proposal nhm

7/25/2019 Proposal NHM

1/21

ESTIMASI KEKUATAN GESER MASSA BATUAN

DENGAN METODE KLASIFIKASI GEOLOGICAL STRENGTH INDEX

(GSI) UNTUK MENENTUKAN FAKTOR KEAMANAN LERENG

PENAMBANGAN PT PAMAPERSADA NUSANTARA

Proposal Tugas Akhir

Olh !

MART"EN PIT"ERSON #A"$ADI LALANG

%%& %' '%&

PROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGAN

FAKULTAS TEKNOLOGI MINERAL

UNIERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL *ETERAN+

$OG$AKARTA

&'%,


2/21

ESTIMASI KEKUATAN GESER MASSA BATUAN

DENGAN METODE KLASIFIKASI GEOLOGICAL STRENGTH INDEX

(GSI) UNTUK MENENTUKAN FAKTOR KEAMANAN LERENG

PENAMBANGAN PT PAMAPERSADA NUSANTARA

PROPOSAL TUGAS AK"IR

Disusu- S.agai Salah Sa/u S0ara/ Dala1 Mlaksa-aka- Tugas Akhir

Pa2a Pro2i Tk-ik Pr/a1.a-ga-

Olh !

MART"EN PIT"ERSON #A"$ADI LALANG

%%& %' '%&

Mengetahui :


3/21

BAB I

PENDA"ULUAN

A3 4UDUL

ESTIMASI KEKUATAN GESER MASSA BATUAN DENGAN METODE

KLASIFIKASI GEOLOGICAL STRENGTH INDEX (GSI) UNTUK

MENENTUKAN FAKTOR KEAMANAN LERENG PENAMBANGAN

BI4I" EMAS DI PT NE5MONT NUSA TENGGARA.

B3 LATAR BELAKANG

Massa batuan di alam umumnya bersifat kompleks antara lain yaitu heterogen,

anisotrop, dan diskontinu. Adanya kecacatan struktural berupa kekar, perlapisan, dan

sesar akan berpengaruh terhadap kondisi kekuatan batuan di alam. Pekerjaan

rekayasa geoteknik untuk kepentingan analisis kestabilan lereng dalam

praktisnya membutuhkan input parameter berupa stuktur geologi, kondisi air

tanah dan iklim, deformasi dan kekuatan massa batuan, tegangan insitu batuan

serta pengaruh kondisi seismik daerah tambang terbuka. Parameter tersebut

selanjutnya dikuantifikasi sehingga diperoleh karakterisasi dari suatu massa

batuan.Geological Strength Index(!"# adalah salah satu sistem klasifikasi yang dapat

digunakan untuk kepentingan karakterisasi massa batuan.!istem ini memberikan

nilai koreksi terhadap kekuatan batuan berdasarkan kondisi geologi setempat.

!ehingga keluaran karakterisasi yang didapat lebih me$akili kondisi massa

batuan di lapangan.

%alampenelitian ini, akan dilakukan analisis terhadap karakterisasi massa

batuan yang selanjutnya dapat digunakan sebagai parameter dasar dalam

perancangan lereng tambang dimana sistem klasifikasi massa batuan yang

digunakan adalah klasifikasi Geological Strength Index (!"# pada lereng

penambangan P& 'e$mont 'usa &enggara.

#3 TU4UAN PENELITIAN


4/21

. Mendapatkan pembobotan karakterisasi massa batuan.

). Menganalisis balik kestabilan lereng penambangan yang sudah terbentuk.

*. Mendapatkan rekomendasi geometri jenjang baru dengan justifikasi

karakterisasi massa batuan dengan sistem klasifikasi Geological Strength

Index(!"#.

D3 RUMUSAN MASALA"

Masalahyang akan dibahas yakni berapa bobot dari karakterisasi massa

batuan jika sistem klasifikasi yang digunakan adalah Geological Strength Index

(!"#. %an jika dilakukan analisis balik kestabilan lereng berdasarkanpembobotan, bagaimana hasilnya+. !erta bagaimana rekomendasi terhadap

desain geometri tinggi dan kemiringan lereng yang aman untuk penambangan.

E3 BATASAN MASALA"

Penelitian karakterisasi massa batuan dilakukan di Pit Penambangan P&

'e$mont 'usa &enggara.

.


