 cm

Panjang total inti bor𝑥 100% ………………………... (2.14)

Bila inti bor tidak tersedia, RQD dapat dihitung secara tidak langsung dengan

melakukan pengukuran orientasi dan jarak antar diskontinuitas pada singkapan

batuan. (Piest & Hundson, 1976) memberikan persamaan untuk menentukan RQD

dari data garis bentangan (Scanline) sebagai berikut:

RQD = 100 (0,1 λ + 1) e-0,1λ ………………………………………... (2.15)

Keterangan:

λ = Jumlah kekar per meter

e = Exponensial

26

Tabel 2.2 Pembobotan Parameter RQD Pada Klasifikasi Q-System

(Barton,dkk,1974)

Deskripsi RQD Keterangan

A Sangat Buruk 0 – 25 1. Dimana RQD dilaporkan atau diukur

dengan ≤ 10 (termasuk 0) sebuah nilai dari

sepuluh digunakan untuk menentukan Q

2. Interval RQD = 5, cukup teliti yaitu 100,

95, 90 dan seterusnya

B Buruk 25 – 50

C Memadai 50 – 75

D Baik 75 – 90

E Memuaskan 90 - 100

b. Jumlah Pasang Kekar (Joint set Number)

Bentuk dan ukuran blok dalam massa batuan tergantung pada geometri kekar,

kekar akan selalu hampir sejajar antara satu dengan yang lainnya, efek dari jarak

antar kekar sangat tergantung pada span dan juga ketinggian dari bukaan tunnel.

Tabel 2.3 Pembotan Parameter Jumlah Pasang Kekar (Jn)

(Barton,dkk,1974)

Deskripsi Jn Keterangan

A Masif, tidak ada atau sedikit kekar 0,5 –

1

a. Untuk

perpotongan

dipakai (3 × Jn)

b. Untuk portal

dipakai (2 × Jn)

B Satu bentuk kekar 2

C Satu bentuk kekar ditambah kekar acak 3

D Dua bentuk kekar 4

E Dua bentuk kekar ditambah kekar acak 6

F Tiga bentuk kekar 9

G Tiga bentuk kekar ditambah kekar acak 12

H Empat bentuk kekar, acak, kekar dengan

berat “Kubus Gula” dan lain-lain

15

I Batu hancur seperti tanah 20

c. Tingkat Kekarasan Kekar (Joint Roughness Number)

Tingkat kekasaran kekar sangat berpengaruh terhadap gesekan pada suatu

struktur kekar. Gesekan antar kekar tergantung dari permukaan batuan itu sendiri

apakah memiliki tekstur bergelombang, planar, kasar atau halus. Angka kekasaran

27

kekar bisa ditentukan pada tabel 2.4 dan bentuk dari perkukaan kekar dilihat pada

gambar 2.6 sebagai berikut.

Tabel 2.4 Pembobotan Parameter Tingkat Kekasaran Kekar (Jr)

(Barton,dkk,1974)

Deskripsi Jr Keterangan

a. Dinding batuan bersentuhan

b. Sentuhan dinding batuan sebelum menggeser

10cm

1. Tambahan 1,0

jika bentuk kekar

relevan lebih

besar dari 3m

2. Jr = 0,5 dapat

digunakan untuk kekar yang licin

dan rata yang

mempunyai perlapisan, asalkan

perlapisan

diorientasikan untuk kekuatan

minimum

A Kekar tidak menerus 4

B Kekar tidak teratur, bergelombang 3

C Halus, bergelombang 2

D Licin, bergelombang 1,5

E Kasar tidak teratur, rata 1,5

F Halus, rata 1,0

G Licin, rata 0,5

c. Tidak ada dinding batuan yang bersentuhan

setelah pergeseran

H Tebal zona mineral mengandung

lempung cukup untuk menahan

sentuhan dinding

1,0

I Tebal zona pasiran, kerikil, atau

batuan pecah (remuk) cukup untuk

menahan sentuhan dinding batuan

3

Gambar 2.6 Permukaan Dinding Kekar Dengan

Nilai jr Berbeda-Beda (ISRM,1978)

d. Alterasi Kekar (Joint Alteration Number)

Selain dari kekasaran kekar, pengisi dari kekar sendiri sangat berperan bagi

28

gesekan antar kekar, dua faktor yang sangat penting yakni ketebalan dan

kekuatan, faktor ini sangat tergantung pada komposisi mineral. Pengklasifikasian

dan pembobotan dari alterasi atau pengisi kekar dapat dilihat pada tabel 2.5

dibawah ini.

Tabel 2.5 Pembobotan Untuk Alterasi Kekar (Ja)

(Barton,dkk,1974) Deskripsi Ja Ø Keterangan

a Dinding batuan bersentuhan

nilai-nilai dari,

sudut gesekan

residual,

dimaksudkan

sebagai panduan perkiraan untuk

sifat mineralogi

dari produk

alterasi, jika ada

A Sangat rapat, keras, tidak ada pelunakan tidak

dapat ditembus pengisian yaitu: kwarsa dan epidot

0,75

B Dinding kekar tidak berubah, permukaan hanya tercemari

1,0 25-35

C Dinding kekar agak berubah, tidak ada pelunakan,

perlapisan mineral, partikel pasiran, lempung

tampa batuan hancur, dll

2,0

25-30

D Perlapisan lempung lanau atau lempung pasiran,

fraksi lempung kecil (tidak ada perlunakan)

3,0

20-25

E

Perlunakan atau geseran rendah perlapisan mineral lempung yaitu kaolinit juga mika dan

klorit, talek, gypsum, graphit, dll, dan sejumlah

lempung yang memuai

4,0

8-16

b Sentuhan dinding batuan sebelum menggeser 10cm

F Partikel pasiran, lempung tampa batuan hancur, dll

4,0 25-35

G Benar-benar terkonsolidasi berlebihan, tidak ada

perlunakan, mineral pengisi (menerus dengan

ketebalan < 5 mm)

6,0

16-

24

H Konsolidasi berlebihan sedang – rendah,

pelunakan pengisi mineral lempung ( menerus

dengan ketebalan < 5 )

8,0

12-

16

J Pengisi lempung yang memuai yaitu:

montmorilonit (menerus dengan ketebalan < 5

mm). nilai Ja tergantung pada persentase partikel

lempung yang memuai dan keberadaan air.

8,0-

12,0

6-12

c tidak ada dinding batuan bersentuhan setelah pergeseran

K Zona –zona lempung atau batuan hancur (lihat

G,H,J untuk pemerian lempung)

6,0

6-24

L 8,9

M 8,0-

12,0

N Zona-zona lempung lanauan atau lempung

pasiran fraksi lempung kecil (tidak ada

perlunakan)

5,0

O Zona kontinuitas tebal atau tanah liat 10,0-13,0

P Tebal zona-zona menerus (lihat G,H,J untuk

pemerian kondisi lempung

6,0-

24,0

29

e. Aliran Air Tanah (Joint Water Reduction Number)

Kandungan air dalam batuan dapat menyebabkan perlunakan dan pelarutan

mineral-mineral yang terkandung didalamnya, dengan demikian dapat

mengurangi gesekan pada permukaan. Tekanan air juga dapat mengurangi

tekanan pada diding dan dapat menyebabkan blok bergeser dengan lebih mudah.

Tabel 2.6 Pembobotan Aliran Air Tanah (Jw) Untuk Perhitungan Q-System

(Barton,dkk,1974)

Deskripsi Jw Approx Tekanan

Air

Keterangan

A Lubang bukaan kering atau aliran air

kecil (<5L/menit)

1,0 < 0,1

1. Factor – factor C

sampai F adalah estimasi kasar.

Tambahan Jw, jika

dipasang alat

pengukur drainase 2. Masalah khusus

yang disebabkan

deformasi tidak dipertimbangkan

B Aliran air kecil (<5L/menit), terjadi

pencucian pengisi kekar

0,66

1,0-2,5

C Aliran dan tekanan air besar, batuan –

batuan kompeten yang kekarnya tidak terisi material

0,5

2,5-10,0

D Aliran dan tekanan air besar,

kemungkinan mencuci material pengisi

kekar

0,33

2,5-10,0

E

Dengan pengecualian pemasukan dan tekanan air sangat tinggi, pada

peledakan kerusakan sejalan dengan

waktu

0,2

>10

F Pengecualian pemasukan dan tekanan

air sangat tinggi, terus menerus tampa

kerusakan yang mencolok

0,1-

0,05

>10

f. SRF (Stress Reduction Factor)

Secara umum SRF menggambarkan hubungan antara tegangan dan kekuatan

batuan dibawah tanah, dimana nilai SRF ini dapat ditentukan dari hubungan

antara kuat tekan uniaksial (σc) dan tengangan mayor yang berkerja pada

terowongan (σ1). Pembobotan untuk nilai SRF ini dapat dilihat pada tabel 2.7.

30

Tabel 2.7 Klasifikasi (SRF) Untuk Perhitungan Q-System

(Barton,dkk,1974)

Deskripsi SRF Keterangan

a. Penggalian memotong zona bidang lemah yang dapat menghasilkan daerah runtuhan apabila terowongan selesai

digali

1.kurangi nilai - nilai

SRF dengan 25- 50 % jika zona geseran

relevan hanya

berpengaruh tetapi tidak memotong

penggalian.

2. untuk tegangan

murn anisotropic

lapangan yang sangat

kuat (jika diukur): apabila 5 ≤ σ1/σ3 ≤

10, kurangi σc sampai

0,8 σc dan σt sampai 0,8 σt. apabila σ1/σ3 >

10 kurangi σc dan

menjadi 0,60σc dan σt

menjadi 0,60 σt

dimana σc kuat tekan

bebas, σ1 dan σ3

adalah tegangan utama σt adalah kuat

tarik.

3.beberapa cataan

khusus adalah

dimana kedalaman

crown dibawah permukaan kurang

dari panjang bentang.

Diperkirakan SRF naik dari 2,5 menjadi

5 untuk kasus seperti

(H)

A Banyak bidang lemah tunggal yang mengandung

lempung dan batuan terlempungkan (berbagai kedalaman)

10,

0

B Terdpat bidang lemah tunggal yang mengandung

lempung dan batuan terlempungkan (kedalaman penggalian ≤ 50 m)

5,0

C Terdapat bidang lemah tunggal terdiri dari

lempung dan batuan terlapukkan (kedalaman

penggalian ≤ 50 m)

2,5

D Banyak zona geser pada batuan kompeten (bebas

lempung) daerah batuan lepas pada sembarangan

kedalaman penggalian.

7,5

E Zona geser tunggal pada batuan kompeten (bebas lempung, kedalaman penggalian ≤ 50 m)

5,0

F Zona geser tunggal pada batuan kompeten (bebas

lempung, kedalaman penggalian ≤ 50 m)

2,5

G Lepas, kekar terbuka berbentuk “kubus gula” (pada sembarang kedalaman)

5,0

b. Batuan kompeten, masalah

tegangan batuan

σc/σ1 σt/σ1 SRF

H Tegangan rendah, dekat permukaan, kekar terbuka

> 200

>13 2,5

J Tegangan medium, keadaan

tegangan mendukung

200-

10

13–

0,66

1,0

K Tegangan tinggi, struktur sangat padat. Biasanya mendukung

stabilitas tetapi kurang

mendukung untuk stabilitas dinding

10-5 0,66- 0,33

0,5-2

L Hancuran batuan sedang (batuan

massif)

5-2,5 0,3-

0,16

5-10

M Hancuran batuan tinggi (batuan massif)

<2,5 <0,16 10-20

c. sisipan, aliran plastis dari dua batuan tidak kompeten

dibawah tingginya tekanan batuan

N Tekanan batuan sisipan sedang 5-10

O Tekanan batuan sisipan tinggi 10-

20

d. Batuan memuai, aktivitas pemuaian tergantung air

P Tekanan batuan memuai sedang 5-10

R Tekanan batuan memuai tingi 10-

15

31

Berdasarkan kasus-kasus tambahan, grimstad & barton (1993) mengusulkan

penyesuaian SRF untuk batuan masif, seperti terlihat pada tabel 2.8

Tabel 2.8 Penyesuaian (SRF) Untuk Batuan Keras

(Grimstad & Barton,1993)

Deskripsi SRF

Batuan yang kompeten, masalah stress batuan σc/σ1 σt/σ1

L Penyerpihan moderat setelah >1 jam pada

batuan masif

5 – 3 0,5 – 0,65 5 – 50

Penyerpihan dan rockburst setelah

beberapa menit pada batuan masif

3 – 2 0,65 – 1 50 – 200

M Rockburst berat (batuan masif) < 2 >1 200 - 400

g. ESR (Excavation Support Ratio)

Nilai ESR berhubungan dengan tujuan penggunaan lubang bukaan dan

tingkat keamanan yang diinginkan untuk sistim penyangga yang dipasang supaya

kemantapan dari lubang bukaan tersebut bisa terjaga. Nilai ESR yang diusulkan

oleh Barton,dkk (1974) dapat diberikan tabel 2.9.

