proposal bss

Upload: dheka-lazuardi

Post on 21-Feb-2018

270 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 7/24/2019 Proposal Bss.

    1/33

    ANALISIS KESTABILAN LERENG PADA TAMBANG

    BATUBARA PT BINA SARANA SUKSES

    TAPIN KALIMANTAN TIMUR

    PROPOSAL TUGAS AKHIR

    Oleh :

    RULLY RIYAN ROHMATILLAH112.10.0011

    PROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGAN

    FAKULTAS TEKNOLOGI MINERAL

    UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL VETERAN

    YOGYAKARTA

    201

  • 7/24/2019 Proposal Bss.

    2/33

    ANALISIS KESTABILAN LERENG PADA TAMBANG

    BATUBARA PT BINA SARANA SUKSES

    TAPIN KALIMANTAN TIMUR

    P!"#"$%l T&'%$ A(h)!

    Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Dalam Melaksanakan Tugas AkhirPada Program Studi Teknik Pertambangan

    Oleh :

    Rully Riyan Rohmatillah

    112.10.0011

    Mengetahui :

    Ke*&% P!"'!%+ S*&,)

    I!. A-*"- S&,)%-*"/ MT

    D"$e- %l)

    Drs. r. Abdul Rau!" M.S#

  • 7/24/2019 Proposal Bss.

    3/33

    A. UDUL

    A$A%SS &'STA(%A$ %'R'$) PADA TAM(A$) (AT*(ARA

    PT ($A SARA$A S*&S'S" TAP$ &A%MA$TA$ TM*R

    B. LATAR BELAKANG

    PT (ina Sarana Sukses dalam melakukan akti!itas +enambangannya

    menggunakan metode tambang terbuka se#ara mekanis dengan +embentukan

    ,en,ang-,en,ang. Pola yang demikian ini da+at mengakibatkan suatu masalah yaitu

    keruntuhan +ada ,en,ang itu sendiri" terutama +ada batuan yang relati! tidak

    kom+ak.

    Pembuatan ,en,ang +ada massa batuan akan merubah tegangan massabatuan itu sendiri. Perubahan tegangan yang besar da+at menimbulkan longsor

    dan memberikan gangguan terhada+ tambang +aling tidak dalam hal :

    1. Da+at menimbulkan kehilangan nyaa manusia

    2. &erugian hilangnya harta benda yang dimiliki +erusahaan ini.

    /. Terganggunya kegiatan +roduksi hilangnya aktu +roduksi.

    (erdasarkan +ertimbangan tersebut maka di+erlukan suatu ran#angan

    lereng yang aman beserta analisis kestabilannya. *ntuk mengatasi masalah ini+erlu dilakukan analisis kemanta+an lereng untuk ran#angan geometris ,en,ang

    agar da+at mem+erke#il bahaya longsoran yang ter,adi.

    . PERUMUSAN MASALAH

    Sistem +enambangan terbuka yang ber,en,ang biasanya akan

    menimbulkan masalah. Salah satunya adalah keruntuhan +ada ,en,ang itu sendiri.

    &eruntuhan +ada ,en,ang da+at disebabkan oleh tidak sesuainya +arameter

    geometri lereng terhada+ kekuatan batuan tersebut. Sehingga +arameter-+arameter

    dan !aktor lain yang mem+engaruhi kemanta+an lereng +erlu diketahui dan

    disesuaikan dengan kekuatan batuan. Sehingga dihasilkan desain geometri ,en,ang

    yang o+timum dan aman.

  • 7/24/2019 Proposal Bss.

    4/33

    D. MAKSUD DAN TUUAN PENELITIAN

    Tu,uan +enelitian ini adalah untuk mengetahui a+akah geometri ,en,ang

    hasil +roses +enambangan stabil atau tidak stabil dan menganalisa ,enis

    kelongsoran yang mungkin akan ter,adi. al ini da+at diketahui setelah data-data

    yang dida+atkan dari +enelitian telah dianalisis. Sehingga angka !aktor keamanan

    lereng da+at diketahui. Data-data yang di+erlukan dalam +enelitian antara lain:

    - Data litologi

    - Data to+ogra!i

    - Peta )eologi

    - Data-data )eoteknik" se+erti 3

    a. &ohesi +ada bidang lun#urb. &ekuatan geser batuan

    #. Tegangan total +ada bidang geser

    d. Tengangan air +ori

    e. Sudut geser dalam +ada tegangan e!ekti!

    !. (obot isi batuan

    g. Tinggi lereng dan tinggi ,en,ang

    h. Sudut kemiringan lereng

    E. TINAUAN PUSTAKA

    Massa batuan adalah batuan in-situ yang mem+unyai ke#a#atan struktural

    beru+a bidang diskontinuitas yaitu bidang atau #elah yang menyebabkan batuan

    bersi!at tidak menerus antara lain beru+a +erla+isan" kekar" dan sesar. &ekuatan

    +ada massa batuan jointed rock masses di+engaruhi oleh !aktor berikut :

    1. Orientasi dan ,arak kera+atan bidang diskontinu

    2. &ondisi bidang diskontinu se+erti 3

    - &emenerusan persistence

    - &oe!isien kekasaran kekar 4R5

    - &ekuatan bidang diskontinu 45S

    - %ebar isian +ada bidang diskontinu

    - &egelombangan atau kekasaran roughness

    - Pela+ukan +ada batuan weathering

  • 7/24/2019 Proposal Bss.

    5/33

    Pengaruh orientasi bidang diskontinu terhada+ kekuatan massa batuan

    sangat +enting untuk diketahui" sebab dengan #ara tersebut da+at dinilai

    kemam+uan massa batuan untuk menahan beban atau tegangan +ada arah-arah

    tertentu yang sesuai dengan kondisi dila+angan dan ,uga sebagai in!ormasi

    +eran#angan lereng tambang. Selain orientasi" ,arak kera+atan kekar ,uga

    ber+engaruh terhada+ kekuatan massa batuan. A+abila suatu batuan mem+unyai

    kekuatan tinggi teta+i ,arak s+asi antar kekar sangat dekat maka massa batuan

    tersebut lemah.

