Created by : Indra Wesly Sianipar

GEOTEKNIK TAMBANG

Geoteknik : Ilmu dalam menDesain perancangan konstruksi agar Aman.

: Kumpulan dari mineral-mineral.

: Hasil pelapukan dari Batuan.

Tujuan Utama Geoteknik : Mencari titik aman dari desain perancangan suatu konstruksi agar

aman (tidak terjadi longsoran).

: pemboran untuk pengujian kekuatan.

: cetakan untuk pengujian kekuatan.

EXPLORASI GEOTEKNIK

Peranan Geoteknik dalam Pertambangan:

Geoteknik berperan dari Awal Perancangan Tambang

1. Explorasi dan Mine Development

a. Mendesain Pit agar Optimal dan Aman

b. Membangun infrastruktur dengan daya tanah yang aman.

2. Operasional Tambang

Batuan

Tanah

Objek

Kekuatan

Batuan

Tanah

> 1 MPa

< 1 MPa

a. Mengawasi Kondisi Pit dan Infrastruktur Tambang.

3. Post Mining

a. Setelah kegiatan penambangan selesai, maka semua kondisi akan menjadi aman.

Tujuan Geoteknik Tambang:

1. Pit Slope stabil dan aman.

2. Penetapan besar sudut kemiringan Pit.

LERENG TAMBANG

A. Pentingnya Stabilitas Lereng

Keselamatan pekerja.

Keamanan peralatan.

Produksi

B. Masalah Stabilitas Lereng

Metode Tambang

Sistem Perairan Tambang

Tempat Penimbunan:

Limbah Buangan (Tailling Disposal)

Bijih (Stockyard)

C. Kestabilan Lereng

Dalam keadaan tidak terganggu, tanah atau batuan dalam keadaan seimbang, terhadap

gaya-gaya yang timbul dari dalam.

Apabila terjadi perubahan keseimbangan, maka tanah atau batuan berusaha mencapai

keadaan baru secara alamiah, berupa degradasi terutama dalam bentuk longsoran,

rayapan, atau gerakan lain hingga tercapai keseimbangan baru.

D. Prinsip Dasar Kestabilan Lereng

Hukum Gravitasi, gaya tarik material penyusun lereng menuju ke bawah.

Friksi memberikan gaya perlawanan terhadap kecenderungan pergerakan akibat

gravitasi.

Friksi = 0 : Material mudah sekali tergelincir

Semakin besar sudut lereng, maka makin besar potensi kelongsoran.

E. Metode Rancangan Lereng

Romana (1993)

Moshab (1997)

Pengaruh Stabilan Lereng:

1. Faktor Geometri Lereng

2. Sifat Fisik dan Mekanik

3. Air hidrologi dan Hidrogeologi

4. Struktur Bidang Lemah

5. Tegangan dialami Batuan

6. Konsentrasi Tegangan Lokal

7. Getaran (alami=gempa, buatan=peledakan, hauler)

8. Iklim

9. Hasil Perbuatan Pekerja Tambang

10. Pengaruh Suhu

F. Metode Analisis Kemantapan Lereng

Metode Analitik

Metodoe Grafik

Metode Stereonet

Metode Kesetimbangan Batas

Metode Numerik

Metode elemen hingga

Metode elemen deskrit

Metode elemen batas

Metode Probabilistik

Teori Blok

Metode Pemodelan Fisik (Laboratorium)

G. Tahapan Studi Kemantapan Lereng

Topografi dsan Geologi Umum

Struktur Massa Batuan

Sifat Fisik dan Mekanik

Kondisi Hidrologi dan Hidrogeologi

Permodelan Perhitungan Kemantapan Lereng

Perbaikan Kemantapan Lereng

Penguatan

Pemantauan Kemantapan Lereng

H. Data sebagai Dasar Analisis Kemantapan Lereng

Geometri Lereng

Orientasi Lereng : strike dan dip.

Tinggi dan Kemiringan Lereng : tiap jenjang / total.

Lebar Jenjang : berm.

