analisis kestabilan lereng pada tambang terbuka pt. …

ANALISIS KESTABILAN LERENG PADA TAMBANG

TERBUKA PT. ALLIED INDO COAL JAYA

SAWAHLUNTO - SUMATERA BARAT

Tugas Akhir

ATIKA JUWINDA

1510024427021

YAYASAN MUHAMMAD YAMIN PADANG

SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI INDUSTRI PADANG

PROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGAN

2019

TUGAS AKHIR




Diajukan Kepada Sekolah Tinggi Teknologi Industri Padang

Untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana (S1)

ATIKA JUWINDA

1510024427021

YAYASAN MUHAMMAD YAMIN PADANG

SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI INDUSTRI PADANG

PROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGAN

2019

TUGAS AKHIR




Diajukan Kepada Sekolah Tinggi Teknologi Industri Padang

Untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana (S1)

Disusun Oleh:

ATIKA JUWINDA

1510024427021

Disetujui,

Dosen Pembimbing

Pembimbing 1 Pembimbing 2

Dr. Murad MS, MT Dr. Ir. Asep Neris B, M.Si.,M.Eng

NIDN: 0007116308 NIDN: 0002096301

Ketua Program Studi Ketua STTIND Padang

Dr. Murad MS, MT Riko Ervil, MT

NIDN: 0007116308 NIDN: 1014057501

Surat Pernyataan

Yang bertanda tangan di bawah ini;

Nama : Atika Juwinda

NPM : 1510024427021

Program Studi : Teknik Pertambangan

Dengan ini menyatakan bahwa skripsi yang saya susun dengan judul:

“Analisis Kestabilan Lereng Pada Tambang Terbuka PT. Allied Indo Coal

Jaya, Sawahlunto – Sumatera Barat”

Adalah benar-benar hasil karya saya sendiri dan bukan merupakan plagiat skripsi

orang lain. Apabila kemudian dari pernyataan saya tidak benar, maka saya

bersedia menerima sanksi akademis yang berlaku (dicabut predikat kelulusan dan

gelar kesarjanaannya).

Demikianlah pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya, untuk dapat digunakan

sebagaimana mestinya.

Padang, Agustus 2019

Pembuat Pernyataan,

(Atika Juwinda)

ANALYSIS OF SLOPE STABILITY IN OPEN MINE

PT. ALLIED INDO COAL JAYA, SAWAHLUNTO -

WEST SUMATRA

Name : Atika Juwinda

NPM : 1510024427021

Advisor I : Dr. Murad MS, MT

Advisor II : Dr. Ir. Asep Neris Bachtiar, M.Si.,M.Eng

ABSTRACT

PT. Allied Indo Coal Jaya is a company that conducts mining activities

to obtain coal located in Talawi District, Sawahlunto City, West Sumatra

Province. After observing the field, several problems were found, namely

landslides and cracks on the slopes of PT. Allied Indo Coal Jaya. The purpose of

this study is to determine the rock mass rating of the Rock Mass Rating rock and

determine the safety factor of the PT Central pit slope. Allied Indo Coal Jaya.

After analyzing using Rock Mass Rating, it is known that the condition of the rock

in the research location is classified as medium rock for siltstone with a total

weight of 60 including rock class III. Safety factor analysis was performed with

the help of slide software V 6.0 using the bishop simplified method obtained a

safety factor value of 1.141, this indicates that the location is safe.

Keywords: Open Mines, Rock Mass Rating, Slope Stability, Landslides.

ANALISIS KESTABILAN LERENG PADA TAMBANG TERBUKA

PT. ALLIED INDO COAL JAYA, SAWAHLUNTO -

SUMATERA BARAT


NPM : 1510024427021

Dosen Pembimbing 1 : Dr. Murad MS, MT

Dosen Pembimbing 2 : Dr. Ir. Asep Neris Bachtiar, M.Si.,M.Eng

ABSTRAK

PT. Allied Indo Coal Jaya merupakan perusahaan yang melakukan kegiatan

penambangan untuk mendapatkan batubara yang berada di Kecamatan Talawi, Kota

Sawahlunto, Provinsi Sumatera Barat. Setelah dilakukan pengamatan di lapangan,

ditemukan beberapa masalah yaitu adanya longsoran dan terdapatnya rekahan-rekahan

pada lereng tambang terbuka pit Central PT. Allied Indo Coal Jaya. Tujuan dari penelitian

ini adalah untuk menentukan kelas massa batuan Rock Mass Ratingdan menentukan

faktor keamanan dari lereng pit Central PT. Allied Indo Coal Jaya. Setelah dilakukan

analisis dengan menggunakan Rock Mass Rating didapatkan informasi kondisi batuan di

lokasi penelitian tergolong batuan sedang untuk batulanau dengan bobot total 60

termasuk kelas batuan III. Dilakukan analisis faktor keamanan dengan bantuan software

slide V 6.0 menggunakan metode bishop simplified didapatkan nilai faktor keamanan

1,141, hal ini mengindikasikan bahwa lokasi tersebut dalam keadaan aman.

Kata Kunci: Tambang Terbuka,Rock Mass Rating, Kestabilan lereng, Longsor.

i

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah, Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT

karena atas berkat, rahmat dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan Tugas

Akhir ini sesuai waktu yang ditentukan dengan baik. Shalawat beriring salam

penulis kirimkan kepada Nabi Muhammad SAW., semoga kita mendapatkan

safaat-Nya di akhirat kelak. Tugas Akhir ini berjudul Analisis Kestabilan Lereng

Pada Tambang Terbuka PT. Allied Indo Coal Jaya, Sawahlunto - Sumatera

Barat.

Dalam penyelesaian Tugas Akhir ini penulis dibantu oleh berbagai pihak,

oleh karena itu pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih yang

sebesar-besarnya kepada:

1. Kedua Orang Tua Tercinta Yang Senantiasa Menemani, Memberikan Do’a

Dan Semangat Yang Luar Biasa, Sehingga Penulis Dapat Menyelesaikan

Penulisan Tugas Akhir Ini.

2. Bapak H. Riko Ervil MT. sebagai ketua Sekolah Tinggi Teknologi Industri

(STTIND) Padang.

3. Bapak Dr. Murad MS, MT Selaku Ketua Program Studi Teknik

Pertambangan Sekolah Tinggi Teknologi Industri (STTIND) Padang dan

sekaligus Pembimbing 1 Dalam Penulisan Tugas Akhir Ini.

4. Bapak Dr. Ir. Asep Neris Bachtiar, M.Si.,M.Eng Selaku Pembimbing 2

Dalam Penulisan Tugas Akhir Ini.

ii

5. Bapak Andri Syaputra Selaku Kepala Teknik Tambang PT. Allied Indo Coal

Jaya.

6. Seluruh Dosen Dan Karyawan/Karyawati Sekolah Tinggi Teknologi Industri

(STTIND) Padang.

7. Rekan-rekan Mahasiswa/I Sekolah Tinggi Teknologi Industri (STTIND)

Padang, khususnya Rekan-rekan Dari Jurusan Teknik Pertambangan.

Dalam penulisan Tugas Akhir ini penulis menyadari sepenuhnya bahwa

masih banyak kekurangan baik dalam segi materi maupun penyusunan kata-kata

untuk ini penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari seluruh

pihak demi kesempurnaan Tugas Akhir ini. Semoga Tugas Akhir ini bermanfaat

bagi pembaca dan terutama bagi penulis.

Padang, September 2019

Penulis

iii

DAFTAR ISI

Hal

KATA PENGANTAR ....................................................................................... i

DAFTAR ISI .....................................................................................................iii

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................v

DAFTAR TABEL .............................................................................................vii

DAFTAR LAMPIRAN .....................................................................................viii

BAB I PENDAHULUAN

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

1.2 Identifikasi Masalah ................................................................................2

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

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

1.5 Tujuan Penelitian.....................................................................................3

1.6 Manfaat Penelitian...................................................................................3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Landasan Teori ........................................................................................5

2.1.1 Tinjauan Umum Perusahaan .............................................................5

2.1.2 Keadaan Geologi dan Endapan .........................................................6

2.1.2.1 Kondisi Geologi Umum ........................................................6

2.1.2.2 Litologi ..................................................................................7

2.1.2.3 Morfologi ..............................................................................8

2.1.2.4 Statigrafi Regional ................................................................9

2.1.3 Sistem Penambangan ........................................................................10

2.2 Lereng .....................................................................................................11

2.2.1 Analisis Menggunakan Klasifikasi Massa Batuan ............................14

2.2.2 Uji Sifat Fisik Batuan ........................................................................15

2.2.2.1 Prosedur Uji Sifat Fisik Batuan.............................................15

2.2.2.2 Perhitungan Penentuan Sifat Fisik Batuan ............................15

2.2.3 Klasifikasi Rock Mass Rating (RMR) ...............................................17

2.2.4 Defenisi Dan Pengertian Tanah ........................................................25

iv

2.2.5 Proses Pembentukan Tanah...............................................................26

2.2.6 Tanah Dan Jenisnya ..........................................................................26

2.2.7 Pengujian Tanah Dilaboratorium ......................................................27

2.2.8 Faktor Keamanan Lereng ..................................................................30

2.2.9 Analisis Faktor Keamanan Dengan Software Slide V 6.0 .................31

2.2.9.1 Metode Bishop (Simplified Bishop Method)…………………..31

2.3 Kerangka Konseptual Penelitian .............................................................32

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Jenis Penelitian ........................................................................................33

3.2 Tempat dan Waktu Penelitian .................................................................33

3.2.1 Tempat Penelitian..............................................................................33

3.2.2 Waktu Penelitian ...............................................................................35

3.3 Data dan Sumber Data ............................................................................36

3.3.1 Data ...................................................................................................36

3.3.2 Sumber Data ......................................................................................36

3.4 Teknik Pengumpulan Data ......................................................................36

3.5 Teknik Pengolahan dan Analisis Data ....................................................39

3.5.1 Teknik Pengolahan Data ...................................................................39

3.5.2 Analisa Data ......................................................................................41

3.6 Kerangka Metodologi ..............................................................................42

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Pembahasan .............................................................................................43

4.1.1 Data Primer .......................................................................................43

4.1.2 Data Sekunder ...................................................................................50

4.2 Pengolahan Data......................................................................................50

4.3 Hasil ........................................................................................................60

4.3.1 Rock Mass Rating (RMR) .................................................................60

4.3.2 Faktor Keamanan Lereng ..................................................................63

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

v

5.1 Kesimpulan .............................................................................................66

5.2 Saran ........................................................................................................66

DAFTAR KEPUSTAKAAN

LEMBAR KONSULTASI

vi

DAFTAR GAMBAR

Hal

Gambar 2.1 Peta Geologi PT. Allied Indo Coal Jaya ....................................7

Gambar 2.2 Stratigrafi Cekungan Ombilin PT.Allied Indo Coal Jaya ..........10

Gambar 2.3 Alat Uji Point Load Indeks..........................................................19

Gambar 2.4 Tipe dan syarat contoh batuan uji PLI .......................................19

Gambar 2.5 Konsep Probabilitas Kelongsoran (Tapia et al.,2010).................30

Gambar 2.6 Kerangka Konseptual .................................................................33

Gambar 3.1 Peta Kesampaian Daerah ............................................................35

Gambar 3.2 Diagram Alir Penelitian .............................................................43

Gambar 4.1 Kondisi Lereng Di Pit Central ....................................................46

Gambar 4.2 Sampel Batuan Yang Dipreparasi ..............................................46

Gambar 4.3 Pengujian Kuat Tekan Batuan Dengan Point Load Indeks ........47

Gambar 4.4 Pengujian Sifat Fisik Batuan ......................................................48

Gambar 4.5 Alat Uji Liquid Limit ..................................................................49

Gambar 4.6 Diagram Stereonet Orientasi Kekar ...........................................55

Gambar 4.7 Grafik Kadar Air Liquid Limit ...................................................57

Gambar 4.8 Pengimputan Geometri Lereng ..................................................59

Gambar 4.9 Pengimputan Define Material.....................................................59

Gambar 4.10 FK Lereng Metode Bishop Simplified ........................................60

vii

DAFTAR TABEL

Hal

Tabel 2.1 Klasifikasi Jarak Kekar….……………………………………………22

Tabel 2.2 Klasifikasi Parameter dan Pembobotan ..............................................23

Tabel 2.3 Panduan Untuk Klasifikasi Bidang Kekar .......................................... 24

Tabel 2.4 Koreksi Orientasi Untuk Penggalian dengan RMR ............................ 24

Tabel 2.5 Peubah Bobot Orientasi Kekar ............................................................ 25

Tabel 2.6 Kelas Massa Batuan Menurut Bobot Total ......................................... 25

Tabel 2.7 Arti Kelas Massa Batuan..................................................................... 25

Tabel 2.8 Kriteria PK Pada Lereng Tambang (SRK Consulting, 2010)..............31

Tabel 3.1 Jadwal Penelitian................................................................................. 35

Tabel 4.1 Jarak Kekar………………………………………………………..… 43

Tabel 4.2 Data Strike Dan Dip Batulanau ........................................................... 44

Tabel 4.3 Kondisi Kekar……………………………………………………….. 44

Tabel 4.4 Geometri Lereng ................................................................................. 45

Tabel 4.5 Data Sampel Batuan Beserta Ukurannya .............................................47

Tabel 4.6 Uji Batas Cair (Liquid Limit) ..............................................................49

Tabel 4.7 Data Uji Batas Plastis (Plastic Limit) .................................................49

Tabel 4.8 Data Uji Berat Isi ................................................................................50

Tabel 4.9 Nilai UCS Sampel Batuan...................................................................51

Tabel 4.10 Kualitas Dan Bobot Batuan Berdasarkan Nilai RQD .......................52