5/21

BAB II

METODOLOGI PENELITIAN

A3 TIN4AUAN PUSTAKA

Massabatuan adalah batuan in-situ yang mempunyai kecacatan struktural

berupa bidang diskontinuitas yaitu bidang atau celah yang menyebabkan batuan

bersifat tidak menerus antara lain berupa perlapisan, kekar, dan sesar. ekuatan

pada massa batuan (jointed rock masses# dipengaruhi oleh faktor berikut :

. /rientasi dan jarak kerapatan bidang diskontinu). ondisi bidang diskontinu seperti 0

emenerusan (persistence#

oefisien kekasaran kekar (123#

ekuatan bidang diskontinu (13!#

4ebar isian pada bidang diskontinu

egelombangan atau kekasaran (roughness#

Pelapukan pada batuan (weathering#

Pengaruh orientasi bidang diskontinu terhadap kekuatan massa batuan

sangat penting untuk diketahui, sebab dengan cara tersebut dapat dinilai

kemampuan massa batuan untuk menahan beban atau tegangan pada arah-arah

tertentu yang sesuai dengan kondisi dilapangan dan juga sebagai informasi

perancangan lereng tambang. !elain orientasi, jarak kerapatan kekar juga

berpengaruh terhadap kekuatan massa batuan. Apabila suatu batuan mempunyai

kekuatan tinggi tetapi jarak spasi antar kekar sangat dekat maka massa batuan

tersebut lemah.

1arak kerapatan kekar dipengaruhi oleh luasan yang mempengaruhinya,

pada batuan di alam untuk luasan yang kecil jarang terdapat adanya kekar

sehingga batuan tersebut tidak mempunyai kerapatan kekar dan disebut dengan

batuan utuh. Akan tetapi bila cakupannya di perluas lagi maka dalam batuan

tersebut mulai didapati adanya kekar, dari yang kerapatan kekarnya jauh hingga

kerapatan kekar yang sangat dekat.

!truktur ini terdapat pada batuan yang dekat dengan permukaan maupun

pada tempat yang dalam (lihat ambar ).#. fek ukuran pada batuan yang

terkekarkan dengan kuat akan lebih jelas daripada batuan dengan kekar sedikit,

karena efek tersebut lebih dominan pada tarikan yang rekahannya terbuka


6/21

dibandingkan dengan rekahan yang tertutup. 5aktor penting lain yang

mempengaruhi massa batuan adalah kemenerusan kekar. !emua faktor tersebut

terdapat dalam bidang diskontinu dan hal tersebut dapat mempengaruhi kekuatan

dari massa batuan yang terdapat di alam dan juga dibidang pertambangan, adanya

bidang diskontinu berpengaruh sekali terhadap stabilitas lereng pada tambang

terbuka maupun stabilitas tero$ongan pada tambang dalam.

ekuatan dan kondisi suatu massa batuan yang terdapat di alam dapat

diketahui dan dikelompokkan kedalam kelas-kelas massa batuan dari lemah

hingga sangat kuat. elas massa batuan tersebut didapatkan dari hasil

pengklasifikasian massa batuan dengan beberapa metode klasifikasi seperti 2M2

dan !".

Ga1.ar &3%3

Ilus/rasi P-gr/ia- E6k Skala ("ok

7 Bro8-9 %:;')

Dskripsi Massa Ba/ua-

%eskripsi massa batuan dapat

digunakan untuk mengklasifikasikan

massa batuan. lasifikasi massa

batuan yang terdiri dari

beberapa parameter sangat

cocok untuk me$akili karakteristik massa batuan, khususnya sifat-sifat bidang

lemah atau kekar dan derajat pelapukan massa batuan. Atas dasar ini sudah

banyak usulan dan modifikasi terhadap sistem klasifikasi massa batuan yang

dapat digunakan untuk merancang kestabilan lereng. Parameter deskripsi massa

batuan diantaranya adalah orientasi, spasi6jarak, kemenerusan, 123, 13!, lebar

"sian, kekasaran, dan tingkat pelapukan pada bidang diskontinu.

Spasi A-/ar Bi2a-g Disko-/i-u

!pasi antar bidang diskontinu adalah jarak antara bidang-bidang lemah

seperti kekar, sesar dan bidang perlapisan dalam massa batuan. !uatu rekahan


7/21

yang pararel disebut set dan set-set yang saling berpotongan disebut joint set

sistem. lasifikasi spasi antar kekar menurut International Society of Rock

Mechanics("!2M,78# dapat dilihat pada &abel )..