Struktur Batuan

Bidang Lemah : kekar, sesar, lapisan dan lipatan

Sifat Fisik dan Sifat Mekanik batuan

Bobot isi

Porositas

Kandungan air dalam batuan

Kuat tekan, kuat tarik, dan kuat geser.

Sudut geser dalam

“data-data tersebut diuji di lapangan dan laboratorium

I. Penyelidikan di Lapangan

Pemetaan Topografi

Pemetaan Geologi

Pengeboran Geoteknik

Pengukuran Bidang Diskontinyu : Data Geometri Lereng

Metode Scanline

Pengujian Mekanik Batuan Insitu

Pengujian Geofisika :

Metode Gravitasi

Metode Magnetik

Metode Seismik

Metode Geolistrik

Metode Elektromagnetik

Metode GPS (Ground Penetration Radar)

Pemboran Inti dan Pembuatan Adit :

Data Litologi

Struktur Batuan

Sample Batuan : analisis laboratorium.

J. Penyelidikan di Laboratorium

Uniaxial Compressive Test

Triaxial Test

Direct Shear Test

Penentuan bobot isi, porositas dan kandungan air.

K. Proses Analisis Stabilitas Lereng

Kemantapan Lereng : Tergantung gaya penggerak dan gaya penahan.

“Gaya Penahan > Gaya Penggerak = MANTAP”

F > 1.0 = Lereng Mantap

F = 1.0 = Lereng Seimbang, siap longsor.

F < 1.0 = Lereng Bahaya.

L. Faktor yang Mempengaruhi Kestabilan Lereng

Geometri Lereng

Kemiringan

Tinggi

“semakin besar kemiringan dan tinggi lereng, semakin kecil kemantapan”

Struktur Batuan

Bidang-bidang lemah :

1. Bidang-bidang sesar

2. Perlapisan

3. Rekahan

Faktor Keamanan (FK) = Gaya Penahan : Gaya Penggerak

“adanya bidang lemah tersebut sebagai tempat merembesnya air sehingga batuan

lebih mudah longsor”

Sifat Fisik dan Sifat Mekanik

Sifat Fisik :

1. Bobot Isi

2. Porositas

3. Kandungan Air

Sifat Mekanik :

1. Kuat Tekan

2. Kuat Tarik

3. Kuat Geser

4. Kohesi

5. Sudut Geser Dalam.

M. Sifat Fisik dan Mekanik Batuan

Bobot Isi

Semakin besar bobotnya, maka gaya penggerak yang menyebabkan

longsor juga semakin besar (kurang mantap)

Porositas

Batuan yang memiliki porositas besar akan banyak menyerap air, maka

Bobot Isi akan lebih besar, sehingga memperkecil kemantapan lereng.

Kandungan Air

Semakin besar kandungan air dalam batuan, maka tekanan air pori

menjadi besar. Hal tersebut membuat kuat geser menjadi kecil.

Kuat Tekan, Kuat Tarik, dan Kuat Geser

Semakin besar nilai kekuatan batuan maka lereng akan semakin mantap.

Kohesi dan Sudut Geser Dalam

Semakin besar kohesi dan sudut geser dalam, maka kekuatan geser batuan akan

semakin besar dan lereng akan lebih mantap.

Pengaruh gaya

T=c + (s+m)tan f

Gaya-gaya luar mempengaruhi kemantapan lereng:

Getaran alat-alat berat

Peledakan

LONGSORAN

N. Definisi Longsoran

: Proses dimana material bumi tertransportasi ke bawah lereng, akibat gaya gravitasi.

O. Kategori Penyebab Longsoran

Geometrik

Hidrolik

Mekanik

P. Penyebab Longsoran

Naiknya Tegangan Geser (shear stress)

Pengurangan penyanggaan lateral

Penambahan tegangan

Pengangkatan regional

Pemindahan penyangga

Tegangan lateral

Kaki lereng (toe) dipotong

Air (Hujan) : Pemicu Utama di Indonesia

Gempa Bumi

Turunnya Kekuatan Geser (shear strength)

Keadaan awal

Perubahan karena alterasi dan reaksi kimia.