    4arak kera+atan kekar di+engaruhi oleh luasan yang mem+engaruhinya"

    +ada batuan di alam untuk luasan yang ke#il ,arang terda+at adanya kekar

    sehingga batuan tersebut tidak mem+unyai kera+atan kekar dan disebut denganbatuan utuh. Akan teta+i bila #aku+annya di +erluas lagi maka dalam batuan

    tersebut mulai dida+ati adanya kekar" dari yang kera+atan kekarnya ,auh hingga

    kera+atan kekar yang sangat dekat. Struktur ini terda+at +ada batuan yang dekat

    dengan +ermukaan mau+un +ada tem+at yang dalam lihat )ambar 2.1.

    '!ek ukuran +ada batuan yang terkekarkan dengan kuat akan lebih ,elas

    dari+ada batuan dengan kekar sedikit" karena e!ek tersebut lebih dominan +ada

    tarikan yang rekahannya terbuka dibandingkan dengan rekahan yang tertutu+.6aktor +enting lain yang mem+engaruhi massa batuan adalah kemenerusan kekar.

    Semua !aktor tersebut terda+at dalam bidang diskontinu dan hal tersebut da+at

    mem+engaruhi kekuatan dari massa batuan yang terda+at di alam dan ,uga

    dibidang +ertambangan" adanya bidang diskontinu ber+engaruh sekali terhada+

    stabilitas lereng +ada tambang terbuka mau+un stabilitas teroongan +ada

    tambang dalam.

    &ekuatan dan kondisi suatu massa batuan yang terda+at di alam da+atdiketahui dan dikelom+okkan kedalam kelas-kelas massa batuan dari lemah

    hingga sangat kuat. &elas massa batuan tersebut dida+atkan dari hasil

    +engklasi!ikasian massa batuan dengan bebera+a metode klasi!ikasi se+erti RMR

    dan )S.

  • 7/24/2019 Proposal Bss.

    6/33

    )ambar 2.1.

    lustrasi Pengertian '!ek Skala oek 7 (ron" 1890

    De$(!)#$) M%$$% B%*&%-

    Deskri+si massa batuan da+at digunakan untuk mengklasi!ikasikan massa

    batuan. &lasi!ikasi massa batuan yang terdiri dari bebera+a +arameter sangat#o#ok untuk meakili karakteristik massa batuan" khususnya si!at-si!at bidang

    lemah atau kekar dan dera,at +ela+ukan massa batuan. Atas dasar ini sudah

    banyak usulan dan modi!ikasi terhada+ sistem klasi!ikasi massa batuan yang da+at

    digunakan untuk meran#ang kestabilan lereng. Parameter deskri+si massa batuan

    diantaranya adalah orientasi" s+asi,arak" kemenerusan" 4R5" 45S" lebar sian"

    kekasaran" dan tingkat +ela+ukan +ada bidang diskontinu.

    S#%$) A-*%! B),%-' D)$("-*)-&

    S+asi antar bidang diskontinu adalah ,arak antara bidang-bidang lemah

    se+erti kekar" sesar dan bidang +erla+isan dalam massa batuan. Suatu rekahan

    yang +ararel disebut set dan set-set yang saling ber+otongan disebut ,oint set

    sistem. &lasi!ikasi s+asi antar kekar menurut International Society of Rock

    MechanicsSRM"1891 da+at dilihat +ada Tabel 2.1.

  • 7/24/2019 Proposal Bss.

    7/33

    Tabel 2.1.

    &lasi!ikasi S+asi Antar (idang Diskontinu (ieniaski" 1898

    D'S&RPS SPAS &'&AR &O$DS MASSA (AT*A$

    Sangat %ebar ; 2 m Solid%ebar 0"< = 2 m Masi!

    Sedang 200 =

  • 7/24/2019 Proposal Bss.

    8/33

    men#o#okkannya se#ara langsung dengan +enam+ang kekasaran +ada )ambar 2.2

    dan )ambar 2./.

    &oe!isien kekasaran kekar 4R5 meru+akan indeks yang meakili

    kekasaran suatu kekasaran kekar. Menurut ka,ian" 4R5 mem+unyai hubungan

    yang ra+at dengan kekuatan +ada +ermukaan kekar. $ilai 4R5 yang tinggi

    bermakna +ermukaan kekar tersebut semakin kasar. Semakin kasar suatu

    +ermukaan kekar" semakin tinggi kekuatan +ermukaan kekar tersebut. Pro!il

    kekasaran dan nilai rentang 4R5 da+at dilihat +ada )ambar 2.2.

    )ambar 2.2.

    Pro!il &ekasaran dan $ilai Rentang 4R5 (arton 7 5houbey" 18@@

  • 7/24/2019 Proposal Bss.

    9/33

    )ambar 2./.

    Pro!il (entuk &ekasaran (arton 7 5houbey" 18@@

    Ke(&%*%- B),%-' D)$("-*)-& 3S4

    Suatu materi batuan yang mem+unyai kekuatan tinggi teta+i dengan ,arak

    ketidakmenerusan yang sangat dekat maka massa batuannya tergolong lemah.

    $ilai 45S di+erkirakan berdasarkan metode yang dia,ukan oleh SRM yaitu

    dengan mem+erkirakan terlebih dahulu kekerasan S#hmidt dan berat ,enis

    batuannya lalu di+lot. $ilai 45S mungkin lebih ke#il dari kuat tekan batuan utuh

    intact rock karena telah di+engaruhi oleh alterasi kimia atau+un +ela+ukan.

    Le5%! I$)%- #%,% B),%-' D)$("-*)-&

    Material +engisi dide!inisikan sebagai isian +ada #elah antar bidang

    diskontinu yang umumnya terdiri dari +asir" kalsit" lem+ung" lanau" breksi" kuarsa"

    dan +yrite. Material +engisi ini akan mem+engaruhi kuat geser bidang kekar.4ika ketebalan material +engisi lebih besar dari am+litudo gelombang

    undulation +ermukaan geser" maka karakteristik geser akan ditentukan oleh

    kekuatan material +engisi. sian mem+unyai dua hal yang da+at ber+engaruh :

  • 7/24/2019 Proposal Bss.

