BAB III

GEOTEKNIK

Dalam merancang suatu tambang baik tambang terbuka maupun tambang

bawah tanah, perlu dilakukan analisis terhadap kestabilan lereng yang terjadi karena

proses penggalian atau penimbunan, sehingga dapat memberikan kontribusi terhadap

rancangan penambangan yang aman dan ekonomis.

3.1. Lokasi Pengambilan Conto

Pengambilan conto batuan gamping di dusun Ngentak Desa Candirejo,

kecamatan Semin, kabupaten Gunungkidul, kami lakukan pada satu Lokasi. Lokasi

terletak pada koordinat X: 474357,1 Y: 9135902,3 Z: 173 Conto batuan napal kita

ambil menggunakan gancu yang kemudian dilakukan pemotongan sehingga menjadi

sampel batu napal dengan dimensi 12 cm x 5 cm x 5 cm sebanyak 6 buah.

Berikut adalah peta lokasi pengambilan sampel batuan napal :

Gambar 3.1Lokasi Pengambilan Conto

III - 1

3.2. Data Geoteknik

3.2.1. Struktur Geologi

Pada saat dilakukannya pengambilan contoh batu napal di Dusun Ngentak,

Desa Candirejo, Kecamatan Semin, Kabupaten Gunungkidul, Provinsi Daerah

Istimewa Yogyakarta dijumpai adanya struktur perlapisan berupa struktur primer

yaitu perlapisan batuan, kekar adalah suatu struktur rekahan yang belum / tidak

mengalami pergeseran. Kekar ini terbentuk setelah proses pembentukan batuan yang

diakibatkan oleh deformasi.

Kekar dapat diklasifikasikan menjadi 2 :

1. Shear Joint (Kekar gerus), yaitu kekar yang terjadi akibat tegasan

kompresif (compressive stress).

2. Tension Joint (kekar tarik), yaitu kekar yang terjadi akibat tegasan tarikan

(tension stress), dibedakan menjadi :

a. Tension joint, terjadi akibat peregangan / tarikan

b. Release joint, terjadi akibat hilangnya tegasan yang bekerja pada

batuan tersebut.

Tabel 3.1Hasil karakterisasi masa batu napal di Dusun Ngentak, Desa Candirejo

III - 2

No.Parameter

KlasifikasiLokasi

1. Orientasi kekar 73/N303E

2. Spasi kekar (m) 0,87

3. RQD (%) 99,29 %

4. Kondisi kekar Agak kasar

5. Kondisi air tanah kering

Diperoleh nantinya akan di gunakan sebagai penunjang dari hasil uji

laboraturium guna menentukan jenis longsoran yang terjadi.

3.2.2. Sifat Fisik

Pengujian sifat fisik dilakukan selama tiga hari, dengan melakukan pengujian

untuk beberapa parameter seperti berat asli, berat jenuh, berat tergantung dan berat

kering. Berdasarkan hasil pengujian percontoh di Laboratorium Mekanika Batuan

Program Studi Teknik Pertambangan Fakultas Teknologi Mineral Universitas

Pembangunan Nasional “veteran” Yogyakarta, batugamping yang diambil di Dusun

Ngentak, Desa Candirejo, Kecamatan Semin, mempunyai sifat fisik sebagai berikut :

Sifat FisikNomor Percontohan

Rata-rataA B C

Berat Asli (gr) 231,8 262 242,3 245.367Berat Jenuh (gr) 239,4 271,8 250,5 253.900Berat Tergantung (gr) 136,3 156,1 143 145.133Berat Kering (gr) 231 259,9 240,3 243.733Bobot Isi Asli (gr/cm³) 2,25 2,26 2,25 2.253Bobot Isi Kering (gr/cm³) 2,24 2,24 2,23 2.237Bobot Isi Jenuh (gr/cm³) 2,32 2,35 2,33 2.333Apperent SG 2,24 2,24 2,23 2.237True SG 2,44 2,50 2,47 2.470Kadar Air Asli (%) 0,35 0,80 0,83 0.660Kadar Air Jenuh (%) 3,64 4,58 4,24 4.153Derajat Kejenuhan (%) 0,096 0,175 0,196 0.156Porositas (%) 8,15 10,28 9,48 9.303Void Ratio 0,0887 0,1146 0,1048 0.1027

3.2.3. Sifat Mekanik

Pengujian sifat mekanik terbagi dalam dua segmen, yaitu uji kuat tekan

uniaksial dan uji kuat geser. Pengujian kuat tekan uniaksial dilakukan percobaan uji

sampel pasa satu perconto batuan saja. Sedangkan pengujian kuat geser dilakukan

percobaan uji sampel untuk tiga perconto batuan. Untuk pengujian kuat tekan

uniaksial dan uji kuat geser perconto tersebut diambil dari lokasi pertama.