Ta.l &3%3

Klasi6ikasi Spasi A-/ar Bi2a-g Disko-/i-u (Bi-ia8ski9 %:;:)

K1-rusa- (Persistence)

Persistensi didefinisikan sifat kemenerusan dari bidang kekar yang

didefinisikan sebagai panjang dari diskontinuitas pada massa batuan dan dapat

diukur panjangnya. Persistensi ditentukan dengan mengamati dan mengukur

panjang dari bidang kekar di massa batuan. lasifikasi persistensi kekar menurut

"!2M dapat dilihat pada &abel ).).

Ta.l &3&3Klasi6ikasi Prsis/-si Bi2a-g Disko-/i-u (Bi-ia8ski9 %:;:)

%!2"P!"PA'1A'

P2!"!&'!"

!angat rendah 9 m

2endah -* m

%!2"P!"PA'1A'

P2!"!&'!"

!edang *- m

&inggi -) m

!angat tinggi ;) m

Kglo1.a-ga- a/au Kkasara- (Roughness)

ekasaran merupakan parameter penting dari kondisi ketidakmenerusan.

ekasaran didefinisikan sebagai tingkat kekasaran dipermukaan bidang kekar,

berfungsi sebagai pengunci antar blok atau mencegah pergeseran sepanjang

permukaan kekar.


8/21

menentukan bentuk kekasaran dapat memperkirakan secara isual dan

mencocokkannya secara langsung dengan penampang kekasaran pada ambar

).) dan ambar ).*.

Ga1.ar &3&3

Pro6il Kkasara- 2a- Nilai R-/a-g 4R# (Bar/o- 7 #hou.09 %:


9/21

Ga1.ar &3=3Pro6il B-/uk Kkasara- (Bar/o- 7 #hou.09 %:


10/21

Material pengisi didefinisikan sebagai isian pada celah antar bidang

diskontinu yang umumnya terdiri dari pasir, kalsit, lempung, lanau, breksi,

kuarsa, dan pyrite. Material pengisi ini akan mempengaruhi kuat geser bidang

kekar.

1ika ketebalan material pengisi lebih besar dari amplitudo gelombang

(undulation# permukaan geser, maka karakteristik geser akan ditentukan oleh

kekuatan material pengisi. "sian mempunyai dua hal yang dapat berpengaruh :

a. &ergantung ketebalannya, isian menghambat penguncian yang diakibatkan

kekasaran rekahan.

b. !ifat isian itu sendiri yaitu kuat geser, permeabilitas, dan perilaku deformasi.

!ehingga perlu diketahui aspek berikut ini : jenis, ketebalan, kesinambungan,

dan hubungan satu sama lain

Plapuka- pa2a Ba/ua- (Weathering)

Pelapukan dinding batuan, yaitu ketidakmenerusan permukaan yang

terbentuk pada batuan, oleh "!2M (78# diklasifikasikan seperti pada &abel ).*.

=ntuk memudahkan dalam pengukuran tingkat pelapukan pada batuan disingkat

dengan ) huruf.

Ta.l &3=3

Ti-gka/ Plapuka- (ISRM9 %:;%)

ode 1enis %efinisi

52 5resh &idak ada tanda-tanda pelapukan, $arna

tidak berubah, batuan segar, kristalnya

terang.

!B !lightly Beathered Barna sedikit berubah, memperlihatkan

sedikit perubahan pada kekuatan batuan,

ketidak menerusan ternoda atau luntur dan

dapat terisi oleh isian tipis hasil dari iterasimaterial. 4unturan tadi dapat meluas dari

permukaan ketidakmenerusan sampai

kedalam batuan dengan jarak sampai ) C

dari pada spasi ketidakmenerusan.

ode 1enis %efinisi

MB Moderately Beathered elunturan meluas dari bidang

ketidakmenerusan lebih besar )C daripada

spasi ketidakmenerusan. etidakmenerusan

dapat terisi oleh hasil iterasi material.

Mungkin dapat ditemukan batas butiran


11/21

yang terbuka. ekuatan batuan telah terubah

oleh pelapukan.

@B @ighly Beathered ># tidak cukup untuk menggambarkan kekuatan geser batuan.