Tabel 4.11 Jarak Kekar .......................................................................................53

Tabel 4.12 Kondisi Kekar ...................................................................................53

viii

Tabel 4.13 Total Bobot Dari 6 Parameter RMR .................................................56

Tabel 4.14 Kelas Massa Batuan Menurut Bobot Total Batulanau ......................56

Tabel 4.15 Uji Batas Cair ....................................................................................57

Tabel 4.16 Uji Batas Plastis ................................................................................58

Tabel 4.17 Uji Berat Isi .......................................................................................58

Tabel 4.18 Rekapitulasi Data Penelitian .............................................................66

ix

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 : Data Pengukuran Pengambilan Data Kekar Dilapangan

Lampiran 2 : Data Pengujian Sifat Fisik Batuan Dilaboratorium

Lampiran 3 : Data Pengujian Sifat Fisik Tanah Liquid Limit Dilaboratorium

Lampiran 4 : Data Pengujian Sifat Fisik Tanah Plastic Limit Dilaboratorium

Lampiran 5 : Data Pengujian Sifat Fisik Tanah Bobot Isi Dilaboratorium

Lampiran 6 : Pengolahan Data Uji Kuat Tekan

Lampiran 7 : Pengolahan Data Rock Quality Designation (RQD)

Lampiran 8 : Pengolahan Data Bobot Isi Batuan

Lampiran 9 : Pengolahan Uji Batas Cair (Liquid Limit)

Lampiran 10 : Pengolahan Uji Batas Plastis (Plastic Limit)

Lampiran 11 : Pengolahan Uji Berat Isi

Lampiran 12 : Foto Dokumentasi Lapangan

Lampiran 13 : Foto Dokumentasi Sampel Batuan Dilaboratorium

Lampiran 14 : Foto Dokumentasi Sampel Tanah

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

PT. Allied Indo Coal Jaya menggunakan 2 metode penambangan yaitu

tambang terbuka dan tambang bawah tanah. Pada tambang terbuka kegiatan

penambangannya menggunakan metode open cut-backfiling dan metode

penambangan bawah tanah menggunakan metode room and pillar. Pada tambang

terbuka sangat identik dengan lereng dan dapat memicu terjadinya kelongsoran.

Pemicu ini dapat disebabkan oleh faktor dari luar ataupun faktor dari dalam.

Faktor dari luar bisa disebabkan oleh aktivitas peledakan dan penggalian,

sedangkan faktor dari dalam disebabkan oleh kondisi geologi, kekar dan

sebagainya. Oleh karena itu perlu dilakukan analisis kestabilan lereng untuk

melakukan penambangan dengan aman.

Pada lokasi pit central di PT. Allied Indo Coal Jaya memiliki masalah

terjadinya runtuhan atau longsoran pada lereng tambang terbuka, runtuhan atau

longsoran ini bisa disebabkan oleh kegiatan penggalian dan peledakan yang dapat

mempengaruhi kestabilan lereng.

Dilereng tambang terbuka pit central tersebut terdapat rekahan-rekahan

atau kekar, rekahan-rekahan atau kekar ini bisa menyebabkan terjadinya

keruntuhan atau terjadinya longsoran pada lereng tambang terbuka tersebut. Hal

ini disebabkan oleh kegiatan aktivitas penambangan. Dan belum dianalisisnya

faktor keamanan pada lereng pit central tambang terbuka. Sehingga penelitian ini

sangat penting menganalisis faktor keamanan pada lereng tambang terbuka

tersebut. Analisis kestabilan lereng dilakukan dengan menggunakan metode Rock

Mass Rating dan dibantu dengan software slide v 6.0.

Masalah terjadinya longsoran dan terdapatnya rekahan-rekahan pada

lereng tambang terbuka pit central PT. Allied Indo Coal Jaya akan menyebabkan

terganggunya pada proses aktivitas penambangan. Hal tersebut tentu akan

2

membahayakan jiwa dan bisa merusak peralatan-peralatan penambangan yang

ada.

Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh peneliti sebelumnya yang

mengkaji tentang analisis kestabilan lereng antara lain: (Arie Noor Rakhman dan

Nur Widi Antanto, 2017) untuk mendapatkan hubungan kontrol geologi terhadap

stabilitas lereng pada diskontinuitas batuan dengan mengestimasi data sistem

klasifikasi massa batuan berupa sifat fisik diskontinuitas batuan, orientasi

kemiringan lereng, prilaku keteknikan massa batuan. (Teguh Samudera

Pramesywara dan Budhi Setiwan, 2014) untuk mendapatkan nilai faktor

keamanan lereng yang aman dan stabil pada kondisi nonsaturated, saturated, dan

saturated dengan seismic load dapat menggunakan tiga metode perhitungan yaitu

bishop yang disederhanakan, janbu yang disederhanakan, dan spencer dengan

menggunaka software slide V 6.0.

Berdasarkan permasalahan tersebut maka peneliti tertarik untuk

melakukan penelitian dengan judul " Analisis Kestabilan Lereng pada Tambang

Terbuka PT. Allied Indo Coal Jaya (AICJ) Parambahan Kota Sawahlunto

Sumatera Barat”.

1.2 Identifikasi Masalah

Dari latar belakang masalah, maka dapat diidentifikasi masalah adalah

sebagai berikut:

1. Terjadinya runtuhan atau longsoran pada lereng tambang terbuka di Pit

Central PT. Allied Indo Coal Jaya .

2. Adanya rekahan-rekahan atau kekar pada lereng tambang terbuka di

Pit Central PT. Allied Indo Coal Jaya.

3. Terganggunya proses aktivitas penambangan di Pit Central PT. Allied

Indo Coal Jaya.

4. Membahayakan jiwa dan bisa merusak peralatan penambangan yang

ada di Pit Central PT. Allied Indo Coal Jaya.

3

1.3 Batasan Masalah

Agar penelitian ini dilakukan secara terstuktur, maka dalam penelitian ini

perlu adanya batasan masalah adalah sebagai berikut:

1. Menganalisis kelas massa batuan dengan menggunakan metode Rock

Mass Rating di Pit Central PT. Allied Indo Coal Jaya.

2. Menganalisis faktor keamanan lereng tambang terbuka Pit Central PT.

Allied Indo Coal Jaya dengan menggunakan software slide v 6.0.

1.4 Rumusan Masalah

Berdasarkan identifikasi masalah yang ada, maka rumusan masalah

sebagai berikut:

1. Berapa nilai bobot massa batuan menggunakan metode Rock Mass

Rating di lereng tambang terbuka Pit Central PT. Allied Indo Coal

Jaya?

2. Berapa faktor keamanan menggunakan metode bishob simplified

dengan software slide v 6.0 pada lereng tambang terbuka Pit Central

PT Allied Indo Coal Jaya?

1.5 Tujuan Penelitian

Agar penelitian ini dapat dilakukan secara terstruktur, maka memiliki

tujuan penelitian adalah sebagai berikut:

1. Menentukan kelas massa batuan dengan menggunakan metode Rock

Mass Rating.

2. Mendapatkan faktor keamanan dengan menggunakan software slide v

6.0 dari lereng tambang terbuka Pit Central PT. Allied Indo Coal Jaya.

1.6 Manfaat Penelitian

Manfaat dari penelitian ini dapat di bagi menjadi 3 bagian:

1. Bagi Peneliti

Dapat mengaplikasikan ilmu di bangku perkuliahan ke dalam bentuk

penelitian, dan meningkatkan kemampuan peneliti dalam menganalisa

4

suatu permasalahan serta menambah wawasan peneliti khususnya di

bidang keilmuan teknik pertambangan.

2. Bagi institusi STTIND Padang

Penelitian ini dapat dijadikan sebagai referensi bahan bacaan,

khususnya mahasiswa teknik pertambangan dalam menyelesaikan

tugas kuliah, ataupun sebagai referensi mengangkat judul penelitian

maupun kerja praktek.

3. Bagi Perusahaan

Dari penelitian ini dilakukan dapat menjadi masukan positif bagi

perusahaan sebagai bahan pertimbangan dalam menyelesaikan

permasalahan yang berkaitan dengan keamanan lereng tambang agar

menjadi tolak ukur dalam melakukan kajian terhadap lereng tambang

agar tidak longsor.

5

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Landasan Teori

2.1.1 Tinjauan Umum Perusahaan

PT. Allied Indo Coal Jaya (PT.AICJ) merupakan perusahaan umum 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 perusahaan ini

merupakan perusahaan swasta yang didukung oleh penanaman 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% saham dan 20% pada tahun 1992 yang mengontrol seluruh

manajemen perusahan.

Pada awalnya kegiatan eksplorasi di Perambahan telah dilakukan oleh

pemerintahan Indonesia pada tahun 1975 dan 1983. Kegiatan eksplorasi di

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

selesai dilaksanakan, maka PT. AICJ melakukan tambang terbuka yang

bekerjasama 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, kegiatan penambangan sempat mengalami

gangguan dengan adanya permasalahan tambang rakyat. Disamping itu PT. Allied

Indo Coal Jaya (PT.AICJ) melakukan pengembangan tambang terbuka ke

tambang bawah tanah yang diresmikan pada Oktober 2003. Kegiatan operasional

tambang bawah tanah dilaksanakan oleh kontraktor, yaitu PT. Telagabara

Makmur Sejati. Agustus 2004, seiring dengan membaiknya harga batubara pada

6

pasaran Internasional, PT. Allied Indo Coal Jaya melakukan kembali tambang

terbuka dengan kontraktor PT. Cipta Kridatama.

2.1.2 Keadaan Geologi dan Endapan

2.1.2.1 Kondisi Geologi Umum

Area Perambahan memiliki kondisi geologi yang cukup kompleks, dimana

stuktur geologi berupa patahan atau sesar yang sangat mempengaruhi pola

penyebaran lapisan batubara dan juga kualitas batubara.

Cekungan Ombilin terbentuk sebagai akibat langsung dari gerak mendatar

yang mengarah kekanan dari sistem sesar Sumatera pada masa paleosen awal.

Akibatnya terjadi tarikan yang membatasi oleh sistem sesar normal berarah utara-

selatan. Daerah tarikan tersebut dijumpai dibagian utara cekungan pada daerah

pengundakan mengarah kekiri 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 sedimen di cekungan Ombilin mencapai ±4.500 m terhitung sangat tebal

untuk cekungan berukuran panjang ±60 km dan lebar ±30 km.

Dari hasil beberapa 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 pergerakan ulang dari

patahan-patahan yang menyebabkan terbentuknya cekungan-cekungan tektonik di

daerah tinggi (intra mountain basin) cekungan-cekungan yang terbentuk di antara

pegunungan tersebut merupakan daerah pengendapan batuan-batuan tersier yang

merupakan siklus sedimen tahap kedua.

Endapan-endapan sedimen yang terdapat didalamnya cekungan-cekungan

Sumatera Timur nyaris terganggu oleh orogenesa yang membentuk punggung

bukit barisan, sehingga dapat dijumpai urutan stratifigasi yang selaras, mulai dari

formasi minas, sihapas, sampai formasi pemantang, yang memberi petunjuk

bahwa endapan berlangsung terus menerus hingga kuater. Tidak demikian halnya

dengan bagian sebelah barat. Pada bagian ini merupakan cekungan muka

7

(foredeep) dimana sekarang daerah tersebut merupakan busur luar, non-vulkanik

(nonvulcanic outer arch), perlipatan-perlipatan dan pensesaran mempengaruhi

sedimen-sedimen tersier bawah dan tengah.

Sumber: PT. Allied Indo Coal Jaya

Gambar 2.1 Peta Geologi PT Allied Indo Coal Jaya

2.1.2.2 Litologi

Daerah perambahan terdiri dari empat batuan yaitu batuan pasir

(sandtone), batuan lempung (claystone), batubara (coal) dan batuan lanau

(silstone).

1. Batu Pasir (sandstone)

` Adalah batuan sedimen yang terutama terdiri dari mineral berukuran pasir

atau butir-butir batuan yang dapat berasal dari pecahan batuan-batuan

lainnya. Batu pasir memiliki berbagai jenis warna diantaranya: coklat

muda, coklat, kuning, merah, abu-abu dan putih.

8

2. Batu Lempung (claystone)

Adalah batuan yang memiliki strukturpadat dengan susunan mineral

yang lebih banyak dari batu lanau. Tersusun dari hidrous aluminium

silikat (mineral lempung) yang ukuran butirannya halus yakni tidak lebih

dari 0,002 mm.

3. Batubara (coal)

Adalah batuan sedimen yang dapat terbakar, terbentuk dari endapan

organik, utamanya adalah sisa-sisa tumbuhan dan terbentuk melalui

proses pembatubaraan.

4. Batu Lanau (siltstone)

Adalah batuan sedimen klastik menengah dalam komposisi mineralnya

antara batu pasir dan lempung. Batu lanau termasuk dalam sedimen,

karena batu ini terbentuk akibat litifikashi bahan rombakan batuan asal

atau denudasi. Batuan asal dapat dari batuan beku, metamorf, dan

sedimen.

2.1.2.3 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 batu pasir, batu

lempung, serta rombakan dari batuan yang lebih tua. Ketinggian bukit berkisar

antara 140 m hingga 300 m dari permukaan laut (dpl). Puncak tertinggi lereng

timur berupa bukit kapur dengan ketinggian 300 m dpl. Lereng-lereng perbukitan

umumnya cukup terjal dengan sudut kemiringan lereng berkisar anatara 30˚hingga

50˚.

Pada umumnya sungai yang mengalir pada daerah penelitian berada pada

stadiun muda dimana dasarnya relatif terbentuk V adanya erosi horizontal yang

relatif lebih intensif dibandingan dengan erosi vertikal di beberapa tempat

9

sehingga terlihat pada beberapa sungai mempunyai dasar telah berbentuk U.

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.