    10/33

    a. Tergantung ketebalannya" isian menghambat +engun#ian yang diakibatkan

    kekasaran rekahan.b. Si!at isian itu sendiri yaitu kuat geser" +ermeabilitas" dan +erilaku

    de!ormasi. Sehingga +erlu diketahui as+ek berikut ini : ,enis" ketebalan"kesinambungan" dan hubungan satu sama lain

    Pel%#&(%- #%,% B%*&%- 3Weathering4

    Pela+ukan dinding batuan" yaitu ketidakmenerusan +ermukaan yang

    terbentuk +ada batuan" oleh SRM 1891 diklasi!ikasikan se+erti +ada Tabel 2./.

    *ntuk memudahkan dalam +engukuran tingkat +ela+ukan +ada batuan disingkat

    dengan 2 huru!.

    Tabel 2./.Tingkat Pela+ukan SRM" 1891

    &ode 4enis De!inisi6R 6resh Tidak ada tanda-tanda +ela+ukan" arna

    tidak berubah" batuan segar" kristalnya

    terang.S Slightly eathered arna sedikit berubah" mem+erlihatkan

    sedikit +erubahan +ada kekuatan batuan"

    ketidak menerusan ternoda atau luntur danda+at terisi oleh isian ti+is hasil dari iterasi

    material. %unturan tadi da+at meluas dari

    +ermukaan ketidakmenerusan sam+ai

    kedalam batuan dengan ,arak sam+ai 20 B

    dari +ada s+asi ketidakmenerusan.M Moderately eathered &elunturan meluas dari bidang

    ketidakmenerusan lebih besar 20B dari+ada

    s+asi ketidakmenerusan. &etidakmenerusan

    da+at terisi oleh hasil iterasi material.

    Mungkin da+at ditemukan batas butiran

    yang terbuka. &ekuatan batuan telah terubah

    oleh +ela+ukan. ighly eathered (atuan terla+ukan meluas dan memiliki si!at

    soil material batuan yang gembur. Tekstur

    asli batuan teta+ ter,aga" teta+i dida+atkan

  • 7/24/2019 Proposal Bss.

    11/33

    +emisahan batuan.

    5 5om+letely eathered batuan luntur dan dekom+osisi seluruhnya"

    dan dalam kondisi gembur. &enam+akan

    luar adalah tanah soilRS Residual Soil Tanah terbentuk +ada +ela+ukan batuan

    yang ekstrim

    K!)*e!)% E+#)!)$

    Pendekatan alternati! untuk mem+erkirakan kekuatan geser +ermukaan

    bidang diskontinu yang kasar dia,ukan oleh (arton 18@/" 18@

  • 7/24/2019 Proposal Bss.

    12/33

    tertentu da+at dilakukan dengan menggunakan +ersamaan" dimana nilai n

    da+at dihitung menggunakan +ersamaan 2.2 oek and (aden" 188E.

    +

    +

    +

    =

    1logtan10ln190logtan

    2

    b

    n

    b

    nn

    JCSJRC

    JRCJCSJRC

    ... 2.2

    &ohesi seketika da+at dihitung dengan menggunakan +ersamaan 2./ oek and

    (aden" 188E:

    #i C in tan .....................................................................................................

    2./

    n

    i

    =ar#tan ....................................................................................................

    2.F

    Dalam memilih nilai #i dani" terlebih dahulu harus ditentukan tegangan normal

    rata-rata yang beker,a +ada bidang geser.

    Kl%$)6)(%$) Geological Strength Index3GSI/ H"e( e* %l/ 17784

    oek dan (ron 1890 mengusulkan metode untuk menda+atkan estimasi

    kekuatan massa batuan terkekarkan joint rock mass" berdasarkan +ada +enilaian

    ikatan antar struktur +ada massa batuan dan kondisi +ermukaan struktur geologi

    tersebut" yang dikenal sebagai riginal !oek"#rown Criterion. &riteria ini

    dimulai dari kekuatan batuan utuh dan kemudian di+erkenalkan !aktor-!aktor

    untuk mengurangi kekuatan tersebut berdasarkan +ada karakteristik +ada bidang

    diskontinu joints didalam massa batuan. &riteria ini terus dikembangkan oleh

    oek" dkk 188E dimasukkan konse+ $eological Strength Inde% )S yang

    memberikan estimasi +engurangan kekuatan massa batuan karena +erbedaan

    kondisi geologi.&ekuatan massa batuan tidak hanya bergantung +ada kekuatan batuan utuh

    sa,a" namun ,uga tergantung +ada kondisi struktur +ada massa batuan tersebut.

    massa batuan ,ika terdiri dari material yang berbentuk menyudut dengan

    +ermukaaan struktur kasar akan lebih kuat dari +ada material yang berbentuk

    bulat dan +ermukaan struktur halus.

    $ilai )S di+eroleh dari hasil deskri+si geologi dengan berdasarkan struktur

    dan kondisi +ermukaan struktur. $ilai )S da+at ,uga didekati dari nilai Ro#k

  • 7/24/2019 Proposal Bss.

    13/33

    Mass Rating RMR yang di+eroleh dari klasi!ikasi massa batuan menurut

    (ieniaski 1898 dengan +ersamaan sebagai berikut.

    )S C RMR = E..................................................................................... 2.E

    )S $eological Strength Inde% dilakukan untuk mengetahui kondisi

    batuan sesuai dengan keadaan di la+angan. *ntuk menda+atkan nilai )S harus

    diketahui terlebih dahulu nilai SR Struktur Rating atau dengan +ersamaan 2.

  • 7/24/2019 Proposal Bss.

    14/33

    %ereng meru+akan suatu +ermukaan tanah atau batuan yang miring dan

    memiliki suatu sudut tertentu terhada+ bidang horisontal. Se#ara +rinsi+" +ada

    suatu lereng sebenarnya berlaku dua ma#am gaya" yaitu gaya +enahan dan gaya

    +enggerak. )aya +enahan" yaitu gaya yang menahan massa dari +ergerakan

    sedangkan gaya +enggerak adalah gaya yang menyebabkan massa bergerak.