Perubahan gaya antar butiran

Perubahan struktur

Q. Klasifikasi Longsoran

Berdasarkan Bidang Luncur

Longsoran Bidang (Plane Failure)

Longsoran Baji (Wedge Failure)

Longsoran Guling (Toppling Failure)

Longsoran Busur (Circular Failure)

Berdasarkan Gerakan dan Jenis Material

Jatuhan (Fall)

Gulingan (Toppling)

Gelinciran (Slide)

Sebaran (Spread)

Aliran (Flow)

Amblesan (Suwpsident)

Rayapan (Creep)

Nendatan (Slump)

Gerakan Kompleks (Complex Movement)

R. Longsoran Bidang

Penyebab : adanya struktur geologi yang berkembang (sesar/ patahan) yang

merupakan bidang luncur

Ciri-ciri `:

Jurus Bidang Luncur SEJAJAR Jurus Bidang Permukaan Lereng

(perbedaan maximal = 200)

Kemiringan Bidang Luncur LEBIH KECIL Kemiringan Bidang

Permukaan Lereng (wf>wp)

Kemiringan Bidang Luncur LEBIH BESAR Sudut Geser Dalam.

Terbentuknya Bidang Bebas, yang merupakan Batas Lateral dari massa

batuan yang longsor.

S. Longsoran Baji

Penyebab: adanya struktur geologi yang berkembang.

Perbedaan dengan Longsoran Bidang :

1. Adanya 2 (dua) struktur geologi (sejenis/ beda jenis atau single/

sepasang) yang Berkembang dan Berpotongan.

Ciri-ciri :

2 (dua) Jurus Bidang diskontinyu berpotongan

Besar sudut garis potong kedua bidang LEBIH BESAR Sudut Geser

Dalam dan LEBIH KECIL Sudut Kemiringan Lereng.

T. Longsoran Guling

Penyebab : akibat arah kemiringan lereng Berlawanan dengan kemiringan bidang

lemahnya.

Ciri-ciri :

(Hoek & Bray (1981) : Grafik

U. Longsoran Busur

Penyebab : Akibat pelapukan yang tinggi dengan spasi kekar yang rapat,

sehingga batuan mempunyai sifat seperti tanah.

METODOLOGI

1. Surface Mapping of Geology Condition (keyakinan = 20-30%)

a. Secara Umum

Study Kelayakan Awal

Analisis Topografi

Peta Geologi

Mengunjungi Site

b. Pencarian Data

Bedrock

Surface Geology

Seismic Regional

Climatic Regional

2. Subsurface Sectioning (keyakinan = 30-50%)

3. Sampling The Geology Material (keyakinan = 50-80%)

4. Geology Mapping

TAHAPAN EXPLORASI GEOTEKNIK

a. Survei Tinjau

Pemetaan geologi regional

Pemotretan udara

Citra satelit

Metode survey tidak langsung lainnya.

Pembuatan Sumur Uji

Survey Geofisika : aerimagnet

b. Prospeksi Umum

Pengambilan sampel awal

Pemboran terbatas

Study geologi dan geofisika

Mengidentifikasi Sumber Daya Mineral Tereka

Morfologi

Kondisi geologi (struktur geologi yang berkembang)

c. Explorasi Awal

Sumber Daya Mineral Terindikasi

d. Explorasi Rinci

Endapan Mineral

1. Sample singkapan

2. Paritan

3. Lubang bor

4. Shafts

5. Terowongan

SLURRY : Larutan berupa Lumpur

SOAL UTS : Sebutkan 3 pendekatan dalam analisis stabilitas lereng !

1. Mekanika Batuan

2. Mekanika Tanah

3. Kedua-duanya.

DIAGRAM ALIR PENTING

Metodologi Analisis Kestabilan Tambang Terbuka (Arif, dkk, 1995)

Metode Analisis Lanjutan

Be continoue..