III - 3

Tabel 3.2Hasil Uji Sifat Fisik Batunapal

Berdasarkan pengujian percontoh yang dilakukan di Laboratorium Mekanika Batuan

Jurusan Teknik Pertambangan, Fakultas Teknologi Mineral, UPN “veteran”

Yogyakarta maka, Batugamping yang diambil di Dusun Ngentak, Desa Candirejo,

Kecamatan Semin, mempunyai sifat mekanik sebagai berikut :

a. Uji Kuat Tekan Uniaksial

Grafik 3.1Uji Kuat Tekan Uniaksial

Hasil Uji :

1. Kuat tekan uniaksial (σc) : 14,4 Mpa

2. Modulus elastisitas (E) : 2.181,8578 Mpa

3. Poisson ratio (v) : 0,0645

4. Batas elastis (σe) : 12,8 Mpa

b. Uji Kuat Geser Langsung

III - 4

Δ∂

ΔƐa

ƐaiƐli

∂c

∂E

Regangan Ɛ

Grafik 3.2 Uji Kuat Geser Langsung

Hasil Uji :

1. Sudut geser dalam (ϕ) : 31,88 °

2. Kohesi (c) : 6,7528 kg/cm²

3.3. Analisis Kesetabilan Lereng

3.3.1. Metode Stereonet

Data lapangan berupa Arah dan kemiringan lereng yang terbentuk (dip /dip

direction), Sudut geser dalam dan dip/dipdirection dari pengukuran kekar di

lapangan selanjutnya dilakukan pengolahan atau analisis data dengan menggunakan

bantuan program (software) dips dan hasil analisistersebut menyatakan bahwa tidak

ditemukannya longsoran atau tidak terjadi longsoran. Adapun parameter yang

digunakanadalah:

a. Dip/dip direction lereng lokasi I : 45°/N 069° E

b. Dip/dip direction Kekar lokasi I : 71°/N 270° E (family A)

: 76°/N 039° E (family B)

III - 5

teg. Geser (kg/cm2)

Gambar 3.2 Analisis longsoran

Tabel 3.2

Hasil karakterisasi masa batu napal di Dusun Ngentak, Desa Sidorejo

No. Parameter I Bobot

1 UCS (MPA) 14,4 2

2 RQD (%) 99,29 20

3 Jarak diskontinu 0,87 15

4 Kondisi diskontinu

Sangat kasar, tidak

menerus, tidak ada

pemisahan, dinding

batu tidak lapuk

30

5 Kondisi air tanah Kering 15

RMR Total 82

Jadi Slope Mass Rating pada ketiga lokasi untuk batuan gamping tersebut adalah sangat baik.

3.3.2. Perhitungan faktor keamanan (FK) dengan menggunakan slide

III - 6

Perhitungan faktor keamanan (FK) menggunakan software slide dengan

memasukan nilai bobot isi kering, bobot isi jenuh, kohesi dan sudut geser

dalam.Berdasarkan gambar lereng overall slope tidak jenuh maka diperoleh FK

sebesar = 2,991. Berdasarkan gambar lereng overall slope jenuh maka diperoleh FK

sebesar = 2,311.

Gambar 3.3Dimensi jenjang overall slope tidak jenuh

Gambar 3.4Dimensi jenjang overall slope jenuh

III - 7

Berdasarkan gambar lereng single slope tidak jenuh maka diperoleh FK

sebesar = 12,248. Berdasarkan gambar lereng single slope jenuh maka diperoleh FK

sebesar = 11,662

Gambar 3.5Dimensi jenjang single slope tidak jenuh

III - 8

Gambar 3.6Dimensi jenjang single slope jenuh

3.4. Metode Penggalian

Untuk menentukan metode penggalian yang dapat digunakan untuk

membongkar batugamping di Dusun Ngentak, Desa Sidorejo, Kecamatan Lendah,

Kabupaten Kulonprogo, Provinsi Daerah Istimewa Yogyakarta maka dapat

digunakan grafik hubungan point load index (Mpa) dengan Fracture Indeks – m.

Kriteria penggalian di tentukan berdasarkan Indeks Kekuatan Batuan yang

diusulkanoleh Franklin, dkk (1971). Klasifikasi massa batuan berdasarkan dua

parameter yaitu :

1. Fraktur Index,

dipakai sebagai ukuran karakteristik diskontinu dan didefinisikan sebagai

jarak rata-rata fraktur dalam sepanjang borinti atau massa batuan.

2. Point Load Index (PLI). Hasil dari pengukuran scanline pada footwall

didapatkan fraktur index = 0,81m (dari hasil scanline) dan Point Load Index

= 0,626MPa, ditentukanberdasarkanσc = 23.Is

Keterangan :σc= kuat tekan uniaksial; Is= point load index

Perhitunan kemampugaruan :

23 Is = UCS

23 Is = 14,4 MPa

III - 9

Is = 0,626 MPa

Gambar 3.7Kriteria Indeks Kekuatan Batuan (Franklin, dkk.1971)

III - 10

Gambar 3.8Analisa grafik criteria kemampugaruan

(Pettifer&Fookes, 1994)

Berdasarkan (Gambar 3.7 dan Gambar 3.8). maka penggalian yang tepat untuk

membongkar batugamping di Dusun Ngentak dapat dengan cara penggaruan.

III - 11