2.1.2.4 Stratigrafi regional

Berdasarkan peta geologi lembar Solok Sumatera Barat oleh P.H Silitonga

1975 maka stratigrafi 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. Sedangkan secara lokal berdasarkan

hasil eksplorasi dan pengamatan lapangan, maka satuan satuan batuan yang

ditemukan adalah sebagai berikut:

1. Aluvium: Terdapat disepanjang sungai dan muara sungai.

2. Batu lanau: Menutupi hampir diseluruh daerah penelitian dengan sisipan

batu pasir glaukonit, batu lempung, serpih dan batubara.

3. Breksi: Umumnya berwarna coklat sampai kemerahan, berfragamen

andesit dan lempung sebagai matrik.

Stratigrafi cekungan Ombilin yang terdiri dari satuan batu lanau, batubara,

batu pasir dan breksi termasuk dalam anggota formasi telisa yang terendapkan

tidak selaras diatas batuan metamorfik sebagai basement (batuan pra-tersier).

10

Sumber: PT. Allied Indo Coal Jaya

Gambar 2.2 Stratigrafi Cekungan Ombilin PT.Allied Indo Coal Jaya

2.1.3 Sistem Penambangan

Sistem penambangan pada PT.Allied Indo Coal Jaya ada dua yaitu sistem

tambang terbuka dengan metode open pitdan metode tambang bawah tanah room

and pillar. Metode tambang terbuka dengan tata cara penambangan searah jurus

pada lapisan dan kedudukan batubara, dimana pada akhir penambangan akan

dilakukan sistem back fillingterhadap lahan bekas tambang. Peralatan tambang

yang digunakan adalah kombinasi excavator dan dumptruck dibantu dengan

bulldozer sebagai alat garuk dorong dan grader untuk perawatan jalan.Metode

tambang bawah tanah room and pillar adalah penambangan bawah tanah untuk

endapan batubara.

11

2.2 Lereng

Bentuk dari permukaan bumi yang mempunyai bentuk sudut miring

dengan bidang horizontal disebut dengan lereng. Lereng terbagi menjadi dua yaitu

lereng alamiah dan lereng buatan, lereng alamiah adalah lereng yang terbentuk

karena adanya proses geologi, misalnya tebing sungai dan lereng bukit. Lereng

buatan adalah lereng yang terbentuk karena adanya proses timbunan dan galian.

Didalam kegiatan pertambangan terutama kegiatan tambang terbuka faktor

kestabilan lereng perlu diperhatikan karena lereng yang stabil akan menyebabkan

lereng menjadi aman dan kecil kemungkinan akan terjadinya longsor. Masalah

stabilitas lereng menjadi hal yang penting, karena berhubungan dengan kegiatan

penambangan. Jika terdapat longsor pada lereng yang berdekatan dengan jalan

angkut utama akan menyebabkan berbagai macam gangguan pada proses

penambangan hal itu tentu akan membahayakan jiwa dan peralatan yang ada.

(Audah dkk, 2017).

Keberadaan retakan pada batuan berupa kekar, sesar ataupun pada bidang

kontak batuan merupakan diskontinuitas massa batuan yang terbentuk secara

alamiah (Bieniawski, 1989) dalam (jurnal Teknologi Technoscientia, 2017).

Perilaku massa batuan terhadap stabilitas diskontinuitas massa batuan dapat

tercermin melalui sistem klasifikasi massa batuan (Rock Mass Classification)

yang diperoleh melalui determinasi penggolongan data kekuatan batuan, Rock

Quality Designation, karakter diskontinuitas dan kondisi air tanah (Liu & Chen)

dalam (jurnal Teknologi Technoscientia, 2017), macam-macam sisitem klasifikasi

massa batuan dapat diplikasikan untuk penelitian stabilitas diskontinuitas massa

batuan diantaranya Rock Mass Rating (RMR). (Arie Noor Rakhman dan Nur Widi

Astanto Agus Triheriyadi, 2017)

Kestabilan lereng, baik lereng alami maupun lereng buatan (buatan

manusia) serta lereng timbunan, dipengaruhi oleh beberapa faktor yang dapat

dinyatakan secara sederhana sebagai gaya-gaya penahan dan gaya-gaya penggerak

yang bertanggung jawab terhadap kestabilan lereng tersebut. Pada kondisi gaya

penahan (terhadap longsoran) lebih besar dari gaya penggerak, lereng tersebut

akan berada dalam kondisi yang stabil (aman). Namun, apabila gaya penahan

12

lebih kecil dari gaya penggeraknya, lereng tersebut tidak stabil dan akan terjadi

longsoran. Sebenarnya, longsoran merupakan suatu proses alami yang terjadi

untuk mendapatkan kondisi kestabilan lereng yang baru (keseimbangan baru),

dimana gaya penahan lebih besar dari gaya penggeraknya.

Klasifikasi massa batuan terdiri dari beberapa parameter sangat cocok

untuk mewakili karakteristik massa batuan, khususnya sifat-sifat bidang lemah

atau kekardan derajat pelapukan massa batuan. Klasifikasi Rock Mass Rating

yang diusulkan oleh Bieniawski (1979) digunakan untuk menentukan kualitas

massa batuan berdasarkan lima parameter, yakni kuat tekan batuan utuh (UCS),

Rock Quality Designation (dengan melakukan pengukuran atau estimasi), spasi

bidang-bidang diskontinu, kondisi bidang diskontinu, dan kondisi air tanah.Untuk

menyatakan tingkat kestabilan suatu lereng, dikenal istilah faktor keamanan

(safety factor). Faktor keamanan diperlukan untuk mengetahui kemantapan suatu

lereng untuk mencegah bahaya longsoran diwaktu-waktu yang akan datang.

Faktor Keamanan (FK) =

……………………………………...2.1

Menurut Abramsom (2002) dalam (Irwandi Arif, 2016: hal 106), tujuan

analisis kestabilan lereng antara lain:

1. Menilai kestabilan lereng pada kondisi berdasarkan jangka waktu pendek

(biasanya selama tahap konstruksi) dan panjang.

2. Menilai kemungkinan terjadinya longsoran yang melibatkan lereng

alami dan lereng Memahami pembentukan dan jenis-jenis lereng alami

serta hal-hal yang mempengaruhi karakteristik lereng tersebut.

3. buatan.

4. Memahami mekanisme runtuhan dan pengaruh dari faktor-faktor

lingkungan serta menganalisis longsoran yang terjadi.

5. Memungkinan perancangan ulang suatu lereng yang telah runtuh, dan

jika perlu melakukan perencanaan untuk pengukuran ulang sebagai

langkah preventif.

6. Mempelajari pengaruh beban seismik (seismic loading) pada lereng.

13

Macam-macam longsoran yang sering terjadi pada lereng tambang

diklasifikasi kedalam 4 jenis longsoran, antara lain sebagai berikut (Irwandy Arif,

2016: hal. 24-26):

1. Longsoran Bidang (Plane Failure)

Longsoran bidang relatif jarang terjadi. Namun, jika ada kondisi yang

menunjang terjadinya longsoran bidang, longsoran yang terjadi mungkin

akan lebih besar (secara volume) dari pada longsoran lain. Longsoran ini

disebabkan oleh adanya struktur geologi yang berkembang, seperti kekar

(joint) ataupun patahan yang dapat menjadi bidang luncur.Untuk kasus

longsoran bidang dengan bidang gelincir tunggal, persyaratan berikut ini

harus terpenuhi (Wyllie dan Mah, 2004) dalam (Irwandi Arif, 2016: hal.

116)

a. Bidang gelincir mempunyai strike sejajar atau hampir sejajar

(maksimal 20°) dengan strike lereng.

b. Jejak bagian bawah bidang lemah yang menjadi bidang gelincir

harus muncul dimuka lereng. Dengan kata lain, kemiringan bidang

gelincir lebih kecil daripada kemiringan lereng.

c. Kemiringan bidang gelincir lebih besar daripada sudut geser

dalamnya.

d. Harus ada bidang release yang menjadi pembatas dikanan dan kiri

blok yang menggelincir.

2. Longsoran Baji (Wedge Failure)

Longsoran baji merupakan jenis longsoran yang sering terjadi dilapangan.

Longsoran akan terjadi bila ada dua bidang lemah atau lebih yang saling

berpotongan sedemikian rupa sehingga membentuk baji terhadap lereng.

Persyaratan yang harus terpenuhi untuk terjadinya longsoran baji adalah bila

sudut yang dibentuk garis potong kedua bidanglemah tersebut dengan

bidang horizontal lebih kecil dari sudut lerengnya dan sudut garis potong

kedua bidang lemah tersebut lebih besar dalamya.

14

3. Longsoran Guling (Toppling Failure)

Longsoran guling umunya terjadi pada lereng yang terjal dan pada batuan

yang keras dengan struktur bidang lemahnya yang berbentuk

kolom.Longsoran guling ini terjadi apabila bidang-bidang lemah yang hadir

dilereng mempunyai kemiringan yang berlawanan dengan kemiringan

lereng.

4. Longsoran Busur (Circular Failure)

Longsoran busur banyak banyak terjadi pada lereng batuan lapuk atau sangat

terkekarkan dan di lereng-lereng timbunan. Bentuk bidang gelincir pada

longsoran busur, akan menyerupai busur bila digambarkan pada penampang

melintang. Longsoran jenis ini sering terjadi apabila ukuran fragmen tanah

atau massa batuan sangat kecil dibandingkan ukuran lereng.

2.2.1 Analisis Menggunakan Klasifikasi Massa Batuan

Terdapat empat parameter yang perlu diperhatikan dalam perancangan

kestabilan lereng di tambang terbuka, yaitu rencana penambangan, kondisi

struktur geologi, sifat-sifat fisik dan material pembentuk lereng, serta tekanan air

tanah.Dari keempat parameter tersebut, struktur geologi merupakan parameter

yang paling dominan dalam mengontrol kemantapan lereng batuan, baik dari

bentuk maupunarah longsoran yang terjadi.

Klasifikasi massa batuan yang terdiri dari beberapa parameter yang sangat

cocok untuk mewakili karakteristik massa batuan, khususnya sifat-sifat bidang

lemah atau kekar dan derajat pelapukan massa batuan. Berdasarkan parameter

tersebut, sudah banyak usulan atau modifikasi klasifikasi massa batuan yang dapat

digunakan untuk merancang kemantapan lereng. Pada umumnya klasifikasi

tersebut mencoba menghubungkan parameter sudut kemantapan lereng dengan

bobot klasifikasi massa batuan untuk berbagai tinggi lereng. (Irwandy Arif, 2016:

hal. 154).

15

2.2.2 UjiSifat Fisik Batuan

Sifat fisik batuan yang ditentukan untuk kepentingan penelitian geoteknik

antara lain bobot isi asli (natural density), bobot isi kering (dry density), bobot isi

asli jenuh (saturated density), berat jenis semu (apparent specific grafity), berat

jenis sejati (true specific grafity), kadar air asli (natural water conten), kadar air

jenuh (absorpation), derajad kejenuhan, porositas (n), dan void ratio (e).

Uji sifat fisik berguna sebagai data pendukung dari batuan yang akan diuji.

Apabila hasil dari uji sifat fisik batuan yang diuji menunjukkan ketidakseragaman,

hal ini menjadi indikasi tidak meratanya kekuatan batuan, atau dengan kata lain

batuan yang diuji sangat bervariasi (heterogen). (Irwandy Arif, 2016: hal 69-70).

2.2.2.1 Prosedur Uji Sifat Fisik Batuan

Prosedur yang dilakukan untuk memperoleh data sifat fisik batuan adalah

sebagai berikut dalam (Irwandy Arif, 2016: hal. 70):

1. Timbang massa batuan natural yang belum diberi perlakuan apapun

(Wn).

2. Batuan dijenuhkan dengan menggunakan desikator selama 24 jam lalu

ditimbang (Ww).

3. Timbang massa batuan jenuh yang tergantung dalam air (Ws).

4. Contoh batuan jenuh dikeringkan di dalam oven selama 24 jam pada

suhu ± 90°.

5. Timbang massa batuan kering (Wo).

6. Volume batuan tanpa pori-pori: Wo –Ws.

7. Volume batuan total: Ww- Ws.

2.2.2.2 Perhitungan Penentuan Sifat Batuan

Perhitungan dalam menentukan sifat fisik batuan sebagai berikut yang

mana:

Wn : Berat Natural

Ww : Berat Jenuh Air

Ws : Berat Tergantung (berat solid)

16

Wo : Berat Kering Oven

1. Bobot isi asli (natural density)

Merupakan perbandingan antara berat batuan asli dengan volume total

batuan.

Rumus :

…………………………………………………….….2.2

2. Bobot isi kering (dry density)

Merupakan perbandingan antara berat batuan kering dengan volume total

batuan.

Rumus :

…………………………………………………….….2.3

3. Bobot isi jenuh (saturated density)

Merupakan perbandingan antara berat batuan jenuh dengan volume total

batuan.

Rumus :

……………………………………………….……….2.4

4. Berat jenis semu (apparent specific gravity)

Merupakan perbandingan antara bobot isi butiran dengan bobot isi air.

Rumus :

bobot isi air…………………………………….…….2.5

5. Berat jenis sejati (true specific gravity)

Merupakan perbandingan antara bobot isi butiran dengan bobot isi air.

Rumus :

/bobot isi air……………………………….…………2.6

6. Kadar air asli (natural water content)

Merupakan perbandingan antara berat air dalam batuan asli dengan berat

butiran batuan dan dinyatakan dalam %.

Rumus :

………………………………….…………..2.7

7. Kadar air jenuh (saturated water content)

Merupakan perbandingan antara berat air dalam batuan dengan berat

butiran batuan yang dinyatakan dalam %.