    %ereng akan longsor ,ika gaya +enggeraknya lebih besar dari gaya +enahan.

    Se#ara matematis kemanta+an suatu lereng dinyatakan dalam bentuk 6aktor

    &eamanan 6&" sebagai berikut:

    rak$aya(engge

    n$aya(enaha)*= IIIIIIIIIIIIII..... 2.9

    $ilai !aktor keamanan se#ara umum da+at dinyatakan sebagai berikut :

    6& > 1 berarti lereng tersebut tidak stabil atau tidak manta+. 6& C 1 berarti lereng tersebut seimbang. 6& ; 1 berarti lereng tersebut stabil atau manta+.

    L"-'$"!%- A()5%* G!%9)*%$)

    Pada mekanisme bidang longsor" digunakan +endekatan blok +ada bidang

    miring. Massa dari blok seberat yang berada dalam keadaan setimbang di atas

    suatu bidang yang membentuk sudut terhada+ horiJontal. )aya berat yang

    mem+unyai arah ?ertikal da+at diuraikan +ada arah se,a,ar dan tegak lurus bidangmiring. &om+onen gaya berat yang se,a,ar bidang miring dan yang #enderung

    menyebabkan benda menggelin#ir adalah sin . &om+onen gaya yang tegak

    lurus bidang dan meru+akan gaya yang menahan benda untuk menggelin#ir

    adalah #os atau gaya normal. &emudian tegangan normal da+at diberikan

    sebagai berikut :

    n+

    W #os= IIIIIIIIIIIIIIIIIIIII..... 2.8

    A C %uas Area m2

    C &emiringan (idang ...0

    C )aya (erat (alok k$

    tegangan geser dan tegangan normal disubtitusikan :

    C # H+

    W #ostan

  • 7/24/2019 Proposal Bss.

    15/33

    R C # A H #os tan IIIIIIIIIIIIIII.....

    2.10

    Dengan R C A adalah gaya geser yang menahan benda tergelin#ir ke

    baah

    Pada )ambar 2.9. mem+erlihatkan gaya-gaya yang beker,a +ada suatu blok yang

    berada +ada suatu bidang miring.

    G%+5%! ..

    )ambar 2.9

    &om+onen )aya Suatu (enda Diatas (idang Miring

    Pe-'%!&h Te(%-%- A)! #%,% Te'%-'%- Ge$e!

    Pengaruh keberadaan air +ada massa batuan terhada+ kestabilan lerengda+at diandaikan sebuah kaleng yang terisi air +ada suatu bidang basah dengan

    sudut kemiringan sebesar %ihat )ambar 2.8.. A+abila diandaikan berat +er

    unit ?olume dari kaleng ditambah air dinotasikan sebagai t sementara berat +er

    unit ?olume air adalah maka C th A dan nilai kohesi C 0" maka air ini akan

    da+at menimbulkan tekanan ke atas sebesar *" sehingga da+at mem+erke#il

    tegangan normal yang beker,a +ada bidang lun#ur n C #os A " maka

    +ersamaan 2.10 da+at di,abarkan sebagai :

    R C # A H #os tan "

    sehingga 3

    R C #os - * tan IIIIIIIIIIIII.

    2.11

    (esarnya nilai * tergantung tinggi air dalam kaleng. Pada )ambar /.8. akan

    terlihat baha hC h #os " h dan hmeru+akan tinggi kaleng dan air" maka :

  • 7/24/2019 Proposal Bss.

    16/33

    * C h #os A

    =

    t

    wW

    ,

    #os.

    * C t #os I..IIIIIIIIIIIIII...

    2.12

    &emudian subsitusikan +ersamaan 2.11 ke +ersamaan 2.12 maka akan

    di+eroleh +ersamaan gaya geser R adalah sebagai berikut :

    R C #os - t . #os tan

    R C #os 1 - t tan I..IIIIIII...II..I.I 2.1/

    A+abila kaleng +ada keadaan kritis" dan mem+unyai nilai kohesi C 0" sertaterda+at air +ada bidang lun#ur maka berdasarkan +ersamaan keseimbangan"

    hubungan antara sudut geser dalam dengan sudut kemiringan bidang da+at ditulis

    sebagai berikut :

    sin C #os 1 - t tan

    tan C 1 - t tan I.IIIIIIIIIIIIII 2.1F

    gaya = gaya yang beker,a da+at dilihat +ada )ambar 2.8.

    )ambar 2.8.

    )aya = )aya Pada (e,ana Diatas (idang Miring

    Pe-'%!&h A)! T%-%h

    &ehadiran air tanah +ada tubuh lereng biasanya men,adi masalah bagi

    kestabilan lereng. Perhatikan suatu kasus dari blok +ada keadaan setimbang yang

    terletak +ada bidang miring" hal ini diangga+ baha blok ter+isah oleh suatu

    retakan tarik yang terisi oleh air %ihat )ambar 2.10. Tekanan air +ada retakan

    tarik bertambah se#ara linier dengan kedalaman dan gaya total G" karena

  • 7/24/2019 Proposal Bss.

    17/33

    beker,anya tekanan air ini +ada muka sam+ing dari blok yang beker,a turun

    terhada+ bidang miring. asil distribusi tekanan air dalam bentuk gaya angkat *

    mengurangi gaya normal yang berker,a tegak lurus +ermukaan tersebut.

    &ondisi keseimbangan batas terhada+ blok yang terkena gaya air G dan *"

    sebagai tambahan dari beratnya sendiri" ditentukan oleh:

    sin HG C #A H #os = * Tan ................................................... 2.1E

    )ambar 2.10.

    Pengaruh Tekanan Air Pada (lok

    Dari +ersamaan 2.1E terlihat baha gaya gangguan #enderung menyebabkan

    longsoran ke baah bidang bertambah dan gaya geser +enahan longsoran

    berkurang" oleh karena itu * dan G keduanya menyebabkan berkurangnya

    kestabilan lereng.