Tabel 2.9 Excavation Support Ratio

(Barton,dkk,1974)

Kategori Lubang Bukaan ESR

A Terowongan tambang temporer (< 10 tahun) 1 – 5

B untuk tambang permanen, saluran air pembangkit listrik ( tidak termasuk

tekanan tinggi ), drift dan heading pada penggalian yang besar

1,6

C Storage rooms, pengolahan air, jalan kecil dan terowongan kereta api, terowongan akses

1,3

D Stasiun pembangkit, jalan raya dan terowongan kereta api, ruang

pertahanan sipil, portal persimpangan

1,0

E Stasiun nuklir bawah tanah, stasiun kereta api, fasilitas public, pabrik 0,5

Untuk menghubungkan indeks Q dengan kemantapan dan kebutuhan

penyangga pada lubang bukaan bawah tanah, Barton,dkk (1974) mendefenisikan

sebuah parameter yaitu sebagai berikut:

De = 𝑏𝑒𝑛𝑡𝑎𝑛𝑔𝑙𝑢𝑏𝑎𝑛𝑔𝑏𝑢𝑘𝑎𝑎𝑛,𝑑𝑖𝑎𝑚𝑒𝑡𝑒𝑟𝑎𝑡𝑎𝑢𝑡𝑖𝑛𝑔𝑔𝑖 (𝑚)

𝐸𝑥𝑐𝑎𝑣𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛𝑆𝑢𝑝𝑝𝑜𝑟𝑡𝑅𝑎𝑡𝑖𝑜,𝐸𝑆𝑅……………….….(2.16)

32

Gambar 2.7 Kurva Rekomendasi Jenis Penyangga Berdasarkan Indeks Q

(Grimstad & Barton, 1993)

Barton,dkk (1980) memberikan informasi tambahan mengenai panjang baut

batuan, bentang maksimum, dan tekanan penyangga atap untuk melengkapi

rekomendasi penyangga dimana panjang rockbolt ditentukan dari panjang span

atau lebar penggalian dan nilai ESR melalui persamaan 2.17 berikut:

𝐿 = 2 +0,15𝐵

𝐸𝑆𝑅…………………………………………………...….…(2.17)

Keterangan:

L = panjang baut batuan (m)

B = lebar lubang bukaan (m)

ESR = nilai pembobotan ratio penggalian

Sedangkan untuk panjang span maksimum tanpa dipasang penyangga dapat

dihitung dengan persamaan 2.18 berikut:

Panjang maksimum (tampa penyangga) = 2(ESR)Q0,4………………(2.18)

33

Keterangan :

ESR = Excavation Support Ratio

Q = nilai pembobotan Q-System

2.1.5 Faktor Keamanan Terowongan

Faktor keamanan digunakan untuk sebagai acuan dalam mengoptimalkan

penyanggan yang digunakan berdasarkan analisis jenis dan besarnya deformasi

yang terjadi. Menurut Bieniewski (1989) nilai FK>1 menjelaskan terowongan

dalam keadaan Stabil, FK=1 menjelaskan dalam keadaan Kritis, dan FK<1 Tidak

Stabil. Sebelum penyanggaan keadaan lubang bukaan sangat rentan terjadinya

runtuhan pada beberapa bidang lemah, maka dari itu perhitungan FK dengan

kriteria runtuhan Mohr-Coulumb dilakukan untuk menanggulangi failure pada

lubang bukaaan.

Gambar 2.8 Lingkaran Mohr-Coulumb

(kramadibrata, s. 2015)

Keruntuhan massa batuan dapat terjadi saat kurva Mohr-Coulomb telah

menyinggung lingkaran Mohr atau dapat dikatakan bahwa batuan dapat

mengalami keruntuhan pada dua bidang dengan kondisi tegangan yang berbeda.

34

Seperti yang diketahui bahwa analisis keruntuhan ditentukan berdasarkan hasil

percobaan, dimana kriteria ini mengandung satu atau lebih parameter sifat

mekanik batuan, menjadi sederhana jika dihitung dalam 2 dimensi dengan asumsi

regangan bidang (plane strain) atau tegangan bidang (plane stress). Dalam kriteria

Mohr-Coulomb dapat ditentukan kekuatan batuan sebelum pemasangan

penyangga dengan melakukan perhitungan sebagai berikut:

𝜎1 = 2∁ × cos 𝜃1 − sin 𝜃

…………………………………………………........(2.19)

𝜎3 = 2∁ × cos 𝜃

1+ sin 𝜃………………………………………………………(2.20)

FK = (

𝜎1+ 𝜎32

) sin 𝜃+ ʗ.cos 𝜃

(𝜎1− 𝜎3

2)

..............................................................(2.21)

Keterangan :

𝜎1 = tegangan mayor (Mpa)

𝜎3 = tegangan minor (Mpa)

C = kohesi (Mpa)

𝜃 = sudut geser dalam (°)

2.2 Kerangka Konseptual

Kerangka konseptual ini terdiri dari input, proses, dan output yang

merupakan data-data kebutuhan penelitian dan proses pengumpulan data lapangan

yang dilakukan pada saat penelitian serta hasil dari analisis data. Alur penelitian

dapat dilihat pada kerangka konseptual berikut ini:

2.2.1 Input

Input terdiri dari data-data yang dibutuhkan dalam penelitian sebagai barikut:

35

1. Data Primer

Data primer adalah data yang diperoleh atau dikumpulkan lansung oleh

peneliti dari lapangan. Data primer ini meliputi:

a. Sampel Batuan

b. Dimensi Terowongan

c. Sifat Fisik Batuan

d. Kuat Tekan Uniaksial

e. Data Kekar

f. Kondisi Air Tanah

2. Data Sekunder

Data sekunder merupakan data yang diperlukan dalam penelitian untuk

melengkapi informasi yang diperoleh dari data primer. Data sekunder dapat

berupa studi pustaka yang berasal dari buku-buku, penelitian lapangan, maupun

dokumen-dokumen yang berkaitan dengan penelitian. Berbagai dokumen yang

dihasilkan melalui objek penelitian yang dipergunakan untuk mendukung data

primer dan memperkuat data dalam melakukan penelitian. Data sekunder ini

meliputi:

a. Sejarah dan profil perusahaan

b. Peta topografi

c. Peta situasi

d. Peta geologi

e. Peta layout terowongan

f. Peta hidrogeologi

36

g. Peta kesampaian daerah

2.2.2 Proses

Proses merupakan teknis pemecahan masalah, dengan parameter pengukuran

yang dilakukan antara lain: dimensi terowongan diukur menggunakan meteran,

pengambilan sampel dilakukan pada tunnel AICJ-04 untuk batubara dan pada

lereng disekitar tunnel AICJ-04 untuk batu pasir, pengamatan bidang

diskontinuitas dilakukan dengan cara membuat scanline sepanjang 15 meter pada

batubara ditunnel AICJ-04 dan batu pasir pada lereng disekitar tunnel AICJ-04

pembobotan untuk bidang diskontinuitas ini menggunakan metode Rock

Tunnelling Quality Index (Q-System) Pengujian sampel batauan dilakukan

dilaboratorium Mekanika Batuan (STTIND) Padang dengan jumlah sampel

sebanyak 6 buah yang telah direparasi berbentuk irrenguler pengujian ini peliputi

pengujian sifat fisik batuan dan pengujian kuat tekan uniaksial menggunakan alat

Point Load Index, sedangkan untuk menentukan nilai tegangan pada tunnel AICJ-

04 menggunakan bantuan software Phase2 version 6,0.

2.2.3 Output

Dari hasil proses pengolahan data maka selanjutnya akan didapat hasil

analisis sebagai berikut:

1. Mendapatkan nilai kualitas massa batuan dengan metode Rock Tunnelling

Quality Index (Q-System) pada tunnel AICJ-04

2. Mendapatkan nilai meanstress akibat adanya penggalian pada tunnel AICJ-

04

3. Mendapatkan nilai faktor keamanan pada tunnel AICJ-04

37

Gambar 2.9 Kerangka Konseptual

INPUT

Data Primer

1. Sampel Batuan


3. Dimensi Terowongan

4. Kuat Tekan Uniaksial

5. Kondisi Air Tanah

6. Data Kekar

Data Sekunder 1. Sejarah dan profil perusahaan

2. Peta topografi

3. Peta situasi

4. Peta geologi

5. Peta layout terowongan

6. Peta hidrogeologi

7. Peta kesampaian daerah

PROSES

1. Klasifikasi Kelas Massa Batuan Menggunakan Metode Rock

Tunnelling Quality index (Q-System)

a. Rock Quality Designation (RQD) mengacu pada persamaan 2.15

b. Jumlah Kekar (Jn) mengacu pada tabel 2.3

c. Kekasaran Kekar (Jr) mengacu pada tabel 2.4

d. Derajat Alterasi (Ja) mengacu pada tabel 2.5

e. Aliran Air (Jw) mengacu pada tabel 2.6

f.Faktor Reduksi Tegangan (SRF) mengacu pada tabel 2.7

2. Menentukan nilai meanstress dan faktor keamanan terowongan

menggunakan perangkat lunak Phase2.

OUTPUT

1. Mengetahui nilai kualitas massa batuan dengan metode Rock

Tunnelling Quality Index (Q-System)

2. Mengetahui nilai meanstress akibat adanya penggalian

3. Mengetahui nilai faktor keamanan terowongan

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Jenis Penelitian

Jenis metode penelitian yang peneliti lakukan adalah penelitian terapan

(applied research). Menurut Sugiyono (2009), penelitian terapan adalah

menerapkan, menguji, mengevaluasi kemampuan suatu teori yang diterapkan

dalam memecahkan masalah-masalah praktis.

Penelitian terapan ini digolongkan menurut tujuan penelitian yang bertujuan

untuk menemukan pengetahuan yang secara praktis dan dapat diaplikasikan.

Walaupun ada kalanya penelitian terapan juga untuk mengembangkan produk

penelitian dan pengembangan bertujuan untuk menemukan, mengembangkan dan

memvalidasi suatu produk.

3.2 Lokasi Dan Waktu Penelitian

3.2.1 Lokasi Penelitian

Penelitian ini dilakukan ditambang batubara PT. Allied Indo Coal Jaya site

Parambahan, Desa Tajung Batu, Kecamatan Talawi, Kota Sawahlunto, Provinsi

Sumatera Barat. Untuk mencapai lokasi kegiatan penelitian dapat ditempuh

dengan menggunakan kendaraan roda dua maupun roda empat dengan jarak ±117

Km dari Kota Padang ke Kota Sawahlunto (waktu tempuh normal ±3,5 jam) serta

dari Sawahlunto menuju lokasi penambangan bisa ditempuh dengan waktu ± 25

menit.

3.2.2 Waktu Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan pada tanggal 10-17 Juli 2019.

39

3.3 Variabel Penelitian

Variabel penelitian adalah segala sesuatu yang akan menjadi objek

pengamatan penelitian sesuai dengan permasalahan yang akan diteliti. Maka

variabel dari penelitian ini adalah dimensi terowongan, analisis pengukuran Rock

Quality Designation (RQD), pengamatan kekar, derajat alterasi, aliran air, dan

faktor reduksi tegangan untuk menganalisis kualitas massa batuan berdasarkan

rekomendasi Q System dan faktor keamanan terowongan.

