1.geoteknik tambang 1

GEOTEKNIK TAMBANGGEOTEKNIK TAMBANG

DefinisiGeologi Teknik

Ilmu yang mempelajari tentang keadaan permukaanbumi yang dikaitkan dengan kekuatan tanah untukmenopang konstruksi bangunan, seperti gedungbertingkat, jalan raya, jembatan, saluran air, dll.

Geoteknik(Tambang)Merupakan salah satu dari banyak alat dalamperencanaan atau design tambang, Data geoteknikharus digunakan secara benar dengan kewaspadaandan dengan asumsi-asumsi serta batasan-batasan yangada untuk dapat mencapai hasil seperti yang diinginkan.

Jenjang penambangan

LERENG TAMBANG

Fungsi utama dari stabilitaskemiringan dalam penambanganopen pit

untuk nilai ekonomi yang potensial dan meningkatkankeamanankeamanan

KESTABILAN LERENG DALAM TAMBANG

Dalam bidang pertambangan masalah kestabilanlereng ini akan ditemukan pada penggalian tambangterbuka, bendungan untuk cadangan air kerja, tempatpenimbunan limbah buangan (tailing disposal) danpenimbunan bijih (stockyard).penimbunan bijih (stockyard).

KENAPA STABILITAS LERENG PENTING?

Karena dalam pekerjaan yang berhubungandengan penggalian dan penimbunan tanah, batuandan bahan galian, stabilitas lereng menyangkutpersoalan keselamatan manusia (pekerja),keamanan peralatan serta produksi.keamanan peralatan serta produksi.

Dalam keadaan tidak tergganggu tanah atau batuan beradadalam keadaan seimbang terhadap gaya-gaya yang timbul daridalam.

Apabila terjadi perubahan keseimbangan, maka tanah ataubatuan itu akan berusaha mencapai keadaan baru secaraalamiah, berupa degradasi terutama dalam bentuk lonsoran-longsoran atau gerakan lain sampai tercapai kesimbangan baru.

BAGAIMANA LERENG STABIL ?

longsoran atau gerakan lain sampai tercapai kesimbangan baru.

PRINSIP DASAR KESTABILAN LERENG

Gravitasi mengakibatkan gaya tarik material penyusun lerengmenuju ke bawah (Hk. Gravitasi)

Friksi memberikan gaya perlawanan thd kecenderunganpergerakan akibat gravitasi ; friksi = 0 berarti material mudahsekali tergelincir

Semakin besar sudut lereng maka makin besar pulakecenderungan material untuk bergerak ke bawah

DATA SEBAGAI DASAR ANALISIS

Data utama yang dibutuhkan sebagai dasar analisiskemantapan suatu lereng batuan :

Geometri Lereng1.Orientasi (jurus dan kemiringan) lereng1.Orientasi (jurus dan kemiringan) lereng2.Tinggi dan kemiringan lereng (tiap jenjang ataupun total)3.Lebar Jenjang (berm)

Struktur BatuanStruktur batuan yang mempengaruhi kemantapan suatulereng adalah adanya bidang-bidang lemah, yaitu: bidangpatahan (sesar), perlapisan dan rekahan.

Sifat Fisik dan Sifat Mekanik

1.Bobot isi batuan

2.Porositas batuan

3.Kandungan air dalam batuan

4.Kuat tekan, kuat tarik dan kuat geser batuan

5.Sudut geser dalam

Data utama tersebut di atas dapat diperoleh denganData utama tersebut di atas dapat diperoleh denganpenyelidikan-penyelidikan di lapangan dan di laboratorium.

Penyelidikan di Lapangan

1. Pengukuran untuk mendapatkan data geometri lereng2. Seismik refraksi untuk mendapatkan data litologi.3. Pemboran inti dan pembuatan terowongan (adit) untuk

mendapatkan data litologi, struktur batuan dan contohbatuan untuk dianalisis dilaboratorium.

4. Piezometer untuk mengetahui tinggi muka air tanah.5. Uji batuan di lapangan (insitu test) untuk mendapatkan

data tentang sifat mekanik batuan. (misalnya denganblock shear test).

Penyelidikan di laboratorium

Sifat fisik dan sifat mekanik batuan diperoleh dari hasil uji coba(test) di laboratorium terhadap sampel batuan yang diambil dari

lapangan.

Penyelidikan dilaboratorium dilakukan dengan:Penyelidikan dilaboratorium dilakukan dengan:

1.Uniaxial compresive test

2.Triaxial test

3.Direct shear test

4.Penentuan bobot isi batuan, kandungan air dan porositas batuan.