    &eterangan:

    C (erat blok G C )aya air horiJontalR C )aya +enahan -Resisting )orce& C Sudut kemiringan bidang

    * C )aya angkat air

    Me*",e Ke$e*)+5%-'%- B%*%$ 3Me*",e B)$h"#4

    Metode kesetimbangan batas meru+akan metode yang da+at digunakan

    dalam analisis kestabilan lereng untuk longsor ti+e gelin#iran rotasional dan

    translasional. Perhitungan analisis kestabilan lereng dengan metode ini hanya

    digunakan kondisi kesetimbangan statis serta mengabaikan adanya hubungan

    W

    W Cos

    W Sin

    U R

    V

    Water -filled

    tension crack

    W

    W Cos

    W Sin

    U R

    V

    Water -filled

    tension crack

  • 7/24/2019 Proposal Bss.

    18/33

    tegangan-regangan yang ada +ada lereng. &ondisi kestabilan lereng dalam metode

    kesetimbangan batas dinyatakan dalam nilai !aktor keamanan.

    6aktor keamanan da+at dihitung menggunakan kesetimbangan gaya atau

    kesetimbangan momen atau+un menggunakan kedua kondisi kesetimbangan

    tergantung dari metode +erhitungan. Analisis +ada metode kesetimbangan batas

    yaitu membagi lereng men,adi bebera+a n irisan lihat )ambar 2.11..

    Sumber: Abramson %ee" dkk" 2002

    )ambar 2.11.

    Metode (isho+ *ntuk Analisis %ongsor (usur

    Pada tia+ irisan di,abarkan gaya-gaya yang mem+engaruhi irisan tersebut

    untuk menghitung kesetimbangan gayanya. Salah satu metode +erhitungan

    kesetimbangan batas adalah metode (isho+ untuk longsor ti+e rotasional. Metode

    (isho+ adalah suatu metode analisis yang menggunakan metode irisan untuk

    menentukan nilai !aktor keamanan suatu lereng. Dalam metode ini menggunakan

    asumsi baha gaya normal dan gaya horiJontal dinilai #uku+ untuk

    mende!inisikan gaya-gaya antar irisan sehingga gaya geser antar irisan da+at

    diabaikan (isho+" 18EE. %ihat )ambar 2.12.

  • 7/24/2019 Proposal Bss.

    19/33

    Sumber: Abramson %ee" dkk" 2002

    )ambar 2.12.

    Perhitungan Momen-momen )aya +ada risan

    Pada metode (isho+ ini" untuk menghitung kesetimbangan gaya-gaya

    ?ertikal sama dengan #ara yang digunakan +ada metode 4anbu dengan asumsibaha resultan gaya-gaya ?ertikal adalah nol" se+erti +ada +ersamaan berikut :

    =+++= 0#os#os1sin#osK .,kWS,/) vmv LLLLLLLLLL LN Persamaan tersebut da+at di,abarkan dalam bentuk !ungsi $" sebagai berikut :

    #os

    #os#os1sin#osK

    .,kWS,/

    vm +++= ..........................2.1@

    4ika 6aktor keamanan diangga+ sama untuk masing-masing irisan" Mohr-

    5oulomb men,abarkan gaya geser yang terda+at +ada dasar irisan se+erti +ada+ersamaan berikut :

    )

    /CSm

    tanK+= IIIIIIIIIIIIIIIIIII.....2.19

    $ilai 5 dan $tan adalah kom+onen kohesi dan gaya normal +ada

    material tanah. Dengan mensubstitusikan +ersamaan 2.1@ ke +ersamaan 2.19"

    maka gaya normal e!ekti! yang beker,a +ada dasar irisan da+at di,abarkan dengan

    +ersamaan sebagai berikut :

  • 7/24/2019 Proposal Bss.

    20/33

    ( )

    ++=

    #os#os#ossin

    11

    K .,,)

    CkW

    m/ v ............2.18

    diketahui :

    +=

    )m

    tantan1#os IIIIIIIIIIIIIII.....2.20

    Metode (isho+ yang disederhanakan ,uga menggunakan asumsi baha

    resultan gaya-gaya yang terda+at +ada masing-masing irisan adalah nol. Se+erti

    yang terlihat +ada )ambar /.1

  • 7/24/2019 Proposal Bss.

    21/33

    dengan :

    A1C ( )[ ] sin#os#os11

    ++n

    v .,kW

    A2C [ ]

    +

    R

    h.,

    n

    #ossinsin1

    A/C

    +

    nc

    hR

    hWk

    1

    #os IIIIIIIIIIIIIII2.2F

    Perhitungan untuk men#ari nilai !aktor keamanan minimum menggunakan #ara

    iterasi" yaitu men#oba-#oba dengan memasukan nilai !aktor keamanan yang

    diasumsikan untuk menda+atkan nilai !aktor keamanan baru menggunakan

    +ersamaan 2.2/" demikian seterusnya sam+ai menda+atkan nilai !aktor keamanan

    minimum dengan !aktor toleransi Q 0"001.

    6aktor = !aktor yang +erlu di+erhatikan dalam menganalisis kemanta+an

    suatu lereng adalah:

    a. )eometri lereng

    Parameter yang di+erhatikan adalah tinggi ,en,ang" lebar ,en,ang" sudut

    ,en,ang tunggal" dan sudut lereng keseluruhan. %ereng yang terlalu tinggi akan

    mengakibatkan kondisi yang tidak manta+ dan #enderung lebih mudahlongsor" demikian ,uga untuk sudut lereng yang mem+unyai kemiringan yang

    besar akan men,adikan lereng kurang manta+.

    b. Struktur batuan

    Struktur batuan yang sangat mem+engaruhi kemanta+an lereng adalah bidang-

    bidang sesar" +erla+isan dan rekahan. Struktur batuan tersebut meru+akan

    bidang lemah dan sekaligus sebagai tem+at merembesnya air" sehingga batuan

    relati! tidak stabil.#. Si!at !isik dan mekanik batuan

    Si!at !isik batuan yang mem+engaruhi kemanta+an lereng adalah : bobot isi"

    +orositas" dan kandungan air" kuat tekan" kuat tarik" kuat geser dan sudut geser

    dalam batuan.

  • 7/24/2019 Proposal Bss.