3.4 Data Dan Sumber Data

3.4.1 Data

1. Data Primer

Data primer merupakan data yang secara langsung didapatkan di lapangan

dengan pengamatan secara langsung dan pengujian laboratorium, antara lain:

a. Sampel Batuan

b. Dimensi Terowongan

c. Sifat Fisik Batuan

d. Kuat Tekan Uniaksial

e. Pengukuran Rock Quality Designation (RQD)

f. Jumlah Kekar (Joint Set Number/Jn)

g. Kekerasan Kekar (Joint Roughness Number/Jr)

h. Derajat Alterasi (Joint Alterasi Number/Ja)

i. Aliran Air Tanah (Water reduction Number/Jw)

j. SRF (Stress Reduction Factor)

2. Data Sekunder

Data sekunder merupakan data yang diperoleh dari data yang sudah ada

sebelumnya di perusahaan, amtara lain:


40

b. Peta topografi

c. Peta situasi

d. Peta geologi




3.4.2 Sumber Data

Sumber data yang didapatkan berasal dari pengamatan langsung dilapangan,

buku-buku, studi literatur dan dokumentasi dari PT. Allied Indo Coal Jaya.

3.5 Teknik Pengumpulan Data

Teknik pengumpulan data pada penelitian adalah sebagi berikut:

1. Sampel Batuan

Pengambilan dilakukan dengan cara random sampling yaitu pengambilan

sampel secara acak. sampel yang diambil berupa batubara dan batupasir.

Pengambilan sampel batubara dilakukan lansung pada tunnel AICJ-04, Sedangkan

untuk sampel batupasir diambil pada lereng disekitar tunnel AICJ-04.


Pengukuran dimensi terowongan dilakukan pada front kerja tunnel AICJ-04

menggunakanan meteran. Data ini digunakan untuk permodelan terowongan pada

software Phase2 version 6.0. Ada beberapa parameter-parameter yang harus

diketahui sebagai berikut:

a. Tinggi terowongan

b. Lebar terowongan

c. Panjang cap

41

3. Pengukuran kekar

Pengukuran data kekar dilakukan pengamatan lansung dengan membuat

scanline sepanjang 15m pada terowongan produksi. Data yang diambil meliputi

jumlah kekar (tabel 2.3), tingkat kekarasan kekar (tabel 2.4), derajat alterasi atau

pengisian sepanjang kekar (tabel 2.5), dan klasifikasi Stress Reduction Faktor

(tabel 2.7 dan tabel 2.8).

4. Aliran air (water reduction number)

Kondisi air tanah atau debit aliran air tanah akan sangat mempengaruhi

kekuatan massa batuan. Oleh sebab itu, perlu diperhitungkan dalam klasifikasi

massa batuan. Kondisi air tanah ditentukan dengan mengamati atap dan dinding

terowongan secara visual, kemudian dinyatakan dengan parameter pada (tabel

2.6).

5. Uji kuat tekan

Uji kuat tekan (uniaxial compressive strength) bertujuan untuk menentukan

nilai kuat tekan batuan utuh. Data Uniaxial Compressive Strength (UCS)

didapatkan dengan melakukan pengujian sifat mekanik batuan menggunakan alat

Point Load Index (PLI).

3.6 Teknik Pengolahan Data

1. Klasifikasi Massa Batuan Rock Tunneling Quality Index

Klasifikasi massa batuan Rock Tunneling Quality Index dikenal juga dengan

istilah Q-System untuk keperluan pemasangan penyangga pada penggalian bawah

tanah. Nilai Q-System dapat dilihat pada persamaan 2.13.

42

2. Perhitungan nilai meanstress

Perhitungan nilai meanstress ini mengunakan bantuan software phase2

dengan memasukan dimensi terowongan dan nilai parameter hasil pengujian sifat

mekanik batuan meliputi (kuat tarik, kohesi, sudut geser dalam, modulus

elastisitas, dan poisson ratio).

3. Perhitungan faktor keamanan

Perhitungan faktor keamanan menggunakan keruntuhan Mohr-Coulumb.

Mengitung Faktor Keamanan FK>1 sebelum pemasangan penyangga dengan

memasukkan nilai parameter (kohesi, sudut geser dalam, tegangan mayor dan

tegangan minor) dengan persamaan (2.21).

3.7 Kerangka Metodologi

Adapun langkah-langkah yang dilakukan pada penelitian ini dapat dilihat

pada bagan berikut:

Identifikasi Masalah

Belum adanya penelitian tentang analisis kestabilan terowongan

menggunakan metode rock tunneling quality index (Q-System) di PT.

Allied Indo Coal Jaya, Adanya struktur geologi berupa kekar, Adanya

potensi terjadinya deformasi yang disebabkan penggalian terowongan

Analisis Kestabilan Terowongan Menggunakan Metode Rock Tunnelling

Quality Index (Q-System) Ditambang Batubara PT. Allied Indo Coal Jaya

Kota Sawahlunto, Provinsi Sumatera Barat

A

43

Tujuan Penelitian

1. Untuk mengetahui nilai kualitas massa batuan dengan metode Rock

Tunnelling Quality Index (Q-System) pada tunnel PT. Allied Indo Coal

Jaya

2. Untuk mengetahui nilai meanstress akibat adanya penggalian

3. Untuk mengetahui Faktor Keamanan (FK) pada tunnel PT. Allied Indo

Coal Jaya

Pengumpulan Data

A

Data Primer

1. Sampel Batuan



4. Kuat Tekan Uniaksial

5. Data Kekar

6. Kondisi Air Tanah

Data Sekunder


b. Peta topografi

c. Peta situasi

d. Peta geologi




Pengolahan Data

1. Klasifikasi massa batuan menggunakan metode Rock Tunneling Quality

Index (Q-system)

a. Rock Quality Designation (RQD) mengacu pada persamaan 2.15

b. Jumlah Kekar (Jn) mengacu pada tabel 2.3

c. Kekasaran Kekar (Jr) mengacu pada tabel 2.4

d. Derjat Alterasi (ja) mengacu pada tabel 2.5

e. Aliran Air (Jw) mengacu pada tabel 2.6

f. Faktor Reduksi Tengangan (SRF) mengacu pada tabel 2.7

2. Menentukan nilai meanstress dan Faktor Keamanan terowongan

menggunakan perangkat lunak phase2

B

44

Gambar 3.1 Kerangka Metodologi

Hasil

1. Nilai kualitas massa batuan dengan metode Rock Tunnelling Quality Index

(Q-System)

2. Nilai meanstress pada terowongan

3. Faktor Keamanan terowongan

B

45

BAB IV

PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA

4.1. Pengumpulan Data

4.1.1 Data Primer

1. Sampel Batuan,

Pengambilan sampel batuan diambil secara random sampling. untuk sampel

batubara diambil pada tunel AICJ-04 dan sampel batupasir diambil pada lereng

disekitar terowongan AICJ-04.

Gambar 4.1 Sampel Batubara dan Batupasir


Dimensi terowongan diukur pada front kerja tunnel AICJ-04 menggunakan

meteran.

Tabel 4.1 Dimensi Terowongan

Lebar Bawah Lebar Atas Tinggi Terowongan

390 cm 280 cm 300 cm

46

3. Data Kekar

Pengumpulan data kekar ini dilakukan dengan membuat scanline sepajang 15

meter, scanline ini dibuat sebanyak 2 kali bentangan pada batubara dan batu pasir.

Pengumpulan data kekar batubara dilakukan pada front penambangan tunnel

AICJ-04 sedangkan data kekar untuk batu pasir dilakukan pada lereng disekitar

tunnel AICJ-04. Pembobotan untuk kekar pada scanline yang telah dibuat

meliputi Jumlah Kekar (Joint Set Numbe/Jn), Tingkat Kekasaran Kekar (Joint

Roughness Numbe/Jr), Alterasi Kekar (Joint Alteration Number/Ja) dan Aliran

Air Tanah (Joint Water Reduction Number/Jw). Data kekar yang diambil pada

scanline batubara dan batupasir dapat dilihat pada tabel 4.2 berikut ini:

Tabel 4.2 Kondisi Kekar pada Scanline Batubara dan Batupasir

Jenis Batuan No

Scanline

Parameter

Jumlah

kekar

(Jn)

Tingkat

kekasaran kekar

(Jr)

Alterasi

kekar (Ja)

Aliran air

tanah

(Jw)

Batubara

3 1 3 4,0 1,0

4 1 3 4,0 1,0

5 3 3 2,0 0,66

6 1 1,5 0,75 1,0

7 3 2 3,0 1,0

8 1 4 4,0 1,0

9 2 1,0 1,0 1,0

10 1 1,5 1,0 1,0

11 1 2 3,0 1,0

12 2 1,5 2,0 1,0

13 1 4 0,75 1,0

14 2 3 3,0 1,0

Batupasir 2 3 3 3,0 1,0

4. Data Laboratorium

Data uji laboratorium ini meliputi sifat fisik batuan dengan parameter yang

diuji seperti bobot isi batuan, kadar air, dan porositas sedangkan pengujian sifat

47

mekanik batuan menggunakan alat Point Load Indeks untuk menentukan nilai

kuat tekan uniaksial dari sampel batuan. Data hasil pengujian sifat mekanik

batuan ini nantinya akan dipakai untuk menentukan nilai meanstress terowongan

adapun parameter yang digunakan seperti kuat tarik batuan, modulus young,

poisson ratio, kohesi, dan sudut geser dalam. Dimana parameter tersebut

ditentukan menggunakan persamaan korelasi dari hasil pengujian kuat tekan

uniaksial.

a. Sifat Fisik Batuan

Sampel batuan yang diambil dilakukan pengujian sifat fisik dengan parameter

yang diuji meliputi bobot isi asli (γn), bobot isi kering (γo), bobot isi jenuh (γw).

Gambar 4.2 Sampel Batuan untuk Gambar 4.3 Uji Sifat Fisik Batuan

Pengujian

Adapun data yang diperoleh dari pengujian sifat fisik batuan terhadap sampel

batubara dan batupasir dapat dilihat pada tabel 4.3 sebagai berikut:

48

Tabel 4.3 Data Pengujian Sifat Fisik Pada Sampel Batubara dan Batupasir

Parameter Sampel Batubara

(gr/cm3)

Rata-rata

1 2 3

Berat Asli(Wn) 66,8 69,1 67,5 67,8

Berat Kering (Wo) 66,7 69,0 67,4 67,7

Berat Melayang(Ws) 13,5 14,1 13,6 13,73

Berat Jenuh (Ww) 67,9 70,0 68,4 68,73

Parameter Sampel Batu Pasir

(gr/cm3)

Rata-rata

1 2 3

Berat Asli(Wn) 112,3 135,5 119,6 122,46

BeratKering (Wo) 110,6 134,4 118,6 121,2

Berat Melayang(Ws) 78,1 85,6 84,5 82,73

Berat Jenuh (Ww) 114,3 137,0 121,7 124,33

b. Sifat Mekanik Batuan

Pengujian sifat mekanik batuan dilakukan dengan alat Point Load Index,

sampel yang digunakan berupa batubara dan batupasir masing–masing 3 sampel,

sehingga jumlah sampel yang diuji sebanyak 6 buah sampel. Sampel direparasi

secara manual menggunakan gerinda listrik berbentuk irrenguler (tidak teratur)

dengan ketentuan pada gambar 2.2. Adapun tahapan pengujian sebagai berikut:

1. Alat

a Mesin pengujian PLI, untuk menekan sampel yang berbentuk tidak beraturan

(irrenguler) dari satu arah hingga sampel pecah

b Mistar atau jangka sorong, untuk mengetahui jarak perubahan axial antara

dua konus penekan pada alat point load indeks.

c Dial gauge, untuk mengukur beban maksimum yang dapat diterima oleh

sampel hingga sampel batuan pecah.