Rumus :

.......................................................................2.8

17

8. Derajat kejenuhan (degree of saturation)

Merupakan perbandingan antara kadar air asli dengan kadar air jenuh

dan dinyatakan dalam%.

Rumus :

.......................................................................2.9

9. Porositas (n)

Merupakan perbandingan antara volume rongga dalam batuan dengan

volume total batuan dinyatakan dalam %.

Rumus :

.....................................................................2.10

10. Void ratio (e)

Merupakan perbandingan antara volume rongga dalam batuan dengan

volume butiran batuan.

Rumus :

……………………………………………………….….2.11

2.2.3 Klasifikasi Rock Mass Rating (RMR)

Klasifikasi rock mass rating diusulkan oleh Bieniawski (1979) digunakan

untuk menentukan kualitas massa batuan berdasarkan lima parameter, yakni kuat

tekan batuan utuh (UCS), RQD (dengan melakukan pengukuran estimasi), spasi

bidang-bidang diskontinu, kondisi bidang-bidang diskontinu, dan kondisi air

tanah. (Irwandy Arif, 2016: hal 157).

1. Penentuan Sifat Mekanik Batuan Di Laboratorium

a. Uji Kuat Tekan Uniaksial (Unconfined Compressive Strength Test)

Uji tekan dilakukan untuk mengukur kuat tekan uniaksial

(Unconfined Compressive Strength Test – UCS Test)dari sebuah

contoh batuan berbentuk silinder dalam satu arah (uniaksial).Tujuan

utama uji ini adalah untuk mengklasifikasi kekuatan dan karakterisasi

batuan utuh.Hasil uji ini berupa beberapa informasi, sepertitegangan-

regangan, kuat tekan uniaksial, modulus elastisitas, nisbah poisson,

energy fraktur, dan energy fraktur spesifik.

Pengujian ini dilakukan menggunakan mesin tekan (compression

machine) dan dalam pembebanannya mengikuti standar dari

18

Internasional Society for Rock Mechanics (ISRM, 1981). Contoh

batuan yng akan digunakan dalam pengujian kuat tekan harus

memenuhi beberapa syarat. Kedua muka contoh batuan uji harus

mencapai kerataan hingga 0,02 mm dan tidak melenceng dari sumbu

tegak lurus lebih besar daripada 0,001 radian (sekitar 3,5 min) atau

0,05 mm dalam 50 mm (0,06°). Demikian juga sisi panjangnya harus

bebas dari ketidakrataan sehingga kelurusannya sepanjang contoh batu

uji tidak melenceng lebih dari 0,3 mm.

Perbandingan antara tinggi dan diameter contoh batuan (L/D)

akan mempengaruhi nilai kuat tekan batuan. Jika digunakan

perbandingan (L/D) = 1, kondisi tegangan triaxial saling bertemu

sehingga akan memperbesar nilai kuat tekan batuan. Sesuai dengan

ISRM (1981), untuk pengujian kuat tekan digunakan rasio (L/D) antara

2-2,5 dan sebaiknya diameter (D) contoh batu uji paling tidak

berukuran tidak kurang dari ukuran NX, atau kurang lebih 54 mm.

Semakin besar perbandingan antara tinggi dan diameter contoh batuan

yang digunakan, kuat tekannya akan semakin kecil seperti di tunjukan

oleh persamaan dibawah ini:

Menurut American Society for Testing and Materials (ASTM):

c

=1 = c / (0,778 +

) ………………...…………..………..…2.12

Menurut Protodyakonov:

c

=2 = 8 c / (7 +

) …………………………………..…………2.13

Keterangan: c = kuat tekan batuan

b. Point Load Test (Tes Franklin)

Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui kekuatan (strength)dari contoh batuan

secara tidak langsung di lapangan.Contoh batuan dapat berbentuk silinder atau

tidak beraturan. Peralatan yang digunakan untuk uji point load, mudah dibawa

kemana-mana, tidak begitu besar, dan cukup ringansehingga pengujian mudah

dilakukan dan dapat dengan cepat diketahui kekuatan batuan di lapangan sebelum

19

pengujian di laboratorium dilakukan. Contoh batuan yang disarankan untuk

pengujian ini adalah yang berbentuk silinder dengan diameter = 50 mm (NX = 54

mm) lihat ISRM, 1985).

Gambar 2.3 Alat Uji Point Load Index

Sumber: Made Astawa Rai dkk,2011

Gambar 2.4 Tipe dan syarat contoh batuan uji PLI (International Society for Rock

Mechanic 1985)

Menurut Broch & Franklin (1972) dalam (Irwandy Arif, 2016: hal 81), indeks

point load (IS) suatu contoh batuan dapat dihitung dengan menggunakan

persamaan:

20

Is = P/D2……………………………………………………………2.14

Apabila diameter contoh batuan yang digunakan bukan 50 mm, maka diperlukan

faktor koreksi terhadap persamaan yng diturunkan oleh Broch dan

Franklin.Menurut Greminger (1982) dalam mekanika batuan (Made Astawa Rai

2011: hal 164), selang faktor koreksi tergantung besarnya diameter. Karena

diameter ideal yang digunakan adalah 5 mm, maka Greminger menurunkan

persamaan:

Is(50) = F (P/D2)…………..…………………………..…………….2.15

Dengan,

F = (d/50)0.45

......................................................................................2.16

Sehingga diperoleh suatu persamaan Point Load Indeks yang telah dikoreksi

sebagai berikut:

F = (d/50)0.45

(P/D2)...........................................................................2.17

Jika Is = 1 Mpa, indeks tersebut tidak memiliki arti, maka penentuan kekuatan

harus berdasarkan uji UCS, dan menurut Bieniawski dengan diameter contoh 50

mm, maka UCS dapat ditentukan melalui,

c = 23 x Is…………………………………………………………2.18

Uji aksial dan uji bongkah beraturan (irregular lump) menggunakan dimeter

ekivalen (De) dalam perhitunganPoint Load Index yang diturunkan dari luas

penampang minimum,

A = WD =

D

2e =

WD……………..…………………………….2.19

Sehingga persamaan yang digunakan akan menjadi:

Is(50) = F (P/D2e)……………………………..………….………..…2.20

Dimana F = (

)0,45

………………………..…………………..…...2.21

Keterangan:

Is(50) = Point Load Indeks diameter 50 mm (MPa)

P = Beban maksimum contoh pecah (N)

D = Jarak antar konus penekan (mm)

d = Diameter contoh (mm)

21

2.Rock Quality Designation (RQD)

RQD adalah modifikasi dari persentase perolehan inti yang utuh dengan panjang

10 cmatau lebih. Untuk menentukan RQD, ISRM merekomendasikan ukuraninti

paling kecil berdiameter NX (54) yang dibor menggunakan double tube core

barrels.Bila bor inti tidak tersedia, dapat dihitung dengan pengukuran bidang

diskontinu (metodescanline).Jarak pisah antar bidang diskontinu yang berurutan

sepanjang sebuah garis pengamatan yang disebut scanline, dan dinyatakan sebagai

intactleght.Panjang scanline minimum untuk pengukuran jarak diskontinu adalah

50 kali jarak rata-rata diskontinu yang hendak diukur. Menurut International

Society for Rock Mechanic (ISRM, 1981) panjang ini cukup 10 kali tergantung

tujuan pengukuran scanline-nya.

RQD = 100 (0.1 λ+1) e-0,1

…………………………………………….2.22

Keterangan = banyak kekar dalam 1 meter.

Tabel 2.1

Klasifikasi Jarak Kekar (Attewell, 1993)

Deskripsi Jarak Struktur Bidang Diskontinu Jarak

Spasi sangat lebar Perlapisan sangat tebal >2000

Spasi lebar Perlapisan tebal 600 – 2000

Spasi cukup lebar Perlapisan sedang (medium) 200- 600

22

Spasi rapat Perlapisan tipis 60 -200

Spasi sangat rapat

Perlapisan sangat tipis 20 – 60

Laminasi tebal (batuan

sedimen)

6- 20

Laminasi sempit (batuan

metamorf dan batuan beku)

6 – 20

Berlapis, memiliki belahan

(cleavage), struktur

perlapisan seperti

aliran/flow(flow-banded),

metamorfik, dll.

6- 20

Spasi sangat rapat sekali

(ekstrem)

Perlapisan tipis (batuan

sedimen)

<20

Sangat berfoliasi, memiliki

belahan (cleavage) dan

struktur perlapisan seperti

aliran/flow (flow-banded),

(batuan metamorf dan

batuan beku), dll

<6

Sumber: Irwandy Arif, 2016

Tabel 2.2

RMR – A Klasifikasi Parameter dan Pembobotan

N

o

Parameter Selang Pembobotan

1 Kuat PLI >10 4-10 2-4 1-2 Gunakan

23

tekan (MPa) nilai UCS

Batua

n

utuh

UCS

(MPa)

>250 100-250 50-100 25-50 5-

2

5

1

-

5

<

1

Bobot 15 12 7 4 2 1 0

2 RQD % 90-100 75-90 50-75 25-50 <25

Bobot 20 17 13 8 3

3 Jarak kekar >2 m 0,6-2 m 0,2-0,6 m 0,06-0,2 m <0,06 m

Bobot 20 15 10 8 5

4

Kondisi kekar

Permuka

an sangat

kasar, tak

menerus,

tak

terpisah,

dinding

tak lapuk

Permuka

an agak

kasar

pemisaha

n <1 mm,

dinding

agak

lapuk

Permuka

an agak

kasar

pemisaha

n <1 mm,

dinding

sangat

lapuk

Permukaan

slickensided

atau gouge

<5

mm,pemisah

an 1-5 m,

menerus

Gouge

lunak >5

mm atau

pemisahan

>5 mm,

menerus

Bobot 30 25 20 10 0

Aliran per

10 m

panjang

singkapan

(Lt/men)

Kosong

<10

10-25

25-125

>125

5

Air

tanah

Tekanan

air/tegang

an utama

major

0

<0,1

0,1-0,2

0,2-0,5

>0,5

Kondisi

umum

Kering Lembab Basah Menetes Mengalir

Bobot 15 10 7 4 0

Sumber: Irwandy Arif,2016

Klasifikasi bidang kekar terdiri dari 5 parameter yang mana parameter tersebut

merupakan parameter terpenting dalam menentukan metodeRock Mass

Rating(RMR), diantaranya yaitu:

1. Panjang kekar (persistensi)

2. Pemisahan bukaan (aperture)

3. Kekasaran (roughness)

4. Isian (gouge)

5. Pelapukan (weather)

Tabel 2.3

Panduan Untuk Klasifikasi Bidang Kekar

24

Panduan untuk klasifikasi bidang kekar

Persisitensi <1 m 1-3 m 3-10 m 10-20 m >20 m

Bobot 6 4 2 1 0

Pemisahan

bukaan

(aperture)

None <0,1 mm 0,1-1,0mm 1-5 mm >5 mm

Bobot 6 5 4 1 0

Kekasaran Very rough Rough Slightly

rough

Smooth Slicken

sided

Bobot 6 5 3 1 0

Isian

(gouge)

None Hard

filling <5

mm

Hard

filling >5

mm

Soft

filling <5

mm

Soft filling

>5 mm

Bobot 6 4 2 2 1

Pelapukan Unweathered Slightly

weathered

Moderately

weathered

Highly

weathered

Decomposed

Bobot 6 5 3 1 0

Sumber: Made Astawa Rai dkk, 2011

Tabel 2.4

Koreksi Orientasi Untuk Penggalian Dengan RMR (Fowell & Johnson, 1991)

Koreksi orientasi untuk penggalian dengan RMR

Kelas

Batuan I II III IV V

Orientasi

jurus &

kemiring

an

Sangat

menguntung

kan

Menguntung

kan

Sedan

g

Tidak

menguntung

kan

Sangat tidak

menguntung

kan

Bobot

untuk

penggali

an

-12 -10 -5 -2 0


Tabel 2.5

RMR – B Peubah Bobot Orientasi Kekar

Jurus &

kemiringan

orientasi kekar

Sangat

menguntu

ngkan

Menguntu

ngkan

Seda

ng

Tidak

menguntu

ngkan

Sangat

tidak

menguntu

ngkan

Pembob Terowo 0 -2 -5 -10 -12

25

otan ngan

Fondasi 0 -2 -7 -15 -25

Lereng 0 -5 -25 -50 -60


Tabel 2.6

RMR – C Kelas Massa Batuan Menurut Bobot Total

Bobot 100-81 80-61 60-41 40-21 <20

No. Kelas I II III IV V

Description Batuan

sangat baik

Batuan

baik

Batuan

sedang

Batuan

buruk

Batuan

sangat

buruk


Tabel 2.7

RMR – D Arti Kelas Massa Batuan

Kelas I II III IV V

Stand Up

Time

20 th-15 m

span

1 th-10 m

span

1 mg-5 m

span

10 jam-2,5

m span

30 menit-1

m span

Kohesi

massa

batuan Cm

(Kpa)

>400 300-400 200-300 100-200 <100

Sudut gesek

dalam

>450 350-450 250-350 150-250 <150


2.2.4 Defenisi Dan Pengertian Tanah

Tanah adalah kumpulan tubuh alam yang menduduki sebagian besar deretan

planet bumi yang mapu menumbahkan tanaman dan sebagai tempat makhluk

hidup lainnya dalam melangsungkan kehidupannya. Tanah mempunyai sifat yang

mudah dipengaruhi oleh iklim, serat jasad hidup yang bertindak terhadap bahan

induk dalam jangka waktu tertentu. Istilah tubuh alam bebas adalah hasil

pelapukan batuan yang menduduki sebagian besar daratan permukaan bumi,

memiliki kemampuan untuk menumbuhkan tanaman, dan menjadi tempat

makhluk hidup lainnya dalam melangsungkan kehidupannya.