    22/33

    d. To+ogra!i daerah setem+at

    6aktor ini mem+engaruhi la,u erosi" +engenda+an" dan arah aliran air

    lim+asan. 4ika terda+at adanya genangan air" maka akan menyebabkan

    kemanta+an batuan dibaahnya men,adi berkurang.

    e. &ondisi idrologi

    Air tanah meru+akan !aktor yang +enting dalam kestabilan lereng" air tanah

    da+at mem+engaruhi lereng dengan lima #ara: mengurangi kekuatan"

    merubah kandungan mineral melalui +roses alterasi dan +elarutan" merubah

    density" menimbulkan tekanan air +ori dan menyebabkan erosi.

    !. klim

    klim ber+engaruh terhada+ kemanta+an lereng karena iklim mem+engaruhi+erubahan tem+eratur. Tem+eratur yang #e+at berubah akan mem+er#e+at

    +roses +ela+ukan batuan. Suatu #ara yang umum untuk menyatakan

    kemanta+an suatu lereng adalah !aktor keamanan atau !aktor kemanta+an.

    6aktor ini meru+akan +erbandingan antara gaya +enahan yang menyebabkan

    lereng teta+ stabil dengan gaya yang menyebabkan lereng longsor. Se#ara

    sistematis !aktor keamanan suatu lereng da+at dinyatakan sebagai berikut :

    )pR) =

    Dimana :

    6 C 6aktor keamanan lereng.

    R C )aya +enahan" beru+a resultan gaya-gaya yang membuat lereng teta+

    stabil.

    6+ C )aya +enggerak" beru+a resultan gaya-gaya yang menyebabkanlereng longsor.

    Pada keadaan" 6 ; 1 C %ereng dalam keadaan manta+stabil

    6 C 1 C %ereng dalam keadaan seimbang

    6 > 1 C %ereng dalam keadaan tidak manta+.

    (erdasarkan +roses longsornya" longsoran dibagi men,adi em+at ma#am yaitu :

    1. %ongsoran bidang

    %ongsoran bidang adalah suatu longsoran batuan yang ter,adi

    se+an,ang bidang lun#ur yang diangga+ rata lihat gambar 1. (idang

  • 7/24/2019 Proposal Bss.

    23/33

    lun#ur tersebut da+at beru+a bidang sesar" rekahan" mau+un bidang

    +erla+isan batuan.

    )ambar 1

    %ongsoran (idang

    Syarat-syarat ter,adinya longsoran bidang adalah :

    a. Terda+at bidang lun#ur bebas yang berarti kemiringan bidang lun#ur

    lebih ke#il dari+ada kemiringan lereng.

    b. Arah bidang lun#ur se,a,ar atau mendekati se,a,ar dengan arah lereng

    maksimum berbeda 200.

    #. &emiringan bidang lun#ur lebih besar dari+ada sudut geser dalam

    batuannya.

    d. Terda+at bidang bebas tidak terda+at gaya +enahan +ada kedua sisi

    longsoran.

    2. %ongsoran ba,i

    %ongsoran ba,i da+at ter,adi +ada suatu batuan ,ika terda+at lebih

    dari satu bidang lemah yang bebas dan saling ber+otongan lihat gambar

    2. Sudut +er+otongan antara bidang lemah tersebut lebih besar dari sudut

    geser dalam batuannya. (idang lemah ini da+at beru+a bidang sesar"rekahan" mau+un bidang +erla+isan. 5ara longsor suatu ba,i da+at melalui

    salah satu atau bebera+a bidang lemahnya" atau+un melalui garis

    +er+otongan kedua bidang lemahnya.

  • 7/24/2019 Proposal Bss.

    24/33

    )ambar 2%ongsoran (a,i

    /. %ongsoran busur

    %ongsoran batuan yang ter,adi se+an,ang bidang lun#ur yang

    beru+a busur disebut longsoran busur. %ongsoran busur ter,adi +ada

    material dengan +artikel yang tidak terikat satu dengan yang lain.

    %ongsoran busur ,uga da+at ter,adi +ada batuan yang sangat la+uk serta

    banyak mengandung bidang lemah mau+un tum+ukan batuan yang han#ur

    lihat gambar /.

    F. %ongsoran guling

    %ongsoran guling akan ter,adi +ada suatu lereng batuan yang arah

    kemiringannya berlaanan dengan kemiringan bidang lemahnya. &eadaan

    tersebut digambarkan dengan balok-balok yang diletakkan di atas sebuah

    bidang miring lihat gambar F.

    )ambar /%ongsoran (usur

  • 7/24/2019 Proposal Bss.

    25/33

    )ambar F%ongsoran )uling

    (erdasarkan bentuk dan +oros menggulingnya" maka longsoran

    guling dibedakan men,adi tiga" yaitu :

    1. %ongsoran guling setelah mengalami lenturan )le%ural 0oppling

    2. %ongsoran guling yang beruu+a balok #lock 0oppling

    /. %ongsoran gabungan dari kedua longsoran diatas #lock )le%ural

    0oppling

    F. ARA PENDEKATAN DAN METODOLOGI PENELITIAN

    Ada+un metodologi +enelitian dibagi men,adi 2 yaitu #ara +enelitian dan

    +rosedur +enelitian. &egiatan yang dilakukan +ada +enelitian ini adalah studi

    literatur" +enyelidikan la+angan" +engolahan data" serta +embuatan la+oran.

    1. 5ara Penelitian

    5ara +enelitian yang dilakukan yaitu menghitung nilai karakteristik massa

    batuan berdasarkan metode em+iris yaitu dengan oek and (ron dari

    +embobotan kondisi diskontinu.

    2. Prosedur Penelitian

    Ada+un +rosedur +enelitian yang dilakukan" meli+uti:

    1. Studi %iteratur

    Studi literatur bertu,uan untuk men#ari bahan-bahan yang berhubungan

    dengan +enelitian dari buku-buku dan la+oran +enelitian yang telah ada.

    2. Pengambilan Data

    a. Data Primer

  • 7/24/2019 Proposal Bss.