49

Gambar 4.4 Alat Uji Point Load Indeks

di Laboratorioum STTIND,Padang

2. Prosedur Pengujian

a Dalam penelitian ini sampel yang akan diuji berjumlah 6 sampel yang terdiri

dari 3 sampel batubara dan 3 sampel batupasir yang berasal dari lokasi

penelitian

b Sampel yang akan diuji direparasi dengan ukuran yang telah memenuhi

persyaratan dengan bentuk sampel tidak beraturan (irenguler). Berikut ukuran

dari masing-masing sampel.

Tabel 4.4 Ukuran Sampel

sampel No

sampel

d

(mm)

D

(cm)

L

(cm)

W1

(cm)

W2

(cm)

D/W Memenuhi

syarat

Batubara

1 29,6 3,1 3 2,55 2,55 1,21

2 30 3,1 3 2,6 2,6 1,16

3 30 3,04 3 2,68 2,68 1,15

Batu

Pasir

1 29,5 3,04 3 2,5 2,5 1,14

2 29,1 3,05 3 2,6 2,6 1,16

3 30 3,02 3 2,6 2,6 1,13

Keterangan:

L : > 0,5 dari tinggi sampel W1 : Panjang sampel bagian bawah

D : Tinggi sampel W2 : Panjang sampel bagian atas

50

c Sampel ditempatkan diantara dua konus penekan alat Point Load Indeks,

kemudian dongkrak hidrolik diberikan tekanan sehingga kedua ujung konus

penekan mulai menekan sampel

Gambar 4.5 Pengujian Point Load Index

d Ukur dan catat jarak kedua konus penekan dengan jangka sorong saat konus

mulai menekan sampel

e Pemberian tekanan dilakukan secara perlahan hingga sampel pecah

f Setelah sampel pecah, baca jarum penunjuk pembebanan maksimum (dial

gauge)

g Catat ukuran mistar pada akhir kedudukan, maka akan didapat nilai jarak

antara dua konus penekan

Hasil pengujian Point Load Index untuk sampel batubara dan batupasir dapat

dilihat pada tabel 4.5 sebagai berikut:

51

Tabel 4.5 Hasil Penggujian Point Load Indeks

Sampel

Batuan

No

Sampel

d

(mm)

D

(cm)

L

(cm)

Presure

(Kg/cm2)

Batubara

1 29,6 3,1 3 9

2 30 3,1 3 11,5

3 30 3,04 3 12,5

Batupasir

1 29,5 3,04 3 23

2 29,1 3,05 3 22

3 30 3,02 3 18

4.1.2 Data Sekunder

Pengumpulan data sekunder dilakukan melalui studi literature berdasarkan

dokumen perusahaan, buku dan jurnal sebagai berikut:

1. Peta Topografi (Lampian 1)

2. Peta Situasi Penambangan (Lampiran 2)

3. Peta Geologi (Lampiran 3)

4. Peta Layout Terowongan (Lampiran 4)

5. Peta Hidrogeologi (Lampiran 5)

4.2 Pengolahan Data

Dalam penelitian ini pengujian sampel batuan dilakukan dengan dua jenis

pengujian yaitu pengujian sifat fisik dan pengujian mekanik. Pengujian sifat fisik

ini bertujuan untuk menentukan Bobot Isi Asli (γn), Bobot Isi Kering (γo), Bobot

Isi Jenuh (γw) sedangkan pada pengujian sifat mekanik bertujuan untuk

menentukan nilai Kuat Tekan Uniaksial (σC), Nilai Kuat Tekan Uniaksial dari

sampel batuan ini selain untuk menentukan kekuatan batuan juga digunakan untuk

menghitung parameter yang akan dipakai pada Software Phase2, parameter

tersebut meliputi Kuat Tarik (σt), Kohesi (C), Sudut Geser Dalam (θ), dan

Poisson Ratio dimana parameter ini dihitung menggunakan persamaan corellation

52

dari nilai Kuat Tekan Uniaksial (σC), Untuk pengklasifikasi kelas massa batuan

menggunakan metode Rock Tunnelling Quality Index (Q-system) dan dalam

menentukan nilai faktor keamanan dihitung menggunakan persamaan Mohr-

Coulomb (persamaan 2.21)

4.2.1 Sifat Fisik Dan Mekanik Batuan

1. Pengujian sifat fisik

Pengujian sifat fisik yaitu pengujian yang dilakukan tampa merusak sampel

batuan. Pengujian ini bertujuan untuk menentukan bobot isi (ɣ) pada batuan,

pengujian ini dilakukan pada sampel Batubara dan Batupasir yang diambil pada

lokasi penelitian. Adapun pengolahan data dan hasil pengujian sifat fisik batuan

ini ialah sebagai berikut:

a. Bobot isi (ɣ)

Bobot isi pada batuan terdiri atas tiga bagian, yaitu bobot isi asli (ɣn), bobot

isi kering (ɣo), dan bobot isi jenuh (ɣw). untuk menentukan nilai bobot isi dari

masing-masing sampel batuan dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan

(2.1, 2.2 dan 2.3)

1). Bobot isi asli (ɣn)

a). Sampel batubara

Ɣn = WsWw

Wn

=

73,1373,68

8,67

= 1,23 gr/cm3

b). Sampel batupasir

Ɣn = WsWw

Wn

=

73,8233,124

46,122

= 2,94 gr/cm3

53

2). Bobot isi kering (ɣo)

a). Sampel batubara

Ɣo = WsWw

Wo

=

73,1373,68

7,67

= 1,23 gr/cm3


Ɣo = WsWw

Wo

=

73,8233,124

2,121

= 2,91 gr/cm3

3). Bobot isi jenuh (ɣw)

a). Sampel batubara

Ɣw = WsWw

Ww

=

73,1373,68

73,68

= 1,24 gr/cm3


Ɣw = WsWw

Ww

=

73.8233,124

33,124

= 2,98 gr/cm3

Dari pengumpulan dan pengolahan data yang dilakukan didapatlah hasil dari

pengujian sifat fisik batuan sebagai berikut:

Tabel 4.6 Hasil Pengujian Sifat Fifik Batuan

No Parameter Pengujian Sampel Batuan

Batubara Batupasir

1 Bobot isi asli /ɣn (gr/cm3’) 1,23 2,94

2 Bobot isi kering /ɣo (gr/cm3) 1,23 2,91

3 Bobot isi jenuh /ɣw (gr/cm3) 1,24 2,98

2. Pengujian Sifat Mekanik

Pengujian sifat mekanik batuan adalah pengujian yang dilakukan dengan cara

merusak sampel batuan, pengujian ini bertujuan untuk menentukan kekuatan dari

sampel batuan yang diuji. Pada penelitian ini pengujian sifat mekanik dilakukan

54

menggunakan alat uji Point Load Index untuk menghitung nilai kuat tekan

uniaksial (σc) menggunakan pesamaan (2.7). Tolal sampel yang diuji sebayak 6

sampel dengan bentuk sampel irenguler (tidak beraturan), jenis sampel irenguler

ini memerlukan faktor korelasi (F) yang ditentukan dengan persamaan (2.6),

setelah faktor korelasi (F) diketahui akan digunakan untuk menentukan indeks

strenght (Is) menggunkan persamaan (2.5). Adapun hasil pengolahan data dari

pengujian Point Load Index (tabel 4.7) untuk menentukan nilai kuat tekan

uniaksial (σc) ialah sebagai berikut:

a. Kuat tekan uniaksial (UCS)

1) Sampel Batubara

a) Sampel 1

F = (d/50)0,45

= (29,5/50)0,45

= 0,789

IS = F2D

P

= 0,78921,3

9

= 0,789 61,9

9

= 0,738 kg/cm2

σc = 23 × Is

= 23 × 0,738

= 16,974 kg/cm2

= 16,974 × 0,0981

= 1,665 Mpa

b) Sampel 2

F = (d/50)0,45

= (30/50)0,45

= 0,794

IS = F2D

P

= 0,794211,3

5,11

= 0,794 61,9

5,11

= 0,950 kg/cm2

σc = 23 × Is

= 23 × 0,950

= 21,85 kg/cm2

= 21,85× 0,0981

= 2,143 Mpa

55

c) Sampel 3

F = (d/50)0,45

= (30/50)0,45

= 0,794

IS = F2D

P

= 0,794204,3

5,12

= 0,794 241,9

5,12

= 1,074 kg/cm2

σc = 23 × Is

= 23 × 1,074

= 24,70 kg/cm2

= 24,70× 0,0981

= 2,423 Mpa

2) Sampel Batupasir

a) Sampel 1

F = (d/50)0,45

= (2,95/50)0,45

= 0,788

IS = F2D

P

= 0,788204,3

23

= 0,788 241,9

5,12

= 1,961 kg/cm2

σc = 23 × Is

= 23 × 1,961

= 45,103 kg/cm2

= 45,103× 0,0981

= 4,424 Mpa

b) Sampel 2

F = (d/50)0,45

= (2,91/50)0,45

= 0,783

IS = F2D

P

= 0,783205,3

22

= 0,783 302,9

22

= 1,852 kg/cm2

σc = 23 × Is

= 23 × 1,825

= 42,596 kg/cm2

= 42,596× 0,0981

= 4,178 Mpa

c) Sampel 3

F = (d/50)0,45

= (30/50)0,45

= 0,794

IS = F2D

P

= 0,794202,3

18

= 0,794 120,9

18

= 1,567 kg/cm2

σc = 23 × Is

= 23 × 1,567

= 36,04 kg/cm2

= 36,04× 0,0981

= 3,535 Mpa

56

Tabel 4.7 Nilai Kuat Tekan Uniaksial (σc)

Sampel

Batuan

No

Sampel

F IS

(kg/cm2)

σc

Kg/cm2 Mpa

Batubara

1 0,789 0,738 16,974 1,665

2 0,794 0,950 21,85 2,143

3 0,794 1,074 24,701 2,423

Rata-rata 0,792 0,920 21,175 2,077

Batupasir

1 0,788 1,961 45,103 4,424

2 0,783 1,852 42,596 4,178

3 0,794 1,562 36,041 3,535

Rata-rata 0,788 1,791 41,246 4,045

Dari hasil pengujian dan pengolahan data hasil uji point load index terhadap

sampel batuan PT.AICJ. Nilai kuat tekan uniaksial rata-rata untuk batubara berada

pada angka 21,175 kg/cm2 atau sebesar 2,077 MPa sedangkan nilai kuat tekan

uniaksial rata-rata untuk batupasir sebesar 41,246 kg/cm2 atau 4,045MPa. Ini

menunjukan bahwa batuan yang ada di PT. Allied Indo Coal jaya tergolong

batuan yang sangat lemah (very weak) dengan nilai kuat tekan <5 MPa sebagaima

yang dijelaskan oleh Beniawski (tabel 2.1).

Dengan diketahuinya nilai rata-rata kuat tekan uniaksial (UCS) dari sampel

batubara dan batupasir, selanjutnya nilai kuat tekan ini digunakan untuk

menentukan parameter yang akan digunakan pada software Phase2 dengan

menggunakan persamaan korelasi dari nilai kuat tekan. Adapun parameter yang

digunakan sebagai data input pada software Phase2 meliputi: kuat tarik (tensile

strenght), kohesi (c), sudut geser dalam (θ), dan poisson ratio (v). Berikut ini

adalah hasil perhitungan untuk setiap parameter sifat mekanik menggunakan

persamaan koelasi dari nilai kuat tekan:

57

b. Kuat Tarik (tensile strenght)

Kuat tarik (Tensille Strenght) dihitung dengan persamaan 2.8 dimana nilai

kuat tarik dari suatu batuan hanya 10% dari nilai UCS-nya:

Sampel batubara

𝜎𝑡 = 𝜎𝑐/10

= 2,077/10

= 0,207 Mpa

Sampel batupasir

𝜎𝑡 = 𝜎𝑐/10

= 4,045/10

= 0,404 Mpa

c. Kohesi (c)

Kohesi (c) dalam jurnal Determination Of Cohesion And Friction Angle Of

Rock From Indirect Tensile Strength And Uniaxial Compression Tests

(N.sivakungan,2014) menyatakan bahwa nilai kohesi pada batuan ialah hasil

perkalian nilai kuat tarik dikali 1,82 menggunakan persamaan 2.9.