26

Manfaat tanah dalam kehidupan bukan saja untuk manusia, tetapi juga untuk

makhluk hidup lainnya seperti hewan dan tumbuhan. Berbagai sudut pandang dari

manfaat tanah tergantung kepentingan orang memanfaatkannya.Secara umum

tanah didefenisikan sebagai material yang terdiri dari agregat (butiran) mineral-

mineral padat yang tidak tersementasikan (terikat secara kimia) satu sama lain dari

bahan-bahan organik yang telah melapuk, yang disertai dengan zat cair dan gas

mengisi mengisi ruang-ruang kosong antara partikel padat tersebut.

2.2.5 Proses Pembentukan Tanah

Proses pembentukan tanah diawali dari pelapukan batuan, baik pelapukan fisik

maupun pelapukan kimia. Dari proses pelapukan ini, batuan akan menjadi lunak

dan berubah komposisinya. Batuan yang lapuk belum tentu dikatakan sebagai

tanah, tetapi sebagai bahan tanah (regolith) karena masih menunjukan struktur

batuan induk. Proses pelapukan terus berlangsung hingga akhirnya bahan induk

tanah menjadi tanah, sehingga proses pelapukan ini menjadi awal terbentuknya

tanah.

Faktor pendorong pelapukan yang juga berperan dalam pembentukan tanah adalah

curah hujan dan sinar matahari. Salah satu faktor pembentuk tanah adalah iklim.

Namun masih ada faktor lain mempengaruhi proses pembentukan tanah, yaitu

organism, bahan induk, topografi, dan waktu.

2.2.6 Tanah Dan Jenis Tanah

Tanah terbentuk atas partikel besar dan kecil, yang tidak hanya terdiri atas partikel

keras saja, tetapi juga mengandung air dan udara. Tanah dapat digolongkan

menjadi tiga jenis, yaitu tanah non kohesif, tanah kohesif, dan tanah organik. Pada

non kohesif, antara butirannya saling lepas (tidak ada ikatan), pada tanah kohesif

butirannya sangat halus dan saling mengikat, sedangkan tanah organik punya ciri

tanahnya lemah dan mudah ditekan (compressible).

Yang termasuk tanah kohesif antara lain, kerikil, pasir dan lumpur. Kerikil

mempunyai ukuran butiran lebih besar dari 5 mm, ukuran butiran pasir berkisar

antara 0,1 mm – 5 mm. Baik pasir maupun kerikil dikategorikan menjadi dua

27

jenis, yaitu kerikil/pasir kasar dan halus. Ukuran butiran lumpur berkisar antara

0,005 mm- 0,1 mm.

2.2.7 Pengujian Tanah Dilaboratorium

Untuk melakukan pengujian pada tanah terdapat banyak pengujiannya, pengujian

dapat dilakukan dilaboratorium dengan alat-alat khusus, kegunaan dari pengujian

ini untuk mendapatkan nilai kohesi dan sudut geser dalam. Pengujian yang

digunakan pada penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Index Plastisitas (IP)

Selisih antara batas cair tanah dan batas plastis tanah. Untuk mendapatkan index

plastisitas (IP) digunakan persamaan 2.23.

IP = LL – PL…………………………………………………………...2.23

Keterangan:

IP = Index Plastisitas

LL= Liquid Limit (batas cair)

PL= Plastis Limit (batas plastis)

Liquid limit (LL) dalah kandungan air minimum pada tanah, sehingga tanah atau

butiran tanah tidak dapat bergerak didalamnya. Untuk mendapatkan nilai LL air

100 gram di campur dengan sampel tanah menggunakan spatula diaduk hingga

sampai homogen, kemudian letakan sampel tersebut dimangkok alat penguji batas

cair (kasa grande)setelah itu dibuat dua alur dengan membagi dua sampel tanah

tersebut dengan menggunakan alat grooving tool, kemudian putar alat penguji

batas cair hingga 25 ketukan, 25 tersebut merupakan batas cair dari sampel tanah

tersebut.

Plastis limit (PL) adalah kandungan air minimum pada tanah, saat tanah dapat

digulung hingga mencapai diameter 3 mm tanpa mengalami retak-retak. Untuk

mendapatkan nilai plastis limit pada sampel tanah digulung/dibentuk bulat

panjang menggunakan telapak tangan diatas kaca, setelah mengalami retakan

mencapai 3 mm diambil untuk diukur kadar airnya, setelah diukur itulah nilai

batas plastis tanah tersebut.

2. Kohesi

28

Kohesi adalah gaya tarik menarik antar partikel dalam tanah/batuan dinyatakan

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

kekuatan gesernya makin besar. Nilai kohesi diperoleh dari pengujian

dilaboratorium. Untuk mendapatkan nilai kohesi menggunakan persamaan 2.24.

c = 0,105 + 0,008 (IP) + 0,009 (LL)………............…………………...2.24

Keterangan :

c = kohesi

IP = index plastisitas

LL = liquid limit

3. Sudut Geser Dalam

Sudut geser dalam merupakan sudut yang dibentuk dari hubungan antara tegangan

normal dan tegangan geser didalam material tanah atau batuan. Semakin besar

sudut geser dalam suatu material maka material tersebut akan lebih tahan

menerima tegangan luar yng dikenakan terhadapnya. Untuk mendapatkan nilai

sudut geser dalam menggunakan persamaan 2.25.

ds = 3,857 – 1,487 (IP) + 0,064 (LL)……………....………………...2.25

Keterangan:

= sudut geser dalam

IP = index plastisitas

LL= liquid limit

4. Bobot Isi Tanah

a. Bahan dan alat

1) Cincin uji dengan diameter 6 cm dan tinggi 2 cm

2) Pisau pemotong

3) Timbangan dengan ketelitian 0,01 gram

b. Langkah kerja

1) Timbang cincin dengan keadaan bersih (W1)

2) Benda uji disiapkan dengan menekan cincin pada tabung sampai

cincin terisi penuh

29

3) Ratakan kedua permukaan dan bersihkan cincin sebelah luar

4) Timbang cincin dengan ketelitian 0,01 gram (W2)

5) Hitung volume tanah dengan mengukur ukuran dalam cincin

dengan ketelitian 0,01 cm

V = r2.t……………………………………………………….2.26

Keterangan :

V = volume cincin

= 3,14

r2 = jari-jari

t = tinggi

Ws = W2 – W1……………..………………………………….2.27

Keterangan :

Ws = berat tanah

W2 = berat cincin + tanah

W1 = berat cincin kosong

=

…………………………………………………………2.28

Keterangan :

= bobot isi tanah

Ws = berat tanah

V = volume cincin

2.2.8 Faktor Keamanan Lereng

Stabilitas suatu lereng secara sederhana diindikasikan dengan nilai faktor

keamanan (FK) yang merupakan rasio antara gaya penahan dan gaya penggerak.

Dalam ranah probabilitas, kedua input parameter, baik gaya penahan maupun

gaya penggerak, merupakan fungsi dari variabel acak yang berdistribusi

probabilitas. Dengan mengombinasikan keduanya, probabilitas kelongsoran akan

didapatkan.

Pada gambar 2.5 dibahas konsep sederhana dari probabilitas (kemungkinan)

longsor suatu lereng dengan menggambarkan FK sebagai fungsi variabel acak

30

yang berdistribusi probabilitas. Probabilitas kelongsoran dihitung sebagai rasio

antara area pada distribusi FK<1 dibagi dengan total area pada kurva distribusi

probabilitas.

Sumber: Irwandy Arif, 2016

Gambar 2.5 Konsep Probabilitas Kelongsoran (Tapia et al.,2007)

SRK Consulting (2010) membuat hubungan sederhana untuk kriteria probabilitas

kelongsoran pada lereng tambang.

Tabel 2.8

Kriteria PK Pada Lereng Tambang (SRK Consulting, 2010)

Jenis Lereng Dampak

Longsoran

FK (min)

(Statik)

FK (min)

(Dinamik)

FKmax

p FK-1]

Tunggal/jenjang

(Bench) Low-Hight 1,1 NA 25-50%

Multi Jenjang

(Interramp)

Low 1,15-1,2 1,0 25%

Medium 1,2 1,0 20%

High 1,2-1,3 1,1 10%

31

Keseluruhan

(Overall)

Low 1,2-1,3 1,0 15-20%

Medium 1,3 1,05 5-10%

High 1,5 1,1 5%

Sumber: Irwandy Arif (2016)

2.2.9 Analisis Nilai Faktor Keamanan dengan Menggunakan Bantuan

Software Slide V6.0

Pemograman ini dibutuhkan data-data mengenai sifat massa batuan secara umum

yang terdiri dari berat jenis, berat jenis jenuh, tekanan pori, dan koefisien getaran

gempa. Selain itu juga diperlukan data-data lainnya, tetapi bergantung pada

kriteria kekuatan apa yang digunakan. Dengan menggunakan kriteria kekuatan

mohr-coulomb dibutuhkan data kohesi, sudut geser dalam dan bobot isi untuk

mencari faktor keamanan lereng.

2.2.9.1 Metode Bishop (Simplified Bishop Method)

Bishop adalah metode untuk menganalisis kestabilan lereng dengan

memperhitungkan gaya-gaya antar irisan yang ada dan berbentuk busur lingkaran.

Metode bishop disederhanakan (bishop, 1995) menganggap bahwa gaya-gaya

yang bekerja pada sisi-sisi irisan mempunyai resultan nol pada arah vertical.

Persamaan kuat geser dalam tinjauan tegangan efektif yang dapat dikerahkan

tanah, hingga tercapainya kondisi keseimbangan batas dengan memperhatikan

faktor aman.

32

2.3 Kerangka Konseptual Penelitian

Dalam penelitian ini terdapat kerangka konseptual yang akan membantu penulis

dalam menyelesaikan penelitian ini, yaitu sebagai berikut:

Gambar 2.5 Kerangka Konseptual

Berdasarkan kerangka konseptual diatas, maka dapat dijelaskan proses

penyelesaian dalam penelitian ini:

1. Masalah

Input yaitu proses pengambilan data baik dari lapangan langsung (data primer)

ataupun dari perusahaan itu sendiri (data sekunder). Data primer diambil dari

pengamatan langsung dilapangan, untuk mendapatkan data primer ini dengan

pengambilan sampel langsung dilapangan dan dilakukan pengujian di

laboratorium.Dan untuk data sekunder diperoleh dari data-data yang sudah ada

sebelumnya di perusahaan.

2. Solusi

Solusi untuk penelitian ini dengan cara mengumpulkan data, mengolah data, dan

menganalisis data dengan menggunakan rumus, metode yang sesuai dengan

penelitian, dan dibantu dengan perangkat lunak slide v 6.0.

Input

Data terdiri dari:

a. Data primer

1. Data uji kuat

tekan batuan

(sampel batuan)

2. Data kekar

3. Geometri lereng

b. Data sekunder

1. Peta geologi

Proses

Pengolahan Data

1. Mengklasifika

sikan massa

batuan

menggunakan

metode rock

mass rating.

2. Mendapatkan

nilai faktor

keamanan

dengan

menggunakan

bantuan

software slide

Output

1. Kelas massa

batuan di

lereng

tambang

terbuka di PT.

Allied Indo

Coal Jaya.

2. Faktor

keamanan dari

lereng

tambang

33

3. Hasil

Hasil untuk penelitian ini dengan mendapatkan klasifikasi massa batuan dan nilai

faktor keamanan dari penelitian.

5

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Jenis Penelitian

Jenis penelitian yang peneliti lakukan nanti adalah penelitian yang bersifat

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 dapat diaplikasikan.

Walaupun ada kalanya penelitian terapan juga untuk mengembangkan produk

penelitian dan pengembangan bertujuan untuk menemukan, mengembangkan dan

memvalidasi suatu produk.

3.2 Tempat dan Waktu Penelitian

3.2.1 Tempat Penelitian

Penelitian dilakukan diperusahaan tambang batubara PT. Allied Indo Coal

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

di desa Salak, Kecamatan Talawi, Kota Sawahlunto, Provinsi Sumatera Barat.

Wilayah tersebut terletak di sebelah Timur Laut Kota Padang. Secara geografis

wilayah IUP PT. Allied Indo Coal Jaya berada pada posisi E100°46’48”–

E100°48’47”BT dan S00°35’34”–S00°36’59”LS.

Lokasi penambangan dapat dicapai dengan menggunakan roda empat dan

roda dua dari kota Padang ke kota Sawahlunto dengan jarak tempuh ±120 km

dapat ditempuh dalam waktu ± 3,5 jam, dan dari kota Sawahlunto menuju lokasi

penambangan ± 12 km dengan jarak tempuh dalam waktu ± 25 menit.

6

Gambar 3.1 Peta Kesampaian Daerah PT. AIC Jaya

3.2.2 Waktu Penelitian

Pengambilan data dilaksanakan pada bulan Juli 2019 di PT. Allied Indo

Coal Jaya, Sawahlunto.

Tabel 3.1

Jadwal Penelitian

No Kegiatan Bulan

Februari

2019

Maret

2019

April

2019

Mei

2019

Juni

2019

Juli

2019

1 Bimbingan

jurnal

X

2 Seminar

jurnal

X

3 Bimbingan

proposal

X X

4 Seminar

proposal

X

5 Penelitian X

6 Bimbingan

skripsi

7 Kompre

7

3.3 Data dan Sumber Data

3.3.1 Data

Data yang dikumpulkan berupa:

1. Data primer, yaitu data yang dikumpulkan dengan melakukan

pengamatan atau pengukuran secara langsung di lapangan dan

pengujian laboratorium. Data primer dalam penelitian ini yaitu:

a. Data uji kuat tekan batuan (sampel batuan)

b. Data kekar

c. Geometri lereng

2. Data sekunder, yaitu merupakan data yang diperoleh dari data-data

yang sudah ada sebelumnya di perusahaan.