    26/33

    Data +rimer meru+akan data yang di+eroleh se#ara langsung dari hasil

    +engamatan di la+angan. Data +rimer yang dida+atkan +ada saat +enelitian

    adalah :

    1 )eometri" arah dan kemiringan lereng.2 Orientasi bidang diskontinu./ &ondisi bidang diskontinu.F Titik lokasi daerah +enelitian.E Data-data yang berkaitan dengan kondisi dari daerah +enelitian yaitu gambar

    atau !oto.b. Data Sekunder

    Data sekunder meru+akan data yang di+eroleh se#ara tidak langsung" yaitu

    bisa menyalin atau menguti+ dari data yang sudah ada. Data sekunder yang

    dida+atkan +ada saat +enelitian adalah :1 Data geologi yaitu beru+a +eta to+ogra!i" geologi regional" geologi lokal"

    litologi dan stratigra!i.2 Data si!at !isik dan mekanik batuan berdasarkan hasil log bor )eoteknik PT.

    Thiess 5ontra#tors ndonesia.

    /. Penelitian %a+angan

    Penelitian la+angan dimaksudkan untuk mem+eroleh data +rimer. Data +rimer

    yang dida+atkan dari lokasi +enelitian selan,utnya akan diolah dan dianalisis.

    Ada+un +engolahan dan analisis data yang dilakukan adalah sebagai berikut:a. Menentukan arah umum dari setia+ !amili bidang diskontinu dengan +royeksi

    stereogra!i menggunakan alat bantu Software 1ips.

    b. Melakukan +erhitungan untuk menda+atkan nilai )S.

    F. Pembuatan %a+oran

    %a+oran beru+a hasil dari +enelitian beserta +embahasan.

  • 7/24/2019 Proposal Bss.

    27/33

    G. PENYELESAIAN MASALAH

    Adanya +roses +engalian menyebabkan ter,adinya distribusi tegangan

    yang baru yang beru+a +aksaan terhada+ tegangan untuk mengalir di sekitar

    lokasi +enggalian. Pada batuan yang tidak kom+ak dengan adanya +erubahan

    tegangan yang besar da+at mengakibatkan kelongsoran. Sehingga di+erlukan

    analisis kemanta+an lereng dengan #ara membuat ran#angan geometri ,en,ang

    yang sesuai dengan karakteristik batuan itu sendiri.

    Proses +eran#angan ,en,ang meru+akan suatu +roses melakukan analisis

    kestabilan untuk mengestimasi sudut ,en,ang yang masih da+at ditambang"

    memilih lebar ,en,ang" tinggi ,en,ang dengan mem+ertimbangkan +eraturan-

    +eraturan yang berlaku.

    Dalam menganalisa +enyelesaian masalah sebelumnya bebera+a hal yang +erlu

    di+erhatikan adalah :

    a. Pengukuran struktur geologi

    Alat yang di+akai adalah kom+as geologi.

    b. Pengukuran kondisi air tanah

    Alat yang di+akai adalah alat bor.

    #. Pengukuran geometri lereng

    Alat yang di+akai dalah kom+as geologi dan alat ukur.

    d. Pengamatan si!at !isik dan mekanik batuan

    Alat yang di+akai adalah sarana laboratorium se+erti nera#a listrik"

    eskilator" +om+a ?a#um" o?en" alat bor inti" alat +emotong batu" gerenda"

    ,angka sorong" dial gauge" dan mesin kuat tekan uniaksial.

    &emudian setelah hasilnya di#a+ai dan +ermasalahan da+at diketahui

    dengan ditentukannya ,enis longsoran kemudian +ermasalahan yang timbul kitaanalisa. Metode yang sesuai untuk menganalisis dalam +enelitian ini +enyusun

    akan menggunakan metode oek dan (ray" karena metode ini meru+akan metode

    yang baik dan hasilnya da+at di+ertanggung,aabkan.

    Metode oek dan (ray da+at digunakan untuk menganalisa keem+at

    ma#am longsoran +ada lereng batuan.

    1. %ongsoran bidang

  • 7/24/2019 Proposal Bss.

    28/33

    Dalam menganalisa" maka suatu lereng ditin,au dalam dua dimensi dengan

    angga+an sebagai berikut :

    a. semua syarat untuk ter,adinya longsoran bidang ter+enuhi.

    b. terda+at regangan tarik tegak yang terisi air sam+ai kedalaman tertentu

    " regangan tarik ini da+at ter,adi +ada muka lereng mau+un di atas

    lereng.

    #. Tekanan air +ori +ada regangan tarik se+an,ang bidang lun#ur tersebar

    se#ara linier.

    d. Semua gaya yang beker,a +ada lereng melalui titik +usat massa batuan

    yang akan longsor" sehingga tidak ter,adi rotasi.

    6aktor keamanan lereng da+at dihitung dengan +ersamaan :

    6 Crakgaya(engge$aya

    ngaya(enaha$aya

    6 Cp2pW

    p2,pW+C

    #ossin

    tansin#os0.

    +

    +

    Dimana :

    6 C !aktor kestabilan lereng

    5 C kohesi +ada bidang lun#ur

    A C +an,ang bidang lun#ur A

    + C sudut kemiringan bidang lun#ur o

    C sudut geser dalam batuan o

    C berat massa batuan yang akan longsor ton

    * C gaya angkat yang ditimbulkan oleh tekanan air dise+an,ang bidang

    lun#ur ton

    C . . = #ose# +

    G C gaya mendatar yang ditimbulkan oleh tekanan air +ada regangan tarik

    ton

    C . 2

    C bobot isi air tonm/

    C tinggi kolom iar yang mengisi regangan tarik m

    C kedalaman regangan tarik m

    C tinggi lereng m

  • 7/24/2019 Proposal Bss.

    29/33

    4ika ter,adi getaran yang diakibatkan oleh adanya gem+a" +eledakan mau+un

    akti!itas manusia laninnya" maka +ersamaan diatas men,adi :

    6 C

    [ ]

    p2ppW

    p2,ppW+C

    #os#ossin

    tansinsin#os.

    ++

    +

    Dimana :

    C +er#e+atan getaran +ada arah mendatar

    2. %ongsoran ba,i

    Dalam analisa menggunakan metode oek dan (ray" longsoran ba,i da+at

    diangga+ hanya akan ter,adi +ada garis +er+otongan kedua bidang lemah.