Sampel batubara

C = 1,82 × 𝜎𝑡

= 1,82 × 0,207

= 0,376 Mpa

Sampel batupasir

C = 1,82 × 𝜎𝑡

= 1,82 × 0,404

= 0,735 Mpa

d. Sudut Geser Galam (θ)

Nilai sudut geser dalam (θ) dari suatu batuan didapat dari hasil pembagian

nilai kuat tekan dan kuat tarik dimana nilai sudut geser dalam pada batuan

dihitung dengan persamaan 2,10.

Sampel batubara

∅ = sin-1(𝜎𝑐−4𝜎𝑡

𝜎𝑐−2𝜎𝑡)

= sin-1(2,077−4.0,207

2,077−2.0,207)

= sin-1(1,249

1,663)

= 48,677 °

Sampel batupasir

∅ = sin-1(𝜎𝑐−4𝜎𝑡

𝜎𝑐−2𝜎𝑡)

= sin-1(4,045−4.0,404

4,045−2.0,404)

= sin-1(2,429

3,237)

= 48,590 °

58

e. Poisson Ratio (v)

Poisson ratio merupakan nilai mutlak dari perbandingan antara regangan

rateral dan regangan aksial. Nilai poissaon ratio dapat dihitung dengan

persamaan 2.12.

Sampel batubara

V = 1−sin(0,64.∅′)

2

= 1−sin(0,64.48,677)

2

= 1−sin 31,153

2

= 0,241

Sampel batupasir

V = 1−sin(0,64.∅′)

2

= 1−sin(0,64.48,590)

2

= 1−sin 31,097

2

= 0,242

Dari perhitungan sifat mekanik pada batubara dan batupasir. Dapat dilihat

hasil perhitungan untuk setiap parameter sifat mekanik batuan pada tabel 4.8

berikut ini:

Tabel 4.8 Hasil Perhitungan Sifat Makanik Batuan

Sampel Batuan

Parameter

Kuat tekan

(Mpa)

Kuat Tarik

(Mpa)

C

(Mpa)

(°) V

Batubara 2,077 0,207 0,376 48,667 0,241

Batu Pasir 4,045 0,404 0,735 48,590 0,242

4.2.2 Rock Tunnelling Quality Index (Q-Sytem)

Dalam menentukan kelas massa batuan menggunakan metode Rock

tunnelling Quality Index (Q-System). Menurut klasifikasi ini, parameter yang

dijadikan dasar pembobotan antara lain Rock Quality Designation (RQD), jumlah

set kekar/ joint set number (Jn), kekasaran bidang diskontinuitas/joint roughness

number (Jr), tingkat alterasi bidang kekar/Joint Alteration number (Ja), dan faktor

59

reduksi tekanan/stress reduction factor (SRF). Adapun hasil pembobotan untuk

setiap parameter Q-System sebagai berikut:

1. Pembobotan Parameter (Q-System)

a. Rock Quality Designation (RQD)

Rock Quality Designation (RQD) adalah sebuah ukuran kasar mengenai

derajat keretakan pada massa batuan. RQD dapat dihitung secara tidak langsung

dengan melakukan pengamatan pada singkapan batuan dengan membuat suatu

garis yang dibentangkan (scanline). Scanline pada penelitian ini sepanjang 15

meter untuk tiap jenis batuan, dimana pada batubara dibentangkan diarea front

penambangan dengan jumlah kekar yang dijumpai sepanjang scanline sebanyak

19 set kekar yang tersebar pada scanline no 3 -14. Sedangkan pada batupasir

dibentangkan pada lereng disekitar tunnel AICJ-04 dimana pada scanline

batupasir ini hanya dijumpai 3 set kekar di scanline no 2. Dalam menentukan nilai

RQD berdasarkan data kekar sepanjang scanline yang sudah ditentukan dapat

dihitung menggunakan persamaan Priest & Hudson (1976) (persamaan 2.15).

Berikut ini adalah perhitungan nilai RQD pada scanline Batubara dan Batupasir:

1) Scanline Batubara

Scanline no.1

RQD = 100 (0,1.λ + 1) e-0,1.λ

RQD = 100 (0,1.0 + 1) e-0,1.0

= 100 %

Scanline no.2

RQD = 100 (0,1.λ + 1) e-0,1.λ

RQD = 100 (0,1.0 + 1) e-0,1.0

= 100 %

Scanline no.3

RQD = 100 (0,1.λ + 1) e-0,1.λ

RQD = 100 (0,1.1 + 1) e-0,1.1

= 99,52 %

Scanline no.4

RQD = 100 (0,1.λ + 1) e-0,1.λ

RQD = 100 (0,1.1 + 1) e-0,1.1

= 99,52 %

60

Scanline no.5

RQD = 100 (0,1 λ + 1) e-0,1λ

RQD = 100 (0,1.3 + 1) e-0,1.3

= 96,30 %

Scanline no.6

RQD = 100 (0,1.λ + 1) e-0,1.λ

RQD = 100 (0,1.1 + 1) e-0,1.1

= 99,52 %

Scanline no.7

RQD = 100 (0,1 λ + 1) e-0,1λ

RQD = 100 (0,1.3 + 1) e-0,1.3

= 96,30 %

Scanline no.8

RQD = 100 (0,1.λ + 1) e-0,1.λ

RQD = 100 (0,1.1 + 1) e-0,1.1

= 99,52 %

Scanline no.9

RQD = 100 (0,1.λ + 1) e-0,1.λ

RQD = 100 (0,1.2 + 1) e-0,1.2

= 98,24 %

Scanline no.10

RQD = 100 (0,1.λ + 1) e-0,1.λ

RQD = 100 (0,1.1 + 1) e-0,1.1

= 99,52 %

Scanline no.11

RQD = 100 (0,1.λ + 1) e-0,1.λ

RQD = 100 (0,1.1 + 1) e-0,1.1

= 99,52 %

Scanline no.12

RQD = 100 (0,1.λ + 1) e-0,1.λ

RQD = 100 (0,1.2 + 1) e-0,1.2

= 98,24 %

Scanline no.13

RQD = 100 (0,1.λ + 1) e-0,1.λ

RQD = 100 (0,1.1 + 1) e-0,1.1

= 99,52 %

Scanline no.14

RQD = 100 (0,1.λ + 1) e-0,1.λ

RQD = 100 (0,1.2 + 1) e-0,1.2

= 98,24 %

Scanline no.15

RQD = 100 (0,1.λ + 1) e-0,1.λ

RQD = 100 (0,1.0 + 1) e-0,1.0

= 100 %

2) Scanline Batupasir

Scanline no.1

RQD = 100 (0,1.λ + 1) e-0,1.λ

RQD = 100 (0,1.0 + 1) e-0,1.0

= 100 %

Scanline no.2

RQD = 100 (0,1 λ + 1) e-0,1λ

RQD = 100 (0,1.3 + 1) e-0,1.3

= 96,30 %

Scanline no.3

RQD = 100 (0,1.λ + 1) e-0,1.λ

RQD = 100 (0,1.0 + 1) e-0,1.0

= 100 %

Scanline no.4

RQD = 100 (0,1.λ + 1) e-0,1.λ

RQD = 100 (0,1.0 + 1) e-0,1.0

= 100 %

Scanline no.5

RQD = 100 (0,1.λ + 1) e-0,1.λ

RQD = 100 (0,1.0 + 1) e-0,1.0

= 100 %

Scanline no.6

RQD = 100 (0,1.λ + 1) e-0,1.λ

RQD = 100 (0,1.0 + 1) e-0,1.0

= 100 %

Scanline no.7

RQD = 100 (0,1.λ + 1) e-0,1.λ

Scanline no.8

RQD = 100 (0,1.λ + 1) e-0,1.λ

61

RQD = 100 (0,1.0 + 1) e-0,1.0

= 100 %

RQD = 100 (0,1.0 + 1) e-0,1.0

= 100 %

Scanline no.9

RQD = 100 (0,1.λ + 1) e-0,1.λ

RQD = 100 (0,1.0 + 1) e-0,1.0

= 100 %

Scanline no.10

RQD = 100 (0,1.λ + 1) e-0,1.λ

RQD = 100 (0,1.0 + 1) e-0,1.0

= 100 %

Scanline no.11

RQD = 100 (0,1.λ + 1) e-0,1.λ

RQD = 100 (0,1.0 + 1) e-0,1.0

= 100 %

Scanline no.12

RQD = 100 (0,1.λ + 1) e-0,1.λ

RQD = 100 (0,1.0 + 1) e-0,1.0

= 100 %

Scanline no.13

RQD = 100 (0,1.λ + 1) e-0,1.λ

RQD = 100 (0,1.0 + 1) e-0,1.0

= 100 %

Scanline no.14

RQD = 100 (0,1.λ + 1) e-0,1.λ

RQD = 100 (0,1.0 + 1) e-0,1.0

= 100 %

Scanline no.15

RQD = 100 (0,1.λ + 1) e-0,1.λ

RQD = 100 (0,1.0 + 1) e-0,1.0

= 100 %

Tabel 4.9 Pembobotan Nilai RQD

Scanline No

Scanline

Jumlah

Kekar

RQD

(%) Deskripsi

RQD

rata-rata (%)

Batubara

1 0 100 Memuaskan

98,93

2 0 100 Memuaskan

3 1 99,52 Memuaskan

4 1 99,52 Memuaskan

5 3 96,30 Memuaskan

6 1 99,52 Memuaskan

7 3 96,30 Memuaskan

8 1 99,52 Memuaskan

9 2 98,24 Memuaskan

10 1 99,52 Memuaskan





15 0 100 Memuaskan

62

Scanline No

Scanline

Jumlah

Kekar

RQD

(%) Deskripsi

RQD

rata-rata (%)

Batupasir

1 0 100 Memuaskan

99,75

2 3 96,30 Memuaskan

2 0 100 Memuaskan

3 0 100 Memuaskan

4 0 100 Memuaskan

5 0 100 Memuaskan

6 0 100 Memuaskan

7 0 100 Memuaskan

8 0 100 Memuaskan

9 0 100 Memuaskan

10 0 100 Memuaskan

11 0 100 Memuaskan

12 0 100 Memuaskan

13 0 100 Memuaskan

14 0 100 Memuaskan

15 0 100 Memuaskan

Dari hasil perhitungan untuk RQD pada batubara dengan jumlah total kekar

sebanyak 19 set kekar dengan nilai RQD rata-rata 98,93% dan pada batupasir

sebanyak 3 kekar dengan nilai RQD 99,75%. Kondisi batubara dan batupasir

tergolong kelas batuan excellent (memuaskan). Sebagaimana yang telah dijelaskan

Barton,dkk (1974) pada tabel 2.2 dimana nilai RQD 90-100 (%) masuk dalam

kualitas batuan excellent (memuaskan).

b. Jumlah Pasang Kekar/Joint Set Number (Jn)

Jumlah pasang kekar adalah jumlah kekar dalam satu meter yang didapatkan

dengan pengamatan secara lansung terhadap scanline yang dibuat pada singkapan

batuan. Scanline ini dibuat sebanyak dua kali bentangan pada batubara dan

batupasir, kemudian kekar yang telah didapatkan tersebut ditandai dengan

menggunakan kapur atau cat. Jumlah kekar yang didapat pada dua scanline ini

bisa dilihat pada tabel 4.10.