12/21

tegangan geser disebut dengan kohesi seketika sedangkan kemiringannya disebut

dengan sudut geser dalam seketika. Penghitungan nilai ipada tegangan normal

tertentu dapat dilakukan dengan menggunakan persamaan, dimana nilai n

dapat dihitung menggunakan persamaan ).) (@oek and


13/21

'ilai!" diperoleh dari hasil deskripsi geologi dengan berdasarkan struktur

dan kondisi permukaan struktur. 'ilai !" dapat juga didekati dari nilai 2ock

Mass 2ating (2M2# yang diperoleh dari klasifikasi massa batuan menurut


14/21

Ga1.ar &3,3

P--/ua- Nilai GSI ("ok 7 Mari-os9 &''')

Es/i1asi Bo.o/ Kara/risasi Massa Ba/ua-

Parameterdasar yang digunakan untuk pembobotan karakter massa batuan

adalah kuat tekan uniaksial (Jci# dan konstanta material (mi# yang berkaitan

dengan parameter yang didapatkan pada pengujian geser batuan. "dealnya,

parameter tersebut didapatkan melalui serangkaian percobaan laboratorium

(@oek and


15/21

=ntuk memenuhi kebutuhan ini maka dapat digunakan tabel-tabel yang terdapat

pada gambar ).F dan gambar ).>. Adapun tabel yang ditampilkan merupakan tabel

reisi dari ersi sebelumnya (Marinos dan @oek, )#


16/21

Ga1.ar &3>3

P--/ua- Nilai mi2i Lapa-ga- ("ok 7 Mari-os9 &''')


17/21

!etelah parameter Jci , midan !" didapatkan langkah selanjutnya adalah melakukan

estimasi parameter sifat mekanik dari massa batuan. Adapun contoh prosedur

perhitungannya seperti pada gambar ).D berikut.

Ga1.ar &3


18/21

Metode yang digunakan dalam penelitian ini didasarkan pada metode

perhitungan aktual lapangan yang bertujuan untuk mendapatkan hasil pada

$aktu sekarang. &eknik pengumpulan data ditempuh dengan prosedur

penelitian yang mencakup :

a. !tudi 4iteratur

&ahap studi literatur dilakukan dengan pengumpulan sumber informasi tang

berkaitan dengan kegiatan penelitian yang berasal dari referensi yang

berhubungan dengan masalah yang dihadapi.

b. Pengamatan 4apangan

Pengamatan lapangan dilakukan untuk memperoleh data-data parameter

untuk pembobotan karakterisasi massa batuan. !elama pengamatan

lapangan, dilakukan diskusi yang meliputi pengolahan data lapangan dan

analisis hasil pengolahan data.

c. Pengambilan %ata

. ondisi lereng penambangan

/rientasi bidang diskontinu

ondisi bidang diskontinu

). %ata eoteknik

*. %ata eologi

%iagram alir penelitian dapat dilihat pada ambar ).8.

arakterisasi Massa


19/21

Ga1.ar &3;3

Diagra1 Alir P-li/ia-

BAB III

REN#ANA PEN$ELESAIAN MASALA"

A3 P-golaha- Da/a

%ata-data yang didapatkan dari lokasi penelitian selanjutnya akan diolah

dan dianalisis. Adapun pengolahan dan analisis data yang dilakukan adalah

sebagai berikut:

a. Menentukan kondisi bidang diskontinu.

ondisi


20/21

b. Melakukan perhitungan untuk mendapatkan pendekatan nilai Jci dan

mi.

c. Melakukan perhitungan untuk mendapatkan nilai Geological

Strength Index(!"#.

d. Melakukan percobaan laboratorium untuk mendapatkan nilai Jci.

e. Melakukan perhitungan karakterisasi massa batuan.

f. Membandingkan nilai Jci dan miyang didapatkan di lapangan dengan

percobaan di laboratorium.

B3 P1.ahasa- MasalahPembahasan masalah yang akan dilakukan yaitu menghitung nilai

karakteristik massa batuan berdasarkan sistem klasifikasi Geological Strength

Index (!"# yang kemudian akan dibandingkan dengan data pengujian

laboratorium untuk beberapa parameter yang kemudian akan menghasilkan nilai

parameter batuan yang mendekati keadaannya di lapangan.

#3 "asil 0a-g Diharapka-


21/21

F Pembuatan draft

DAFTAR PUSTAKA

. @oek, ., aiser, P.., and

proposal nhm

Documents