Data-data tersebut meliputi:

a. Peta geologi

b. Peta topografi

3.3.2 Sumber Data

Sumber data yang penulis dapatkan berupa kuantitatif yang bersal dari

pangukuran langsung dilapangan dan analisa dilaboratorium. Data kuantitatif

merupakan data informasi berupa simbol angka atau bilangan. Data ini didapat

melalui pengukuran langsung dilapangan dan pengujian dilaboratorium.

3.4 Teknik Pengumpulan Data

Dalam teknik pengumpulan data meliputi:

1. Sifat fisik batuan

Prosedur yang dilakukan untuk memperoleh data sifat fisik batuan

adalah sebagai berikut dalam (Irwandy Arif, 2016: hal. 70):

8. Timbang massa batuan natural yang belum diberi perlakuan

apapun (Wn).

9. Batuan dijenuhkan dengan menggunakan desikator selama 24 jam

lalu ditimbang (Ww).

10. Timbang massa batuan jenuh yang tergantung dalam air (Ws).

8

11. Contoh batuan jenuh dikeringkan dalam oven selama 24 jam pada

suhu 90°C.

12. Timbang massa batuan kering (Wo).

13. Volume batuan tanpa pori-pori: WoWs.

14. Volume batuan total: WwWs.

2. Pengukuran Bidang Diskontinu

Pengukuran sepanjang garis bentangan (scanline), menghitung banyak

kekar, jarak kekar, panjang kekar, bukaan kekar (aperture), isian kekar

dan pelapukan kekar. Alat-alat yang digunakan nantinya adalah tali,

palu, kompas geologi, meteran, penggaris, pensil, dan kapur tulis.

3. Pengukuran geometri lereng, strike dan dip disepanjang garis bentangan

(scanline) menggunakan kompas geologi dan meteran.

4. Sifat Fisik Tanah

a. Uji batas cair (liquid limit)

Batas cair adalah kadar air batas dimana suatu tanah berubah dari

keadaan cair menjadi keadaan plastis. Alat yang digunakan dalam

pemeriksaan batas cair (liquid limit) adalah:

1) Alat uji batas cair (cassagrande)

2) Alat pembuat alur (groofing tool)

3) Sendok dempul

4) Neraca dengan ketelitian 0,01 gram

5) Air

6) Oven yang dilengkapi dengan pengatur suhu sampai (110 ±

5)°C

Langkah kerja:

1) Aduk benda uji sebanyak ±200 gram dengan menggunakan

spatula, dan tambahkan air sambil diaduk hingga tanah

menjadi homogen.

2) Setelah merata, letakkan sebagian benda uji diatas mangkuk

batas cair, dan ratakan permukaan hingga bagian paling tebal

sekitar 1 cm

9

3) Buat alur dengan membagi 2 tanah sampel tersebut dengan

groofing tools.

4) Putar tuas alat dengan kecepatan jatuhan mangkuk 2 putaran

perdetik.

5) Lakukan putaran terus hingga belahan sampel bersinggungan

sepanjang 1,25 cm dan catat jumlah ketukannya.

6) Ulangi pekerjaan 3 dan 5 beberapa kali hingga didapat

jumlah ketukan yang sama.

7) Kembalikan lagi sampel uji, dan buat adonan baru dengan

merubah kadar airnya hingga dapat perbedaan jumlah

pukulan sebesar 8 sampai 10 pukulan.

b. Uji batas plastis (plastic limit)

Batas plastis adalah kadar air minimum dimana suatu tanah masih

dalam keadaan plastis. Alat dan bahan yang digunakan dalam

pemeriksaan plastic limit adalah:

1) Plat kaca 45 45 45 0,9 cm

2) Sendok dempul panjang 12,5 cm

3) Neraca dengan ketelitian 0,01 gram

4) Cawan untuk menentukan kadar air

5) Botol tempat air

6) Air

7) Oven yang dilengkapi dengan pengaturan suhu sampai (110 ±

5)°C

Langkah kerja:

1) Letakan 100 gram benda uji yang sudah dipersiapkan

didalam sebuah wadah.

2) Aduk benda uji tersebut sambil menambahkan air sedikit

demi sedikit sampai kadar air merata.

3) Setelah menjadi campuran yang rata, buat bola-bola tanah

dari benda uji itu seberat ± 8 gram, kemudian bola-bola tanah

10

itu digiling-giling diatas plat kaca. Penggilingan dilakukan

dengan telapak tangan sampai membentuk batang dengan

diameter ± 3 mm.

4) Jika pada saat penggilingan ternyata sebelum benda uji

mencapai diameter ± 3 mm sudah retak, maka benda uji

disatukan kembali, kemudian ditambah sedikit air dan diaduk

sampai merata. Setelah itu dibuat bola-bola lagi dan lakukan

kembali penggilingan hingga mencapai diameter ± 3 mm.

5) Jika ternyata penggilingan bola-bola itu bisa mencapai

diameter lebih dari 3 mm tanpa menunjukkan retakan-

retakan, maka tanah perlu dibiarkan beberapa menit di udara

agar kadar airnya berkurang sedikit.

6) Pengadukan dan penggilingan diulangi terus sampai retakan-

retakan itu terjadi tepat pada saat pilinan mempunyai

diameter ± 3 mm.

3.5 Teknik Pengolahan dan Analisa Data

3.5.1 Teknik Pengolahan Data

Teknik pengolahan data bertujuan untuk mengetahui bagaimana cara dan

proses untuk menyelesaikan permasalahan yang dihadapi sesuai dengan tujuan

yang sudah ditetapkan. Pada pengolahan data ini ada beberapa hal yang akan

dibahas yaitu:

1. Klasifikasi Massa Batuan

Adapun metode yang digunakan untuk menganalisis klasifikasi massa

batuan yaitu dengan metode Rock Mass Rating (RMR), berikut persamaan

dan rumus untuk menganalisis massa batuan dengan metode Rock Mass

Rating:

a. Pengujian Point Load Indeks menggunakan persamaan (2.16 dan

2.17 hal. 20).

b. Perhitungan nilai Rock Quality Designation menggunakan

persamaan (2.22 hal. 21)

11

c. Klasifikasi parameter dan pembobotan dengan menggunakan

(Tabel 2.2 hal. 23).

d. Pembobotan orientasi kekar menggunakan (Tabel 2.5 hal. 25).

Sebelum melakukan pembobotan dilakukan pengimputan data

strike dan dip dengan bantuan software stereonet untuk

mendapatkan orientasi kekar.

e. Kelas massa batuan menurut bobot total menggunakan (Tabel 2.6

hal. 25).

f. Kohesi massa batuan dan sudut gesek dalam menggunakan (Tabel

2.7 hal. 25).

2. Sifat Fisik Batuan

Perhitungan penentuan sifat fisik batuan:

a. Bobot isi asli (natural density) dengan menggunakan perhitungan

(2.2 hal. 16).

b. Bobot isi kering (dry density) dengan menggunakan perhitungan

(2.3 hal. 16).

c. Bobot isi jenuh (saturated density) dengan menggunakan

perhitungan (2.4 hal. 16).

d. Berat jenis semu (Apparent specific gravity) dengan menggunakan


e. Berat jenis sejati (True specific grafity) dengan menggunakan


f. Kadar air asli (natural water content) dengan menggunakan


g. Kadar air jenuh (Saturated water content) dengan menggunakan


h. Derajat kejenuhan (degree of saturation) dengan menggunakan


i. Porositas (n) dengan menggunakan perhitungan (2.10 hal. 17).

j. Void ratio (e) dengan menggunakan perhitungan (2.11 hal. 17).

12

3. Sifat Fisik Tanah

Untuk mendapatkan nilai kohesi dan sudut geser dalam dilakukan

pengujian sampel dilaboratorium dengan dua pengujia, yaitu pengujian

batas cair (LL) dan pengujian batas plastis (PL). Dua pengujian tersebut

menggunakan persamaan (2.23, 2.24 dan 2.25 hal. 27-28)

4. Faktor keamanan

Menggunakan batuan pengimputan software Slide V.6.0 dengan

mengimputkan data geometri lereng, litologi batuan, kohesi, sudut geser

dalam dan bobot isi batuan.

3.5.2 Analisa Data

Setelah semua data diolah selanjutnya dilakukan analisa data, pada analisa

bertujuan untuk:

1. Menentukan kelas massa batuan dengan menggunakan metode

Rock Mass Rating (RMR).

2. Mendapatkan faktor keamanan dengan software slide v.6.0 dari

lereng tambang.

13

3.6 Kerangka Metodologi

Gambar 3.2 Diagram Alir Penelitian

Identifikasi Masalah

1. Terjadinya runtuhan atau longsoran

2. Adanya rekahan-rekahan atau kekar

3. Terganggunya proses aktivitas penambangan

4. Sudut kemiringannya berkisar diatas 60° - 90°

5. Membahayakan jiwa dan bisa merusak peralatan penambangan

Batasan Masalah

Rumusan Masalah

1. Berapa nilai bobot massa batuan menggunakan metode rock mass rating

2. Berapa faktor keamanan lereng menggunakan software slide v 6.0

Pengumpulan Data

Data Primer

1. Data uji kuat tekan batuan

2. Data kekar

3. Geometri lereng

Data Sekunder

1. Peta geologi

2. Peta topografi

Pengolahan Data

1. Klasifikasi massa batuan menggunakan tabel RMR untuk mengetahui kelas

massa batuan.

2.Menggunakan software slide v 6.0 untuk menganalisis faktor keamanan.

Analisis Data

1.Menganalisis kelas massa batuan menggunakan metode rock mass rating

2.Menganalisis faktor keamanan lereng menggunakan bantuan software slide v 6.0

Hasil

1.Kelas massa batuan di lereng tambang terbuka PT. Allied Indo Coal Jaya.

2.Faktor keamanan dari lereng tambang terbuka PT. Allied Indo Coal Jaya.

Selesai

Mulai

43

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Pembahasan

Sebelum melakukan analisis kestabilan lereng, terlebih dahulu dilakukan

pengumpulan data yang diperlukan dalam penelitian ini berupa data primer dan

data sekunder yang bersumber dari pengamatan langsung di lapangan dan arsip

perusahaan, adapun data-data tersebut berupa:

4.1.1 Data Primer

1. Data lapangan.

Data yang dikumpulkan melalui pengukuran di lapangan berupa data kekar

yang diukur pada scanline sepanjang 12 meter dan data geometri lereng

terdiri dari:

a. Jarak kekar

Data jarak kekar didapatkan dengan mengukur jarak antara kekar.

Tabel 4.1

Data Jarak Kekar

Jenis batuan Kekar Jarak (m)

Batulanau

1 ke 2 0,68

2 ke 3 0,52

3 ke 4 0,29

4 ke 5 0,30

5 ke 6 0,72

6 ke 7 0,84

7 ke 8 0,36

8 ke 9 0,62

9 ke 10 0,39

10 ke 11 1,36

11 ke 12 0,67

12 ke 13 0,82

13 ke 14 1,59

14 ke 15 0,34

15 ke 16 0,30

44

b. Stike dan dip.

Data strike dan dip didapatkan dengan menggunakan kompas geologi.

Tabel 4.2

Data Strike dan dip batulanau

No Strike (0) Dip (0

)

1 195 70

2 236 74

3 240 83

4 210 58

5 133 56

6 165 75

7 140 28

8 158 74

9 225 89

10 185 28

11 185 28

12 284 78

13 210 72

14 156 72

15 265 89

16 200 75

c. Kondisi kekar

Tabel 4.3

Kondisi Kekar

No

Kekar

Kondisi Kekar

Persistensi

(panjang

kekar) (m)

Pemisahaan

Bukaan

(Aperture)(mm)

Kekasaran Isian

(Gouge) Pelapukan

1 1,48 3 Sedang Tidak ada Sangat

lapuk


lapuk


lapuk


lapuk


lapuk


lapuk

45

No

Kekar

Persistensi

(panjang

kekar) (m)

Pemisahaan

Bukaan

(Aperture)(mm)

Kekasaran Isian

(Gouge) Pelapukan


lapuk


lapuk


lapuk


lapuk


lapuk


lapuk


lapuk


lapuk


lapuk


lapuk

d. Geometri lereng.

Tabel 4.4

Geometri Lereng

Tinggi lereng 26,071 meter

Lebar bench 11,586 meter

Sudut lereng 690

Kondisi lereng dilokasi penelitian dapat dilihat pada gambar

4.1 di halaman 47.

46

Gambar 4.1 Kondisi Lereng di Pit Central PT. AICJ

2. Data Laboratorium

a. Sampel Batuan

Data yang didapatkan pada pengujian laboratorium adalah data

uji kuat tekan batuan menggunakan alat pengujian Point Load Index

(PLI). Sampel yang digunakan berupa batuan yaitu batu lanau terdiri

dari 3 sampel. Sampel diambil disekitar lereng tambang sehingga

sampel yang digunakan 3 sampel untuk 1 jenis batuan.

Masing-masing sampel dipotong dan dirapikan menggunakan

grinda listrik. Maka didapatkan sampel batuan yang teratur. Contoh

sampel yang telah dipotong dan dirapikan dapat dilihat pada gambar

4.2 dibawah ini.