63

Tabel 4.10 Pembobotan Jumlah Pasang Kekar

Joint Set Number (Jn)

Scanline No

Scanline

Nilai jumlah

kekar (Jn)

Rata-rata Keterangan

Batubara

3 2

3,75

Dua bentuk kekar

4 2

5 9

6 2

7 9

8 2

9 3

10 2

11 2

12 6

13 2

14 4

Batupasir 2 4 4 Tiga bentuk kekar

Dari tabel 4.10 diatas dapat disimpulkan pada scaline batubara terdapat 19

kekar dengan nilai rata-rata pembobotan 3,75 dimana nilai pembobotan ini masuk

pada kelas batuan dengan 2 bentuk kekar, dari 19 kekar tersebut ditemui pada

scanlineno.3 sampai 14. sedangkan pada scanline batupasir ditemui 2 bentuk

kekar dengan nilai pembobotan 4 yang ditemui pada scanline no.2 dan masuk

pada kelas batuan dengan 3 bentuk kekar.

c. Tingkat Kekasaran Kekar/Joint Roughness Number (Jr)

Pembobotan untuk kekasaran kekar dilihat dari pola kekar yang dijumpai

pada scanline. Dimana kekar tersebut dibagi menjadi beberapa golongan seperti

kekar bergelombang, rata, kasar dan kekar halus. Pengelompokan pola kekar ini

dapat dilihat pada gambar 2.6 sedangkan untuk nilai pembobotan untuk setiap

64

jenis kekar tersebut dapat dilihat pada tabel 2.4. Nilai dari pembobotan tingkat

kekasaran kekar pada batubara dan batupasir ialah sebagai berikut:

Tabel 4.11 Pembobotan Tingkat Kekasaran Kekar

Joint Roughness Number (Jr)

Scanline No Scanline Nilai (Jr) Rata-rata Keterangan

Batubara

3 3

2,45

Halus, bergelombang

4 3

5 3

6 1,5

7 2

8 4

9 1,0

10 1,5

11 2

12 1,5

13 4

14 3

Batupasir 2 3 3 Kekar tidak teratur,

bergelombang

Pada tabel 4.11 diatas menunjukan tinggkat kekasaran kekar pada scanline

batubara didevenisikan sebagai kekar halus berglombang, sedangkan pembobotan

tingkat kekasaran kekar pada scannline batupasir berbentuk tidak teratur dan

bergelombang.

d. Alterasi Kekar / Joint Alteration Number (Ja)

Pembobotan kondisi alterasi kekar pada lokasi penelitian PT.AICJ dengan

sampel batubara dan batupasir berdasarkan pembobotan pada tabel 2.5 didapatkan

nilai pembobotan pada tabel 4.12 berikut ini.

65

Tabel 4.12 Pembobotan Alterasi Kekar / Joint Alteration Number (Ja)

Dari hasil pembobotan diatas dapat menentukan kondisi isian material

penyusun kekar. Dimana pada lokasi penelitian di PT. Allied Indo Coal Jaya,

material pengisi kekar terdiri dari partikel pasiran, lempung lanau dan lempung

pasiran.

e. Aliran air tanah/ Joint Water Reduction Number (Jw)

Lokasi penelitian PT.AICJ berada pada daerah air tanah langka, hal ini

diperkuat oleh peta hidrogeologi (lampiiran 5). Untuk mendapatkan nilai

pembobotan aliran air tanah dihubungkan dengan tabel 2.6. Hasil pembobotan

dapat dilihat pada tabel 4.13 berikut.

Scanline No

Scanline

Nilai

(Ja)

Rata-

rata

Keterangan

Batubara

3 4,0

2,37

Dinding kekar agak berubah, tidak

ada pelunakan, perlapisan mineral,

partikel pasiran, lempung tampa

batuan hancur, dll

4 4,0

5 2,0

6 0,75

7 3,0

8 4,0

9 1,0

10 1,0

11 3,0

12 2,0

13 0,75

14 3,0

Batupasir

2

3,0

3,0

Perlapisan lempung lanau atau

lempung pasiran, fraksi lempung

kecil (tidak ada perlunakan)

66

Tabel 4.13 Pembobotan Aliran Air Tanah / Joint Water Reduction Number (Jw)

Scanline No Scanline Nilai (Jw) Keterangan

Batubara

3 1,0

Lubang bukaan kering atau aliran air

kecil (<5L/menit)

4 1,0

5 1,0

6 1,0

7 1,0

8 1,0

9 1,0

10 1,0

11 1,0

12 1,0

13 1,0

14 1,0

Batupasir 2 1,0

Dari hasil pembobotan diatas dengan sampel pengukuran batubara dan

batupasir didapatkan nilai kondisi air tanah sebesar 1,0 yang didevenisikan

sebagai lubang bukaan kering dengan kecepatan aliran <5liter/menit.

f. Faktor Reduksi Tegangan/Stress Reduction Factor (SRF)

Pada penelitian ini pembobotan untuk nilai SRF ditentukan dengan hubungan

nilai kuat tekan uniaksial dengan tengangan mayor (σc/σ1) serta nilai kuat tarik

dengan tegangan mayor (σt/σ1) yang berkerja pada terowongan. Nilai tegangan

mayor pada sampel batuan ditentukan menggunakan persamaan 2.22. Perhitungan

untuk nilai SRF pada penelitian ini ialah sebagai berikut:

Tegangan mayor batubara

𝜎1 = 2∁ × cos 𝜃

1 − sin 𝜃

= 2.0,377 × cos 48,677

1 − sin 48,677

= 0,754 × 0,660

1 − 0,750

Tegangan mayor batupasir

𝜎1 = 2∁ × cos 𝜃

1 − sin 𝜃

= 2.0,734 × cos 48,590

1 − sin 48,590

= 1,468 × 0,661

1 − 0,749

67

= 0,497

0,250

= 1,988 Mpa

σc / σ1 = 2,077/1,988

= 1,04 MPa

σt / σ1 = 0,207/1,988

= 0,10 Mpa

= 0,970

0,251

= 3,864 Mpa

σc / σ1 = 4,045/3,864

= 1,04 MPa

σt / σ1 = 0,404/3,864

= 0,10 Mpa

Tabel 4.14 Faktor Reduksi Tegangan/Stress Reduction Factor (SRF)

Sampel

Batuan

Kuat

Tekan

(σc/

MPa)

Kuat

Tarik

(σt/

MPa)

Tegangan

Mayor

(σ1/MPa)

σc / σ1

(MPa)

σt / σ1

(MPa)

SRF Keterangan

Batubara 2,077 0,207 1,988 1,04 0,10 15 Hancuran

batuan

sangat tinggi Batupasir 4,045 0,404 3,864 1,04 0,10 15

Dari tabel 4.14 diatas nilai SRF untuk sampel batubara dan batupasir yang

diambil pada lokasi penelitian yaitu dengan bobot SRF 15 dimana nilai ini

diartikan hancuran batuan yang sangat tinggi.

g. ESR (Excavation Support Ratio)

Penentuan ESR dilakukan berdasarkan tipe terowongan yang akan digunakan.

Nilai ESR yang rendah mengindikasikan tingkat keamanan yang tinggi sedangkan

nilai ESR yang tinggi mengindikasikan bahwa level keaman yang rendah tapi

masih bisa diterima.

68

Tabel 4.15 Pembobotan ESR Tunel AICJ-04

Kategori Lubang Bukaan ESR

A Terowongan tambang temporer (< 10 tahun) 1 – 5

B untuk tambang permanen, saluran air pembangkit listrik ( tidak termasuk

tekanan tinggi ), drift dan heading pada penggalian yang besar

1,6

C Storage rooms, pengolahan air, jalan kecil dan terowongan kereta api,

terowongan akses

1,3

D Stasiun pembangkit, jalan raya dan terowongan kereta api, ruang

pertahanan sipil, portal persimpangan

1,0

E Stasiun nuklir bawah tanah, stasiun kereta api, fasilitas publik, pabrik 0,5

Berdasarkan tabel 4.15 diatas tunnel AICJ-04 dikategorikan sebagai

terowongan tambang temporer (<10 tahun) dengan nilai ESR 1-5. Sehingga nilai

ESR yang digunakan adalah 2,5, nilai ini diambil sebagai nilai tengah dari

klasifikasi ESR yang diusulkan oleh Barton,dkk (1974).

Untuk melengkapi klasifikasi massa batuan dan rekomendasi jenis penyangga

berdasarkan nilai Q-System, Barton,dkk (1974) mendefenisikan parameter dimensi

ekuivalen (De) untuk terowongan menggunakan persamaan 2.16. Untuk nilai

dimensi ekuivalen (De) pada tunnel AICJ-04 dapat dilihat pada tabel 4.15 berikut

ini:

De = 𝑏𝑒𝑛𝑡𝑎𝑛𝑔 𝑙𝑢𝑏𝑎𝑛𝑔 𝑏𝑢𝑘𝑎𝑎𝑛,𝑑𝑖𝑎𝑚𝑒𝑡𝑒𝑟𝑎𝑡𝑎𝑢 𝑡𝑖𝑛𝑔𝑔𝑖 (𝑚)

𝐸𝑥𝑐𝑎𝑣𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛𝑆𝑢𝑝𝑝𝑜𝑟𝑡𝑅𝑎𝑡𝑖𝑜,𝐸𝑆𝑅

De = 15

2,5 = 6

Tabel 4.16 Dimensi Ekuivalen Tunnel AICJ-04

Panjang Span (m) ESR Nilai

15 2,5 6

Dari tabel 4.16 diatas nilai dimensi ekuivalen ini diperoleh dengan cara

membagi panjang span dan nilai ESR dari terowongan AICJ-04 dimana nilai

dimensi ekuivalen ini dihubungkan dengan nilai Q dari masing-masing batuan

untuk menentukan rekomendasi jenis penyangga yang digunakan.

69

2. Perhitungan Nilai (Q-System)

Setelah pembobotan 6 parameter dari Q-System, perhitungan untuk nilai Q ini

dengan menggunakan persamaan 2.13. Sehingga didapatlah nilai Q dari masing-

masing Scanline sebagai berikut (tabel 4.17):

Nilai Q-System pada scanline batubara:

Q = 𝑅𝑄𝐷

𝐽𝑛 ×

𝐽𝑟

𝐽𝑎 ×

𝐽𝑤

𝑆𝑅𝐹

Q = 98,93

3,75 ×

2,45

2,37 ×

1,0

15

Q = 1,8

Nilai Q-System pada scanline batupasir:

Q = 𝑅𝑄𝐷

𝐽𝑛 ×

𝐽𝑟

𝐽𝑎 ×

𝐽𝑤

𝑆𝑅𝐹

Q = 99,75

4 ×

3

3,0 ×

1,0

15

Q = 1,6

Tabel 4.17 Perhitungan Nilai Q Pada Scanline Batubara Dan Batu Pasir

Scanline RQD Jn Jr Ja Jw SRF Nilai

Q-System

Batubara 98,93 3,75 2,45 2,37 1,0 15 1,8

Batupasir 99,75 9 3 3,0 1,0 15 1,6

Dari hasil perhitungan nilai Q-System pada scanline batubara dan batupasir

yang dibentangkan pada Tunnel AICJ-04 dan lereng disekitar Tunnel AICJ-04

didapat nilai Q rata-rata pada scanline batubara 1,8 sedangkan nilai Q untuk

batupasir 1,6.