    6aktor keamanan lereng da+at dihitung dengan menggunakan +ersamaan

    sebagai berikut :

    6 C b3w

    #a4w

    +3Cb4Ca!

    tan.

    200tan.

    200..0

    .

    /+++

    dimana :

    5a C kohesi bidang lemah tonm/

    5b C kohesi bidang lemah tonm/

    a C sudut geser dalam" bidang lemah o

    b C sudut geser dalam" bidang lemah o

    C bobot isi batuan tonm/

    C bobot isi air tonm/

    CnaCosSin

    Sin

    2.FE

    2F

    U CnbCosSin

    Sin

    1./E

    1/

    A CnbnaSinSin

    nbnaCosbCosaCos

    ..E

    ..2

    ( CnbnaSinSin

    nbnaCosaCosbCos

    ..E

    ..2

    Dimana a dan b adalah kemiringan di+ dari bidang-bidang dan serta

    E adalah sudut +enun,aman +er+otongan bidang lemah dan .

  • 7/24/2019 Proposal Bss.

    30/33

    4ika +ada bidang dan tidak terda+at kohesi" serta kondisi lereng kering"

    maka +ersamaan diatas men,adi :

    6 C A tan a H ( tan b

    Dimana A dan ( adalah suatu !aktor tan+a satuan yang besarnya tergantung

    +ada ,urus strike dan kemiringan di+ kedua bidang lemahnya. (idang

    lemah yang mem+unyai kemiringan lebih ke#il selalu dinamakan bidang

    lemah sedangkan bidang lemah yang satunya lagi dinamakan bidang lemah

    .

    /. %ongsoran guling

    Dengan metode oek dan (ray ter,adinya longsoran guling da+at dianalisa

    dengan menggunakan model yang sederhana. Dengan menggunakan model

    ini digunakan untuk menganalisa kasus-kasus yang sederhana. Sedangkan

    untuk menganalisa lereng yang sebenarnya dilakukan analogi dengan

    mem+ertimbangkan ?ariabel-?ariabel yang ada dila+angan.

    F. %ongsoran busur

    &husus untuk longsoran ini tidak ditam+ilkan disini" karena batuan yang akan

    dianalisa dihara+kan dalam keadaan segar.

    H. H%$)l %-' D)h%!%#(%-

    asil yang dihara+kan dari +enelitian yang dilakukan adalah sebagaiberikut :

    1. Sebagai bahan masukan untuk menentukan kebi,aksanaan +erusahaan dalam

    mem+ersia+kan +eren#anaan +embuatan ,en,ang yang aman dan o+timum

    +ada daerah +enambangan.

    2. Sebagai bahan studi +erbandingan bagi +enelitian yang ada kaitannya dengan

    +ermasalahan kemanta+an lereng.

  • 7/24/2019 Proposal Bss.

    31/33

    I. MANFAAT PENELITIAN

    Penelitian ini dihara+kan da+at diman!aatkan sebagai berikut:

    1. Sebagai bahan masukan untuk menentukan kebi,aksanaan +erusahaan dalam

    mem+ersia+kan +eren#anaan +embuatan ,en,ang yang aman dan o+timum

    +ada daerah +enambangan.

    2. Sebagai bahan studi +erbandingan bagi +enelitian yang ada kaitannya dengan

    +ermasalahan kemanta+an lereng.

    . RENANA ADAL KEGIATAN PENELITIAN

    $o. 4enis &egiatan4anuari 6ebruari Maret/ F 1 2 / F 1 2 / F

    1 Orientasi la+angan2 Pengambilan data/ Pengolahan dataF Analisis data

    K. RENANA DAFTAR ISI

    &ATA P'$)A$TAR

    DA6TAR )AM(AR

    DA6TAR TA('%

    DA6TAR %AMPRA$

    (A( . P'$DA*%*A$

    . T$4A*A$ *M*M

    A. )eogra!i

    (. )eologi

    5. klim

    D. )enesa

    '. Penambangan

    6. &eadaan air tanah

    ). &eadaan lereng

    . DASAR T'OR

    A. 6aktor-6aktor yang Mem+engaruhi &emanta+an %ereng.

  • 7/24/2019 Proposal Bss.

    32/33

    (. Mekanika Dasar %ongsoran %ereng (atuan.

    5. Ma#am-Ma#am &elongsoran (atuan.

    D. Metode Analisis kemanta+an %ereng

    '. Penentuan $ilai 6aktor &eamanan %ereng

    G. P'$)AMATA$ DA$ *4 %A(ORATOR*M

    A. Pengeboran nti dan Pengamatan %ubang (or

    (. Pengambilan 5onto (atuan

    5. Pengukuran Struktur )eologi

    D. Pengukuran )eometri %ereng

    '. Pengamatan %aboratoriumG. A$A%SS &'MA$TAPA$ %'R'$)

    A. &ondisi %a+angan

    (. Analisis &emanta+an %ereng

    1. Metode (isho+2. Metode oek dan (ray

    5. %angkah *ntuk Pen#egahan &elongsoran

    G. P'M(AASA$

    G.&'SMP*%A$ DA$ SARA$

    DA6TAR P*STA&A

    %AMPRA$

    L. RENANA DAFTAR PUSTAKA

    1. Abramson" %. ." Thomas S. %." Sunil S. and )leen M. (." 2002" SlopeStability and Stabili5ation Methods 6ndedition" 4hon hiley 7 Son" n#." $eUork" *SA.

    2. (ieniaski . T" 1898"7ngineering Rock Mass Clasifications" 4hon hiley 7Sons" n#." 5anada.

    /. (ron '. T." 1891" VRock characteri5ation testing and monitoringW" SRMSuggested Methods" Royal s#hool o! mines" %ondon.

    F. oek" '." and (ray" 4. ." 1891" VRock Slope 7ngineeringW" Re?ised !ourthedition" the nstitution o! Mining and Metalurgy" %ondon and $e Uork.

  • 7/24/2019 Proposal Bss.

    33/33

    E. &li#he" 5. A." 1888"Rock Slope Stability" So#iety !or Mining" Metallurgy" and'X+loration"in#."*SA.