Gambar 4.2 Sampel Batuan yang sudah di preparasi

47

Tabel 4.5

Data Sampel Batuan Beserta Ukurannya

No Sampel L

(cm)

d

(cm)

D

(cm)

W1

(cm)

W2

(cm)

W

(cm)

D/W

(cm)

1 Lanau 1 4 2,470 2,5 2 2 2 1,25

2 Lanau 2 4 2,470 2,5 2 2 2 1,25

3 Lanau 3 4 2,369 2,5 2 2 2 1,25

Keterangan:

L = Panjang sampel

d = Jarak antar konus

D = Tinggi sampel

W = Rata-rata lebar sampel

W1 = Lebar sampel bagian atas

W2 = Lebar sampel bagian bawah

D/W = Luas sampel

Gambar 4.3 Pengujian kuat tekan batuan dengan Point Load Index

(PLI)

48

Gambar 4.4 Pengujian Sifat Fisik Batuan

b. Sampel Tanah

Data yang didapatkan pada pengujian laboratorium adalah data

uji batas cair (liquid limit) untuk menentukan kadar air suatu tanah

menggunakan alat cassagrande, uji batas plastis (plastic limit), dan uji

berat isi. Sampel yang digunakan berupa tanah yang terdiri dari 3

sampel. Sampel diambil dari sekitar lereng tambang, sehingga sampel

yang digunakan 3 sampel untuk 1 jenis tanah.

49

Gambar 4.5 Alat Uji Liquid Limit

Tabel 4.6

Data Uji Batas Cair (liquid limit)

Batas Cair (LL)

Nomor Cawan Satuan

Sampel 1 Sampel 2 Sampel

3

Banyak Pukulan 8 30 26

Berat Cawan (W1) Gram 14,1 14,0 14,1

Berat cawan + tanah

basah (W2) Gram 19,9 19,3 18,6

Berat cawan + tanah

kering (W3) Gram 18,6 17,9 17,4

Tabel 4.7

Data Uji Batas Plastis (plastic limit)

Batas Plastis (PL)

Nomor

cawan Satuan Sampel 1 Sampel 2 Sampel 3

Berat cawan

(M1) gram 14,1 14,0 14,1

50

Berat cawan

+ tanah

basah (M2)

gram 15,5 18,5 15,1

Berat cawan

+ tanah

kering (M3)

gram 15,2 18,3 14,8

Tabel 4.8

Data Uji Berat Isi

Berat Isi

Nomor cincin Satuan Sampel 1 Sampel 2 Sampel 3

Berat cincin

kosong (W1) gram 10,9 9,8 9,7

Berat cincin

+ tanah (W2) gram 82,3 73,8 72,0

Tinggi Cm 2,390 2,290 2,280

Diameter Cm 4,390 4,270 4,440

Jari-jari cm 2,195 2,135 2,22

4.1.2 Data sekunder

Data sekunder merupakan data yang telah ada di perusahaan, bersumber

dari arsip dan literatur yang menyangkut kajian penelitian berupa:

1. Peta geologi

2. Peta Topografi.

4.2 Pengolahan Data

Setelah melakukan pengumpulan data yang dibutuhkan dalam penelitian,

maka selanjutnya adalah pengolahan data, dalam pengolahan data ini bertujuan

untuk mengetahui kelas massa batuan dan faktor keamanan lereng agar dapat

diterapkan di PT. Allied Indo Coal Jaya.

1. Rock Mass Rating.

a. Uji kuat tekan batuan Point Load Index (PLI).

Uji kuat tekan batuan dilakukan dengan menggunakan alat

Point Load Index, pengujian kuat tekan batuan dibutuhkan untuk

menentukan kualitas dari massa batuan. Dalam pengujian ini

disediakan sampel batuan yaitu batulanau terdiri dari 3 sampel.

51

Dari data sampel batuan pada (tabel 4.5 dan gambar 4.2 hal.

48) dapat diketahui bahwa L adalah panjang sampel batuan, D adalah

tinggi sampel batuan, W1 adalah lebar sampel bagian atas, W2 adalah

lebar sampel bagian bawah, W adalah rata-rata lebar sampel, D/W

adalah luas sampel sedangkan d adalah jarak antar konus atas dan

konus bawah pada alat Point Load Index (PLI).

Untuk menentukan faktor koreksi (F) digunakan persamaan

Greminger (1982) persamaan (2.16 hal.20), setelah faktor koreksi

didapatkan, masukkan nilai faktor koreksi ke persamaan Point Load

Index (PLI) menggunakan rumus (2.15 hal.20). Dari nilai PLI yang

telah didapatkan, maka dapat dicari nilai kuat tekan batuan

berdasarkan nilai Unconfined Compressive Strength (UCS) dengan

persamaan (2.18 hal.20).

Berdasarkan pengolahan data yang telah dilakukan, nilai UCS rata-rata

dari 3 jenis sampel untuk 1 batuan sebagai berikut:

Tabel 4.9

Nilai UCS Sampel Batuan

No

Sampel

Faktor

Korek

si (F)

Point

Load

Index

(Is)

UCS

(Kg/

cm2)

Rata-

rata

(Kg/c

m2)

UCS

(Mpa)

Rata-

rata

(Mpa)

1 Lanau 1 0,258 0,206 4,738

6,286

0,464

0,616 2 Lanau 2 0,258 0,412 9,476 0,928

3 Lanau 3 0,253 0,202 4,646 0,455

Dari nilai rata-rata UCS yang sudah didapatkan, nilai UCS dari

batulanau sebesar 6,286 kg/cm2 atau sebesar 0,616 Mpa. Berdasarkan

tabel pembobotan RMR nilai UCS batulanau mempunyai bobot 0 (nol)

yang ditunjukkan (Tabel 2.2 hal.23).

b. Rock Quality Designation (RQD).

52

Dalam menentukan nilai RQD berdasarkan data kekar

sepanjang scanline yang sudah dibentangkan dapat digunakan

persamaan (2.22 hal.21). Scanline penelitian ini sepanjang 12 meter

untuk batulanau yang dibentangkan pada lereng tambang terbuka.

Berikut adalah tabel hasil perhitungan RQD pada lereng tambang

terbuka.

Tabel 4.10

Kualitas Dan Bobot Batuan Berdasarkan Nilai RQD

Meteran Batuan Jumlah

kekar RQD (%)

Rata-rata

RQD Bobot

1

Batulanau

0 100

98.71

20

2 2 98,244

3 3 96,304

4 1 99,528

5 2 98,244

6 2 98,244

7 0 100

8 2 98,244

9 1 99,528

10 0 100

11 3 96,304

12 0 100

Pembobotan parameter RQD menggunakan (Tabel 2.2 hal. 23).

c. Jarak Diskontinuitas

Spasi bidang diskontinuitas atau kekar adalah jarak tegak lurus

antar kekar yang dapat dihitung secara langsung dilapangan.

Berdasarkan pengukuran di lapangan menggunakan alat ukur berupa

meteran, didapatkan jarak kekar seperti tabel berikut:

Tabel 4.11

Jarak Kekar

Jenis

batuan Kekar Jarak (m)

Rata-rata

(m) Bobot

Batulanau 1 ke 2 0,68

53

2 ke 3 0,52

0,612

15

3 ke 4 0,29

4 ke 5 0,30

5 ke 6 0,72

6 ke 7 0,84

7 ke 8 0,36

8 ke 9 0,62

9 ke 10 0,39

10 ke 11 1,36

11 ke 12 0,67

12 ke 13 0,82

13 ke 14 1,59

14 ke 15 0,34

15 ke 16 0,30

Pembobotan parameter jarak kekar menggunakan (Tabel 2.2 hal. 23).

d. Kondisi Kekar

Kondisi kekar memiliki lima karakteristik, meliputi

kemenerusan, jarak antar permukaan atau celah kekar, kekasaran

kekar, material pengisi dan tingkat pelapukan. Berdasarkan

pengukuran di lapangan didapatkan pengukuran sebagai berikut:

Tabel 4.12

Kondisi Kekar

No

Kekar

Kondisi Kekar

Persistensi

(panjang

kekar)(m)

Pemisahaan

Bukaan

(Aperture)(mm)

Kekasaran Isian

(Gouge) Pelapukan

1 1,48 3 Sedang Tidak

ada

Sangat

lapuk


ada

Sangat

lapuk


ada

Sangat

lapuk

No

Kekar

Kondisi Kekar

Persistensi

(panjang

kekar)(m)

Pemisahaan

Bukaan

(Aperture)(mm)

Kekasaran Isian

(Gouge) Pelapukan


ada

Sangat

lapuk

54


ada

Sangat

lapuk


ada

Sangat

lapuk


ada

Sangat

lapuk


ada

Sangat

lapuk


ada

Sangat

lapuk


ada

Sangat

lapuk


ada

Sangat

lapuk


ada

Sangat

lapuk


ada

Sangat

lapuk


ada

Sangat

lapuk


ada

Sangat

lapuk


ada

Sangat

lapuk

Rata

– rata 1,18 4,87

Bobot 4 1 3 6 1

Pembobotan parameter kondisi kekar menggunakan (Tabel 2.3 hal. 24).

e. Kondisi Air Tanah

Debit aliran air tanah atau tekanan air tanah akan

mempengaruhi kekuatan massa batuan. Berdasarkan pengamatan

langsung di lapangan dapat disimpulkan bahwa keairan pada lokasi

penelitian dalam kondisi kering. Maka dari itu didapat rating/bobot

untuk kondisi air tanah sebesar 15.

f. Orientasi Kekar

Hasil pengukuran orientasi kekar di lapangan (Tabel 4.2 hal.

45) kemudian dianalisa menggunakan diagram Rosette pada software

55

Streonet, dengan hasil pengolahan dominan strike dan dip yaitu 151° -

160°.

Pembobotan orientasi kekar menggunakan (Tabel 2.5 hal. 25).

Jurus dan kemiringan orientasi kekar pada batulanau termasuk

menguntungkan dengan bobot -5 untuk lereng. Diagram stereonet

orientasi kekar dapat dilihat pada gambar 4.6 dibawah ini.

Gambar 4.6 Diagram Stereonet Orientasi kekar

Tabel 4.13

Total Bobot Dari 6 Parameter RMR

56

No Parameter Bobot

Batulanau

1 UCS 0

2 RQD 20

3 Jarak Kekar 15

4

Kondisi kekar

1. Persistensi 4

2. Aperture 1

3. Kekasaran 3

4. Isian 6

5. Pelapukan 1

5 Kondisi air tanah 15

6 Orientasi kekar -5

Total 60

Tabel 4.14

Kelas Massa Batuan Menurut Bobot Total Untuk Batulanau

No Keterangan Batulanau

1 Bobot total 60

2 Kelas III

3 Deskripsi Batuan sedang

4 Kohesi 250 kN/m2

5 Sudut geser

dalam 40°

Dari tabel diatas, dapat disimpulkan bahwa pada lereng

batulanau diklasifikasikan batuan kelas III dengan deskripsi batuan

sedang yang bobot totalnya yaitu 60, memiliki kohesi sebesar 250

kN/m2 dan memiliki sudut geser dalam 40° yang ditunjukan (tabel 2.6

dan 2.7 hal.25).

2. Uji Sifat Fisik Tanah

a. Uji Batas Cair (liquid limit)

57

Uji batas cair dilakukan dengan menggunakan alat

cassagrande, pengujian batas cair dibutuhkan untuk menentukan kadar

air suatu tanah. Dalam pengujian ini disediakan tanah yang terdiri dari

3 sampel. Dapat dilihat pada tabel berikut ini:

Tabel 4.15

Uji Batas Cair (liquid limit)

Batas Cair (LL)

Nomor cawan Satuan

Sampel 1 Sampel 2 Sampel 3

Banyak pukulan 8 30 26

Berat cawan (W1) gram 14,1 14,0 14,1

Berat cawan + tanah

basah (W2) gram 19,9 19,3 18,6

Berat cawan + tanah

kering (W3) gram 18,6 17,9 17,4

Kadar air % 28,9 35,8 36,3

Gambar 4.7 Grafik Kadar Air Liquid Limit

b. Uji Batas Plastis (plastic limit)

y = 0,3434x + 26,34 R² = 0,9471

kad

ar a

ir

Pukulan

Grafik Liquid Limit

kadar air

Linear (kadar air)

35%

58

Tabel 4.16

Uji Batas Plastis (plastic limit)

Batas Plastis (PL)

Nomor cawan Satuan Sampel 1 Sampel 2 Sampel 2

Berat cawan (M1) Gram 14,1 14,0 14,1

Berat cawan + tanah basah

(M2) Gram 15,5 18,5 15,1

Berat cawan + tanah kering

(M3) Gram 15,2 18,3 14,8

Kadar air % 27,2 4,6 42,8

Rata – rata kadar air % 24,866

c. Uji Berat Isi

Tabel 4.17

Uji Berat Isi

Berat isi

Nomor cincin Satuan Sampel 1 Sampel 2 Sampel 3

Berat cincin kosong (W1) Gram 10,9 9,8 9,7

Berat cincin + tanah (W2) Gram 82,3 73,8 72,0

Tinggi Cm 2,390 2,290 2,280

Diameter Cm 4,390 4,270 4,440

Jari – jari Cm 2,195 2,135 2,22

Volume 36,157 32,774 35,280

Berat isi 1,974 1,952 1,765

Rata – rata berat isi 1,897

3. Analisis Nilai Faktor Keamanan Dengan Bantuan Software Slide

V 6.0

Metode Bishop Simplified dapat diketahui dengan perangkat lunak Slide V

6.0 dengan memasukkan parameter-parameter antara lain, geometri lereng

(Tabel 4.4), nilai kohesi (Tabel 4.14), sudut geser dalam (Tabel 4.14) dan

bobot isi. Berikut ini merupakan hasil pengolahan data menggunakan

software slide V 6.0.

59

Gambar 4.8 Pengimputan Geometri Lereng

Gambar 4.9 Pengimputan Define Material

60

Gambar 4.10 Faktor Keamanan Lereng dengan Metode Bishob Simplified

4.3 Hasil

4.3.1 Rock Mass Rating (RMR)

1. Uji kuat tekan batuan Point Load Index (PLI).

Uniaxial compressive strength (UCS) adalah kekuatan dari batuan

utuh (intackrock) yang diperoleh dari hasil uji UCS. UCS menggunakan

mesin tekan untuk menekan sampel batuan dari satu arah (uniaxial). Nilai

UCS merupakan besar tekanan yang harus diberikan sehingga membuat

batuan pecah. Namun, apabila tidak memiliki mesin kuat tekan, maka ada

alternatif lain yaitu dengan pengujian point load index.