70

a. Rekomendasi Penyangga pada Tunnel AICJ-04

Setelah nilai Q-System dari masing-masing scanline diketahui. Untuk

menentukan rekomendasi penyangga, nilai Q-System tersebut dimasukkan pada

kurva (Grimstad & Barton,1993) dengan menghubungkan nilai Q-System dengan

Dimensi Ekuivalen (De). Untuk rekomendasi penyangga pada Tunnel AICJ-04

dapat dilihat pada Gambar 4.6 berikut ini:

Gambar 4.6 Kurva Rekomendasi Jenis Penyangga

Pada Tunnel AICJ-04 Berdasarkan nilai Q-System

Berpedoman pada kurva hubungan nilai Q-System dengan dimensi ekuivalen,

Rekomendasi jenis penyangga pada Tunnel AICJ-04 dapat dilihat pada tabel 4.18

sebagai berikut:

Tabel 4.18 Rekomendasi Penyangga Tunnel AICJ-04

Nilai

Q

Dimensi

Ekuivalen

Kelas

batuan

Tebal

shotcrete

(mm)

Spasi

rockbolt

Inhotcrete

area (m)

Spasi

rockbolt

Unshotcrete

area (m)

Panjang

rockbolt

(m)

1,8 6 Poor 48 1,81 1,38 2,5

1,6 6 Poor 50 1,80 1,35 2,5

71

Berdasarkan kurva rekomendasi penyangga Tunnel AICJ-04 (gambar 4.6) dan

pada (tabel 4.11) rekomendasi penyangga Tunnel AICJ-04. Dengan nilai Q 1,8

temasuk pada kelas batuan buruk (Poor), adapun Sepesifikasi jenis penyangga

yang digunakan yaitu Shotcrete dengan ketebalan 48 mm dengan spasi

pemasangan Rockbolt ditambah Shotcrete 1,81 m, spasi pemasangan Rockbolt

tampa Shotcrete 1,38 m, dan panjang Rockbolt 2,5 m. sedangkan untuk nilai Q 1,6

termasuk kelas batuan buruk (Poor) dengan spesifikasi penyangga Shotcrete

dengan ketebalan 50 mm, spasi Rockbolt ditambah Shotcrete 1,80 cm, spasi

Rockbolt tanpa Shotcrete 1,35 cm, dan panjang Rockbolt 2,5 m.

b. Rekomendasi Span Maksimum Pada Tunnel AICJ-04

Dalam menentukan Span Maksimum pada penggalian terowongan tampa

disangga dapat ditentukan dengan persamaan Barton,dkk (persamaan 2.18).

Perhitunga nilai span maksimum untuk tunnel AICJ-04 ialah sebagai berikut:

Bentang maksimum tampa penyangga (batubara) = 2(ESR)Q0,4

= 2(2,5)1,80,4

= 6,32 m

Bentang maksimum tampa penyangga (batupasir) = 2(ESR)Q0,4

= 2(2,5)1,60,4

= 6,03 m

Tabel 4.19 Span Maksimum Tampa penyangga

Tunel

Scanline

ESR

Nilai

Q

Span Mansimum

Tampa penyangga

(m)

AICJ-04 Batubara 2,5 1,8 6,32

Batupasir 2,5 1,6 6,03

72

Dari hasil perhitungan panjang span maksimum pada tunnel AICJ-04 tampa

penyangga yaitu 6,03 m dan 6,32 m, nilai ini jauh dibawah perencanaan

penggalian sebesar 15 m sehingga penggalian pada tunnel AICJ-04 harus

dilakukan pemasangan penyangga.

4.2.2 Nilai Tegangan (meanstress)

Analisis nilai meanstress yang bekerja pada tunnel AICJ-04 meggunakan

software phase2 dengan kriteria Mohr-Colomb. Dalam menganalisis nilai

meanstress pada terowongan ada 4 parameter yang digunakan dari pengujian sifat

mekanik batuan (Tabel 4.8) sebagai data input pada software phase2. Parameter

tersebut meliputi kuat tarik uniaksial (Mpa), sudut geser dalam (deg), modulus

young’s (Mpa), dan poisson ratio. Pada peneltian ini untuk nilai modulus young

dihitung dengan persamaan 2.11 dimana nilai modulus young didapat dari nilai Q-

System.

Berikut ini adalah hasil perhitungan untuk nilai modulus young dan parameter

yang akan digunakan pada software Phase2 dapat dilihat pada tabel 4.20.

Nilai modulus young batubara

ЕM = 10 QC1/3

= 10 × 1,8 1/3

= 10 × 1,214

= 12,14 Mpa

Nilai modulus young batupasir

ЕM = 10 QC1/3

= 10 × 1,6 1/3

= 10 × 1,206

= 12,06 Mpa

Tabel 4.20 Parameter Input Pada Software Phase2

Sampel

Batuan

Kuat Tarik

(Mpa)

C

(Mpa)

θ

(°)

EM

(Mpa)

v

(Mpa)

Batubara 0,207 0,376 48,667 12,14 0,241

Batupasir 0,404 0,735 48,590 12,06 0,242

73

Setelah pengimputan data pada software Phase2 Versi 6.0, didapatlah hasil

sebgai berikut:

Gambar 4.7 Bentuk Tunnel AICJ-04

Gambar 4.7 diatas adalah pemodelan dari tunnel AICJ-04 yang dibuat pada

lapisan batubara. Pada tunnel AICJ-04 ini terdiri dari 3 lapisan dengan 2 jenis

batuan yang berbeda dimana warna kuning menunjukan batupasir dan warna

hitam adalah batubara.

Gambar 4.8 Nilai Sigma 1 Tunel AICJ-04

74

Dari gambar 4.8 diatas menunjukkan bahwa nilai sigma 1 (tegangan mayor)

yang bekerja pada tunnel AICJ-04. Berada pada angka 5,20-8,00 Mpa dengan

nilai tegangan mayor rata-rata sebesar 7,20 Mpa. Hal ini dijelaskan pada tabel

4.21 berikut ini:

Tabel 4.21 Nilai Sigma 1(Tegangan Mayor) Tunnel AICJ-04

Tunnel Sigma 1 (Mpa) Rata-rata (Mpa)

AICJ-04

8,00

7,20 8,00

8,00

8,00

6,00

5,20

Gambar 4.9 Nilai Sigma 3 Tunel AICJ-04

Dari gambar 4.9 diatas menunjukkan bahwa nilai sigma 3 (tegangan minor)

yang bekerja pada tunnel AICJ-04. Berada pada angka 0,45-0,90 Mpa dengan

nilai tegangan minor rata-rata sebesar 0,45 Mpa. Sebagaimana yang dijelaskan

pada tabel 4.22 berikut ini:

75

Tabel 4.22 Nilai Sigma 3 (Tegangan Mayor) Tunnel AICJ-04

Tunnel Sigma 3 (Mpa) Rata-rata (Mpa)

AICJ-04

0,00

0,45 0,00

0,45

0,45

0,90

0,90

Gambar 4.10 Nilai Meanstress pada Tunnel AICJ-04

Dari gambar 4.10 diatas menunjukkan bahwa nilai meanstress yang bekerja

pada tunnel AICJ-04. Berada pada angka 2,00-3,50 Mpa dengan nilai rata-rata

sebesar 2,95 Mpa. Sebagaimana yang dijelaskan pada tabel 4.23 berikut ini:

Tabel 4.23 Nilai Meanstress Tunnel AICJ-04

Tunnel Meanstress

(Mpa)

Rata-rata (Mpa)

AICJ-04

2,00

2,95

2,30

3,20

3,20

3,50

3,50

76

4.2.3 Perhitungan Faktor Keamanan Terowongan

Faktor keamanan digunakan sebagi acuan dalam menggoptimalkan jenis

penyangga dan besarnya deformasi yang terjadi pada terowongan. dimana nilai

FK>1 menjelaskan terowongan dalam keadaan stabil, FK=1 terowongan krisis,

dan FK<1 menjelaskan terowongan tidak stabil. Dalam penelitian ini penentuan

faktor keamanan dihitung menggunakan kriteria Mohr-Coulumb (persamaan 2.21)

dengan memperhitungkan nilai tegangan manyor (σ1) dan tegangan minor (σ3)

serta sifat mekanik dari batuan (sudut geser dalam dan kohesi). Untuk nilai

tegangan mayor dan tegangan minor diambil dari nilai rata-rata hasil Phase2

sedangkan nilai kohesi dan sudut geser dalam diambil dari sampel batu pasir. Batu

pasir dipilih untuk analisa faktor keamanan karena sifat mekanik batu pasir yang

lebih kuat dari batubara, dan posisi dari batu pasir ini berada pada atap (cap)

tunnel AICJ-04. Adapun parameter yang digunakan untuk perhitungan Faktor

Keamanan ialah sebagai berikut:

Tabel 4.24 Parameter Yang Digunakan Untuk Perhitungan Faktor Keamanan

Parameter

Tegangan Mayor/σ1

(Mpa)

Tegangan Minor/σ3

(Mpa)

Kohesi/c

(Mpa)

Sudut Geser Dalam/ θ

(°)

7,20 0,45 0,735 48,590

Dari parameter pada 4.24 diatas faktor keamanan terowongan dihitung

dengan persamaan 2.24. Berikut ini adalah perhitungan untuk faktor keamanan:

FK = (

𝜎1+ 𝜎3

2) sin 𝜃+ ʗ.cos 𝜃

(𝜎1− 𝜎3

2)

= (

7,20+ 0,45

2) sin 48,590+0,735.cos 48,590

(7,20− 0,45

2)

77

= 3,82.0,749+0,735.0,661

3,82

= 2,86+0,485

3,82

= 0,87

Hasil perhitungan faktor keamanan pada tunnel AICJ-04 sebelum

pemasangan pengyangga menunjukkan bahwa nilai FK 0,87 dengan keterangan

(FK <1 tidak stabil/kritis)

78

BAB V

HASIL PENGOLAHAN DATA

Dari hasil pengolahan data primer yang diperoleh dilapangan menggunakan

metode Rock Tunnelling Quality Indeks (Q-System) dan penggunaan Software

Phase2 Version 6.0 untuk menentukan nilai tegangan (meanstress) yang bekerja

pada terowongan serta menentukan faktor keamanan dengan menggunakan

persamaan Mohr-Coulumb

5.1 Rock Tunneling Quality Indeks (Q-System)

5.1.1 Nilai Q-System Batubara

Dalam menentukan rekomendasi jenis penyangga dengan metode Rock

Tunneling Quality Index (Q-System). Nilai Q-System yang diperoleh dari scanline

diplot kedalam kurva (Grimstad & Barton 1993) dengan membaca garis

perpotongan antara nilai Q-System dengan Dimensi Ekuivalen (De). Dari hasil

perhitungan menggunakan persamaan 2.13, nilai kualitas massa batuan pada

Scanline batubara tunnel–AICJ04 diperoleh nilai Q-System 1,8, nilai ini

menunjukan bahwa kualitas massa batuan pada scanline batubara masuk kategori

kelas batuan buruk (poor) dimana rekomendasi penyangga yang bisa digunakan

sebagai berikut:

a. Pemasangan shotcrete dengan ketebalan 4,8 mm disertai pemasanangan

rockbolt dengan panjang 2,5 m dimana jarak pemasangan antar rockbolt

1,81m.

b. Jika pemasangan rockbolt tanpa menggunakan shotcrete, rockbolt yang

dipasang dengan panjang 2,5 dan jarak pemsangan antar rockbolt 1,38 m.

79

Kurva rekomendasi penyangga untuk batubara dapat dilihat pada gambar 5.1

berikut ini:

Gambar 5.1 Kurva Rekomendasi Penyangga untuk Batubara

5.1.2 Nilai Q-System Batupasir

Dari hasil perhitungan menggunakan persamaan 2.16 nilai kualitas massa

batuan pada scanline batupasir yang dibentangkan sepanjang 15 meter pada lereng

disekitar tunnel AICJ-04 hanya didapatkan 1 data dengan interval scanline

batupasir yaitu pada meter ke-2. Pada lereng disekitar tunnel AICJ-04 didapat

nilai Q-System pada scanline batupasir sebesar 1,6. Dimana nilai Q-System pada

scanline batupasir masuk kategori Poor dengan rekomendasi jenis penyangga

yang bisa digunakan meliputi:

a. Pemasangan shotcrete dengan ketebalan 50 mm disertai pemasangan

rockbolt dengan panjang 2,5 m degan jarak pemasangan antar rockbolt

1,80 m.