Proses analisis stabilitas lereng

Faktor keamanan (Fk) = gaya penahan / gaya penggerak

Dimana :• F > 1,0 : lereng dalam keadaan mantap• F = 1,0 : lereng dalam keadaan seimbang, siap

longsor• F < 1,0 : lereng tidak mantap

FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KESTABILAN LERENG

SIFAT FISIK DAN MEKANIK BATUAN

t = c + (s+m) tan f

DEFINISI LONGSORAN

…. Is the process by which earthmaterials (bedrock, unconsolidatedsediments & soil) are transporteddown slope by gravity.

“David J Varnes, 1978” : slope mevoment types & process

…. The movement of a mass of rock,debris or earth down a slope

“David. M Cruden, 1991” : a simple definiton of landslide

Perpindahan sejumlah masa batuan atau tanah secara gravitasimenuju bagian bawah suatu lereng

PENYEBAB LONGSORAN

Naiknya tegangan geser(shear stress), faktor-faktornya :

1. Pengurangan penyanggan

Turunnya kekuatan geser(shear strength), faktor-faktornya :

1. Keadaan/rona awal1. Pengurangan penyangganlateral

2. Pertambahan tegangan3. Pengangkatan/penuruna

n regional4. Pemindahan penyangga5. Tegangan lateral

1. Keadaan/rona awal2. Perubahan karena

pelapukan dan reaksikimia

3. Perubahan gaya antarbutiran

4. Perubahan struktur

KLASIFIKASI LONGSORAN BATUAN

Longsoran bidang (Plane Failure)

Longsoran Baji (Wedge Failure)

A. Berdasarkan Bidang Luncur

Longsoran Baji (Wedge Failure)

Longsoran Guling (Toppling Failure)

Longsoran Busur (Circular Failure)

LONGSORAN BIDANG

Penampang Lereng dan bidang bebas longsoran bidang

Longsoran ini disebabkan karena adanya struktur geologi yangberkembang seperti kekar (joint) ataupun patahan yang dapatmerupakan bidang luncur. Longsoran akan terjadi bila kondisi-kondisimerupakan bidang luncur. Longsoran akan terjadi bila kondisi-kondisiseperti di bawah ini terpenuhi semua:1. Jurus bidang luncur sejajar atau mendekati sejajar terhadap jurus

bidang permukaan lereng dengan perbedaan maksimal 200

2. Kemiringan bidang luncur harus lebih kecil dari kemiringan bidangpermukaan lereng, atau pada gambar adalah Ψƒ>ψ ρ

3. Kemiringan bidang luncur lebih besar dari sudut geser dalam atauψ ρ> ɸ

4. Terbentuknya bidang bebas yang merupakan batas lateral darimasa batuan yang longsor

LONGSORAN BAJI

Sama halnya dengan longsoran bidang, longsoran baji ini jugadiakibatkan oleh adanya strukturgeologi yang berkembang.

Perbedaannya adalah adanya duastruktur geologi (dapat sama jenis ataustruktur geologi (dapat sama jenis atauberbeda jenis dan dapat single ataupunset) yang berkembang dan salingberpotongan.

Longsoran baji ini terjadi bila duabuah jurus bidang diskontinueberpotongan dan besar sudut garispotong kedua bidang tersebut (ψp)> sudut geser dalam (ɸ) dan < sudutkemiringan lereng (ψf).

LONGSORAN GULING

Longsoran guling akan terjadi pada suatu lerengyang arah kemiringannya berlawanan dengankemiringan bidang lemahnya.

Hoek & Bray (1981) telah membuat grafik yangdapat memberikan gambaran kapan terjadinyalongsoran tersebut.longsoran tersebut.

Grafik Hoek & Bray (1981)Dari gambar dapat diartikan :

• Jika y > f dan b/h < Tan f,maka balok akan meluncur danmengguling.

• Jika y < f dan b/h < Tan f,maka balok akan langsungmengguling

Posisi Balok pada Longsoran Guling

LONGSORAN BUSUR

Longsoran busur sering terjadi di alam,terutamapada material tanah atau batuan lunak.

Untuk longsoran pada batuan dapat terjadi bilabatuan mengalami pelapukan yang tinggi denganspasi kekar yang rapat, sehingga batuan akanmempunyai sifat seperti tanah.mempunyai sifat seperti tanah.

Klasifikasi LongsoranB. Berdasarkan gerakan & jenis material

Type of Movement

Type of Material

Rock

Soils

Predominantly Coarse

Predominantly Fine

Fall (Jatuhan) Rock fall Debris fall Earth fallFall (Jatuhan) Rock fall Debris fall Earth fall

Topple (Gulingan) Rock topple Debris topple Earth topple

Slide (Gelinciran) Rock slide Debris slide Earth slide

Spread (Sebaran) Rock spread Debris spread Earth spread

Flow (aliran) Rock flow Debris flow Earth flow

Cruden and Varnes, 1996

Jatuhan

Sebaran

Gulingan

Longsoran

Aliran

Longsoran

Longsoran batu

Aliran tanah Rayapan

Debris slideDebris fall

Rock fall