Dari nilai rata-rata UCS yang sudah didapatkan, nilai UCS dari

batulanau sebesar 6,286 kg/cm2 atau sebesar 0,616 Mpa. Berdasarkan

tabel pembobotan RMR nilai UCS batulanau mempunyai bobot 0 (nol).

61

2. Rock Quality Designation (RQD).

RQD didefiniskan sebagai persentase panjang core utuh yang lebih

dari 10 cm terhadap panjang total core run. Melihat hubungan antara

RQD dan frekuensi diskontinuitas. Lokasi penelitian ini berada di PT.

Allied Indo Coal Jaya tidak memiliki core utuh, maka pengambilan dan

RQD pada penelitian ini menggunakan scanline dan persamaan Rock

Quality Designation RQD (2.22 hal.21), Nilai Rock Quality Designation

(RQD) batulanau 98,71% dengan nilai rating/bobot 20. Semakin tinggi

nilai Rock Quality Designation (RQD) maka semakin baik kualitas massa

batuan.

3. Jarak Diskontinuitas

Pada jarak atar spasi kekar pengambilan datanya diukur secara

langsung pada lereng tambang terbuka PT. Allied Indo Coal Jaya terdapat

16 kekar, dengan panjang scanline daerah lereng penelitian 12 meter.

Rata-rata jarak kekar batulanau adalah 0,612 m dengan nilai rating/bobot

15. Berdasarkan tabel Rock Mass Rating (RMR) semakin tinggi jarak antar

kekar maka semakin baik kualitas massa batuan.

4. Kondisi Kekar

Pada perhitungan Rock Mass Rating (RMR) khususnya

diparameter kondisi kekar ada lima karakter yang harus diketahui yaitu,

meliputi kemenerusan (persistensi), jarak antar permukaan kekar

(roughness), material pengisi kondisi kekar memiliki lima karakteristik,

meliputi kemenerusan, jarak antar permukaan atau celah kekar, kekasaran

kekar, material pengisi dan tingkat pelapukan. Kondisi diskontinuitas di

lapangan ditentukan dengan menggunakan alat pengukur berupa meteran

untuk panjang dan bukaan kekar,

sedangkan untuk kekasaran, material pengisi dan kelapukan ditentukan

menggunakan indra penglihatan (mata) dan perasa (kulit).

62

Kemenerusan yang merupakan panjang dari kekar yang diukur di

lapangan dapat disimpulkan bahwa nilai panjang rata-rata kekar untuk

batulanau adalah 1-3 meter dengan bobot 4. Semakin pendek kemenerusan

dari kekar, maka semakin baik kualitas massa batuan yang diukur.

Bukaan kekar (aperture) diartikan sebagai lebar kekar yang

dilakukan pengukuran di lapangan dan dapat disimpulkan bahwa nilai

bukaan kekar batulanau berada pada rentang besar dari 5 mm dengan

bobot 1. Semakin besar bukaan kekar, maka semakin buruk kualitas massa

batuan yang ada.

Kekasaran berfungsi sebagai pengunci permukaan bidang kekar,

yang mana semakin kasar bidang batuan maka semakin kecil kekuatan

geser bidang pada massa batuan, sehingga pergerakan bidang batuan akan

berkurang. Untuk kondisi kekasaran di lapangan batulanau memiliki

kondisi sedang dengan bobot 3.

Isian (infilling) yang merupakan isian celah antar permukaan

bidang kekar, material pengisi akan mempengaruhi kuat geser bidang

kekar, yang mana tergantung ketebalannya, isian menghambat penguncian

yang diakibatkan kekerasan rekahan. Berdasarkan penelitian yang

dilakukan, tidak ada isian diseluruh kekar yang telah diukur dan setelah

dicocokkan dengan tabel pembobotan memiliki bobot 6 (enam).

Selain isian, hal lain yang mempengaruhi kuat geser bidang batuan

adalah kelapukan, yang mana semakin lapuk suatu bidang kekar, maka

semakin besar kuat geser pada bidang batuan. Berdasarkan kondisi di

lapangan, kondisi bidang kekar terlihat sangat lapuk dengan bobot 1.

5. Kondisi Air Tanah

Debit aliran air tanah atau tekanan air tanah akan mempengaruhi

kekuatan massa batuan. Berdasarkan pengamatan langsung di lapangan

dapat disimpulkan bahwa kondisi air tanah di lokasi penelitian termasuk

dalam kondisi kering dengan bobot 15. Semakin rendah kondisi air tanah

maka semakin baik kualitas massa batuan tersebut.

63

6. Orientasi kekar

Setelah menganalisis menggunakan software streonet orientasi

kekar batulanau menguntungkan dengan bobot -5. Dari bobot total 6

parameter diatas bobot batulanau totalnya adalah 60 termasuk kelas batuan

III adalah batuan sedang.

4.3.2 Faktor Keamanan Lereng

Faktor keamanan lereng pada tambang terbuka PT. Allied Indo Coal Jaya

akan dipengaruhi oleh beberapa parameter antara lain. Parameter material yang

sangat mempengaruhi nilai faktor keamanan adalah karakteristik sifat fisik dan

sifat mekanik material penyusun lereng yang meliputi nilai bobot isi material atau

density (γ) dalam kN/m3, nilai kohesi (c) dalam kN/m

3 dan sudut geser dalam

derajat. Untuk mendapatkan nilai dari parameter ini harus didapatkan dengan uji

Point Load Index terhadap material yang akan dianalisis. Hasil pengujian sampel

harus dilakukan dengan baik agar dapat mewakili karakteristik material penyusun

lereng yang sebenarnya. Hasil yang didapatkan akan di inputkan ke dalam

software slide v.6.0 untuk nilai faktor keamanan.

1. Bobot Isi Batuan

Bobot isi material menyatakan perbandingan antara berat dengan

volume material tersebut. Semakin jenuh material maka nilai bobot isi

semakin besar dan beban yang ditanggung badan lereng semakin besar,

sebaiknya material dalam kondisi kering, bobot isinya akan semakin kecil

sehingga bebannya akan semakin kecil. Pengaruh terhadap faktor

keamanan adalah jika nilai bobot isi material semakin besar maka faktor

keamanannya semakin kecil dan semakin kecil nilai bobot isi maka maka

faktor keamanannya menjadi semakin besar, dengan ketinggian dan

kemiringan lereng dan propertis material yang lain seperti kohesi dan

sudut geser dalam adalah sama. Nilai bobot isi material yang digunakan

untuk analisis kestabilan lereng adalah nilai material yang didapat dari

hasil pengujian sifat fisik batuan, untuk batuan lanau 15,735 kN/m3, dan

untuk tanah 18,590 kN/m3.

64

2. Kohesi

Nilai kohesi didapatkan dari hasil perhitungan kualitas massa

batuan (rock mass rating). Dari hasil perhitungan tersebut didapat nilai

kohesi untuk batulanau 250 kN/m2 dan untuk tanah 10,685 kN/m

2.

3. Sudut Geser Dalam

Sudut geser dalam merupakan sudut yang terbentuk dari hubungan

tegangan normal dan tegangan geser didalam material batuan. Sudut geser

dalam adalah sudut rekahan yang terbentuk jika suatu batuan dikenakan

tegangan yang melebihi tegangan gesernya. Semakin besar sudut geser

dalam suatu material, maka material tersebut akan lebih tahan manerima

tegangan luar yang dikenakan dengan ketentuan ketinggian dan

kemiringan lereng dan propertis material yang lain seperti kohesi dan

bobot isi adalah sama.

Kekuatan material lereng penambangan untuk menahan longsoran

sangat tergantung pada daya ikat antar butirnya (kohesi) dan sudut geser

dalam. Besarnya nilai kohesi dan sudut geser dalam ini mempengaruhi

besar kecilnya kekuatan geser sehingga nilai faktor keamanan juga akan

berbeda. Dengan memperhatikan persamaan kekuatan geser Mohr

Coulomb dimana semakin besar nilai kohesi dan sudut geser dalam suatu

material, maka semakin besar kekuatan geser material tersebut untuk

menahan longsor. Sebaliknya semakin kecil nilai kohesi dan sudut geser

dalam maka semakin kecil pula kekuatan geser material untuk menahan

longsoran.

Nilai sudut geser dalam dari material penyusun lereng dapat

diketahui dari hasil perhitungan kualitas massa batuan (Rock Mass Rating)

untuk batulanau 300 dan untuk tanah 3,6839.

65

Tabel 4.18

Rekapitulasi Data Penelitian

No Perhitungan Jenis Hasil Keterangan

1 Rock Mass

Rating Batulanau 60

Kelas massa

batuan sedang

2 Kestabilan lereng Bishop

Simplified 1,141 Aman

Berdasarkan hasil dari perhitungan diatas maka dapat diperoleh

nilai Rock Mass Rating (RMR) batulanau 60 kelas massa batuan sedang.

Dengan kelas massa batuan sedang serta diperolehnya faktor keamanan

lereng menggunakan metode bishop simplified dengan bantuan software

slide v.6.0 nilai faktor keamanan adalah 1,141 dengan keterangan lereng

aman.

66

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Setelah dilakukan penelitian dan dilakukan perhitungan nilai faktor keamanan dan

pengolahan data, maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut.

1. Kelas massa batuan berdasarkan Rock Mass Rating (RMR) untuk

batulanau tergolong batuan sedang dengan bobot 60.

2. Faktor keamanan yang dianalisis menggunakan metode bishop

simplified dengan bantuan software slide V 6.0 didapatkan nilai FK =

1,141. Nilai tersebut mengindikasikan bahwa lereng tambang terbuka

Pit Central PT. Allied Indo Coal Jaya dalam kondisi aman.

5.2 Saran

1. Hasil penelitian ini diharapkan dapat dijadikan sebagai bahan

pertimbangan dalam melakukan analisis kestabilan lereng padang lereng

tambang terbuka di pit central PT. Alied Indo Coal Jaya.

2. Diingatkan kepada pekerja di lereng tambang terbuka pit central PT. Alied

Indo Coal Jaya untuk tidak berlama-lama beraktifitas disekitar lereng,

karena di lereng tersebut sewaktu-waktu bisa akan terjadinya longsor. Dan

selalu menggunakan safety khususnya helm untuk menghindari batuan-

batuan kecil yang jatuh dari lereng

82

DAFTAR KEPUSTAKAAN

Arie Noor Rakhman dan Nur Widi Astanto Agus Triheriyadi. 2017. Pengaruh

Diskontinuitas Massa Batuan Volkanik Terhadap Stabilitas Lereng

Di Daerah Jelapan Dan Sekitarnya, Kecamatan Pundong,

Kabupaten Bantul, Daerah Istimewah Yogyakarta”. Jurnal Teknologi

Technoscientia Vol. 10 No. 1.

Audah, dkk. 2017. Analisis Kestabilan Lereng Menggunakan Metode Slope

Mass Rating Dan Metode Stereografis Pada Pit Berenai PT. Dwinad

Nusa Sejahtera (Sumatera Copper And Gold) Kabupaten Musi

Rawas Utara, Propinsi Sumatera Selatan. Jurnal Geologi dan

Pertambangan Vol. 1 No. 5.

Bambang Surendro. 2015 Mekanika Tanah Teori, Soal, dan Penyelesaian.

Yogyakarta: C.V Andi Offset.

Eko Santoso, dkk. 2016. Slope Stability Analysis Based On Rock Mass

Characterization In Open Pit Mine Method. Jurnal Poros Teknik,

Vol. 8, No.1:1-54(ISSN 2085-5761 (Print)) (ISSN 2442-7764 (Online)).

Irwandy Arif. 2016. Geoteknik Tambang. Jakarta: PT. Gramedia Pustaka Utama.

Made Astawa Rai, dkk. 2013. Mekanika Batuan. Bandung: Penerbit ITB.

Renold Pangidoan Rambe, dkk. 2016. Pengaruh Fraksi Lempung Terhadap

Nilai Kohesi dan Indeks Plastisitas. JRSDD, Vol.4, No. 2, Hal:205-

214(ISSN:2303-0011).

Riko Ervil, dkk. 2019. Buku Panduan Penulisan dan Ujian Skripsi, Sekolah

Tinggi Teknologi Industri (STTIND) Padang.

Teguh Samudera Pramesywara dan BudhiSetiawan. 2014 Analisis Kestabilan

Lereng Dengan Menggunakan Metode RMR, SMR, DAN

Kesetimbangan Batas Pada Tambang Terbuka Kabupaten Bangka

Belitung Timur. Jurnal RISET Geologi dan Pertambangan.

83

BIODATA WISUDAWAN

No. Urut :


Jenis Kelamin : Perempuan

Tempat/ Tgl Lahir : Siguntur, 25 November 1996

NPM : 1510024427021

Program Studi : Teknik Pertambangan

Tanggal Lulus : 03 September 2019

IPK : 3.36

Judul Tugas Akhir : Analisis Kestabilan Lereng Pada Tambang Terbuka PT.

Allied Indo Coal Jaya, Sawahlunto – Sumatera Barat.

Dosen Pembimbing : 1. Dr. Murad MS, MT

2. Dr. Ir.Asep Neris Bachtiar, M.Si,.M.Eng

Nama Orang Tua : 1. Jupri (Ayah)

2. Warda (Ibu)

Alamat/HP : Siguntur, Kecamatan Sitiung, Kabupaten Dharmasraya,

Provinsi Sumatera Barat.

No HP : 082385834939

Email : [email protected]

analisis kestabilan lereng pada tambang terbuka pt. …

Documents