80

b. Jika rockbolt yang digunakan tanpa disertai pemasangan shotcrete,bisa

menggunakan rockbolt dengan panjang 2,5 m dengan jarak pemasangan

antar rockbolt 1,35 m. Kurva rekomendasi penyangga untuk barupasir

dapat dilihat pada gambar 5.2, sebagai berikut:

Gambar 5.2 Kurva Rekomendasi Penyangga Untuk Batupasir

Dari kedua kurva diatas rekomendasi penyangga yang digunakan berdasarkan

nilai Q-System dari masing-masing Scanline, untuk batubara rekomendasi

penyangga menggunakan shocrete dengan ketebalan 48 mm serta pemasangan

rockbolt dengan panjang 2,5 meter degan jarak pemasangan antar rockbolt 1,81

m, jika pemasangan rockbolt tanpa shotcrete, rockbolt yang digunakan dengan

panjang 2,5 dengan jarak pemasangan antar rockbolt 1,35 m. Sedangkan

rekomendasi penyangga untuk batupasir berdasarkan kurva q-system

menggunakan shocrete dengan ketebalan 50 mm serta pemasangan rockbolt

dengan panjang 2,5 m dengan jarak pemasangan antar rockbolt 1,80m, jika

81

pemasangan rockbolt tampa disertai shotcrete menggunakan rockbolt dengan

panjang 2,5 m dan jarak pemasangan rockbolt 1,35 m.

5.2 Nilai Meanstress

Setelah dilakukan pemodelan terowongan menggunakan Software Phase2

pada Tunnel AICJ-04 dengan 2 jenis material didapatkan nilai Sigma 1 (σ1)

maksimum sebesar 8,00 Mpa sedangkan nilai Sigma 1 (σ1) minimum sebesar 5,20

Mpa dengan nilai rata-rata untuk tegangan mayor 7,20 Mpa. Untuk Sigma 3 (σ3)

pada tunnel AICJ-04 dengan nilai maksimum sebesar 0,99 Mpa sedangkan nilai

Sigma 3 (σ3) minimum sebesar 0,45 Mpa dengan nilai rata-rata tegangan minor

0,45 Mpa. Nilai meanstress pada tunnel AICJ-04 didapatkan nilai meanstress

maksimum sebesar 3,50 Mpa sedangkan nilai meanstress minimumnya sebesar

2,00 Mpa dengan nilai rata-rata meanstress 2,95 Mpa.

5.3 Nilai Faktor Keamanan

Faktor keamanan digunakan sebagai acuan dalam mengoptimalkan

penyangga yang digunakan berdasarkan analisis jenis dan besarnya deformasi

yang terjadi. Menurut Bieniewski (1989) nilai FK>1 menjelaskan terowongan

dalam keadaan stabil, FK=1 menjelaskan dalam keadaan Kritis, dan FK<1 Tidak

stabil. Sebelum penyanggaan keadaan lubang bukaan sangat rentan terjadinya

runtuhan pada beberapa bidang lemah, maka dari itu perhitungan FK dengan

kriteria runtuhan Mohr-Coulumb dilakukan untuk menanggulangi failure pada

lubang bukaaan.

Nilai faktor keamanan (FK) untuk kemantapan terowongan dapat ditentukan

jika tegangan mayor (σ1) dan tegangan minor (σ3) yang bekerja pada terowongan

82

tersebut diketahui. Pada penelitian ini perhitungan faktor keamanan dihitung

menggunakan kriteria keruntuhan dari Mohr-Coulumb. Setelah dihitung dengan

persamaan 2.21 didapatkan hasil perhitungan faktor keamanan (FK) pada tunnel

AIJC-04 dengan nilai faktor keamanan sebesar 0,87 ini menunjukan bawah tunnel

AICJ-04 dalam keadaan tidak stabil atau kritis.

83

BAB VI

PENUTUP

6.1. Kesimpulan

Hasil pembahasan pengolahan data yang didapatkan dari terowongan AICJ-

04. PT. Allied Indo Coal Jaya, dapat disimpulkan bahwa:

1. Berdasarkan nilai Q-System pada tunnel AICJ-04 didapatkan nilai kualitas

massa batuan sebagai berikut:

a Nilai kualitas massa batuan untuk batubara masuk kategori Poor dengan

rekomendasi penyangga menggunakan shotcrete degan ketebalan 48 mm

serta pemasangan rockbolt pajang 2,5 m dengan jarak pemasangan

rockbolt 1,81 m jika pemasangan penyangga tanpa menggunakan

shotcrete bisa menggunakan rockbolt dengan panjang 2,5 m dan jarak

pemasangan antar rockbolt 1,38 meter.

b Nilai kualitas massa batuan untuk batupasir masuk kategori Poor dengan

rekomendasi penyangga menggunnakan shotcrete dengan ketebalan 50

mm, serta pemasangan rockbolt dengan panjang 2,5 m jarak pemasangan

rockbolt 1,80 m, jika pemasangan penyangga tanpa menggunakan

shotcrete bisa menggunkan rockobolt dengan panjang 2,5m dan jarak

pemasangan antar rockbolt 1,35 m.

2. Dari hasil perhitungan Faktor Keamanan (FK) menggunkan persamaan Mohr-

Coulumb, Nilai FK pada tunnel AICJ-04 sebesar 0,87 sehingga masuk kategori

tidak stabil atau kritis. Dalam hal menjaga ketabilan terowongan pada saat

penggalian di tunnel-AICJ04 harus dilakukan pemasangan

84

penyangga. Pemasangan penyangga ini bisa menggunakan rekomendasi dari Q-

Sytem dengan panjang span maksimum 5,88 m.

3. Nilai meanstress pada tunnel AICJ-04 didapatkan nilai meanstress maksimum

sebesar 3,50 Mpa sedangkan nilai meanstress minimumnya sebesar 2,00 Mpa

dengan nilai rata-rata untuk meanstress sebesar 2,95 Mpa.

6.2. Saran

Adapun saran yang diharapkan dalam penelitian ini adalah:

1. Pemasangan penyangga yang direkomendasikan diusahakan seperti desain

atau model rancangan berdasarkan rekomendasi Q-System

2. Hasil penelitian ini dapat dijadikan sebagai bahan pertimbangan dalam

pemasangan penyangga pada lubang tambang dan pembuatan terowongan

3. Penelitian pada tugas akhir ini dilakukan terbatas, oleh sebab itu diperlukan

penyelidikan lanjutan karena sewaktu-waktu formasi dan jenis batuan dapat

berubah.

DAFTAR PUSTAKA

A.Federico and G.Elia, 2009, At-Rest Earth Pressure Coefficient And Poisson's

Ratio In Normally Consolidated Soils Les Coefficients, Proceedings Of

The International Conference On Soil Mechanics And Geotechnical

Engineering, Page 7 – 10

Arief Rahman dan Fajar Nugraha Muhyiddin, 2018, Uji Laboratorium Mekanika

Batuan Menggunakan Metode Unconfined Compressive Strength (UCS)

Pada Batuan Inti (CORE) Batu Pasir, Balongan Indramayu,

AKAMIGAS, Page 35 – 41

B.H.G Brady and E.T Brown, Rock Mechanics For Underground Mining,

Kluwer Academic Publishers

Faizal Akbar Tri Erto Putra, dkk., 2015, Kajian Geoteknik Terhadap Rancangan

Penambangan Batubara Bawah Tanah Metode Shortwall Di CV. Artha

Pratama Jaya Kecamatan Muara Jawa Kabupaten Kutai Kartanegara

Provinsi Kalimantan Timur, Yogyakarta: UPN, Page 37 – 45.

Irwandi Arif, 2016, Geoteknik Tambang, PT. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.

Made Astawa Ray, dkk, 2011, Mekanika Batuan, Institut Teknologi Bandung,

Bandung.

Murad Ms dan Indah Sulistia Ningsi, 2018, Analisis Kuat Tekan Terhadap

Waktu Stand Up C1-G Pertambangan Bawah Tanah PT. Nusa Alam

Lestari, Sawahlunto, Sumatra Barat

N.Sivakungan, dkk, 2014, Determination Of Cohesion And Friction Angle Of

Rock From Indirect Tensile Strength And Uniaxial Compression Tests,

International Journal Of Geotechnical Engineering, Page 59 – 65.

Refky Adi Nata dan Murad, 2017, Stand Up Time In Tunel Base On Rock Mass

Ratting Bieniawski 1989, AIP Proceedings, Page 1 – 8

Ridho Kresna Wattimena, Mekanika Batuan Dan Perancangan Konstruksi

Tanah, Institut Teknologi Bandung, Bandung

Rifki Sholeh Pribadi dan Sundek Hariyadi, 2015, Kajian Geologi Teknik Pada

Rencana Pembuatan Tunnel Tambang Bawah Tanah, Kalimantan

Timur: Universitas Kutai Kartanegara, Page 57 - 66

Riko Ervil, dkk, 2016, Buku Panduan Penulisan dan Ujian Skripsi, Sekolah

Tinggi Teknologi Industri (STTIND) Padang.

Zlatko Brisevac, dkk, 2017, Estimation Of Uniaxial Compressive Anf Tensile

Strength Of Rock Material From Gypsum Deposits In The Knin Area,

Tehnicki Vjesnik, Page 855 – 861

LAMPIRAN 1

PETA TOPOGRAFI PT. ALLIED INDO COAL JAYA

LAMPIRAN 2

PETA SITUASI PENAMBANGAN PT. ALLIED INDO COAL JAYA

LAMPIRAN 3

PETA GEOLOGI PT. ALLIED INDO COAL JAYA

LAMPIRAN 4

PETA LAYOUT TEROWONGAN

LAMPIRAN 5

PETA HIDROGEOLOGI

LAMPIRAN 6

FOMR PENGAMBILAN DATA PRIMER

LAMPIRAN 7

FORM PENGUJIAN SIFAT FISIK BATUAN

LAMPIRAN 8

FORM PENGUJIAN POINT LOAD INDEX SAMPEL BATUBARA DAN BATUPASIR

LAMPIRAN 9

FORM PENGUJIAN SIFAT MEKANIK BATUAN

LAMPIRAN 10

DOKUMENTASI LAPANGAN

Gambar 1. Mine Entry Tunnel AICJ-04

Gambar 2. Pengukuran Lebar Lantai (Floor) Terowongan

Gambar 3. Pengukuran Tinggi Terowongan

Gambar 4. Pengukuran Lebar Atap (Cap) Terowongan

Gambar 5. Pengukuran Scanline pada Batubara Didalam Terowongan

Gambar 6. Penandaan Scanline untuk Pengamatan Per Meter

Gambar 7. Pengukuran Scanline pada Batupasir Diluar Terowongan

Gambar 8. Set Kekar pada Batubara

Gambar 9. Set Kekar pada Batupasir

Gambar 10. Penimbangan Sampel

Dalam Kondisi Natural

Gambar 11. Penimbangan Sampel

Dalam Kondisi Melayang

Gambar 12. Pengujian Point Load Index

ANALISIS KESTABILAN TEROWONGAN (TUNNEL AICJ-04)

Gambar 1. Bentuk Tunnel AICJ-04 Gambar 2. Sigma 1 Tunnel AICJ-04

Gambar 3. Sigma 3 Tunnel AICJ-04 Gambar 4. Nilai Meanstress Tunnel AICJ-04

Dibuat Oleh:

Disahkan Oleh:

BIODATA WISUDAWAN

No. Urut :

Nama : DIAN FEBRI YANCE

Jenis Kelamin : Laki-Laki

Tempat/Tanggal Lahir : Payakumbuh, 27 Februari 1996

NPM : 1410024427044

Program Studi : Teknik Pertambangan

Tanggal Lulus : 03 Januari 2020

IPK : 3,00

Predikat Lulus :

Judul Skripsi : Analisis Kestabilan Terowongan

Menggunakan Metode Rock

Tunneling Quality Index (Q-

System) Ditambang Batubara PT.

Allied Indo Coal Jaya Kota

Sawahlunto Provinsi Sumatera

Barat

Dosen Pembimbing : 1. Refky Adi Nata, MT

2. Jevie Carter Eka Putra, MT

Asal SMA/SMK : SMK Negeri 1 Kec.Guguak

Nama Orang Tua : Jayusman A.Ma.Pd

Kasminar

Alamat :

Mudik Pasar Manggilang,

Kec.Pangkalan Koto Baru, Kab.

Lima puluh Kota, Sumbar

No.HP/WA : 082288732713

Email/Gmail : [email protected]

TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN TEROWONGAN …

Documents

Transcript of TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN TEROWONGAN …