jbptitbpp-gdl-angguningd-30994-6-2008ta-5.pdf

BAB V ANALISIS EMPIRIS KESTABILAN LERENG

Analisis Kestabilan Lereng Batugamping dengan Menggunakan Metode Kinematik dan Klasifikasi Massa Batuan di Desa Nongkosepet, Kecamatan Ponjong, Kabupaten Gunungkidul, Yogyakarta

55

BAB V

ANALISIS EMPIRIS KESTABILAN LERENG

Selain analisis kinematik, untuk menganalisis kestabilan suatu lereng digunakan

sistem pengklasifikasian massa batuan. Analisis kinematik seperti yang telah dibahas

dalam BAB IV merupakan langkah awal dalam menganalisis kestabilan lereng.

Selanjutnya dalam BAB ini akan dibahas mengenai analisis empiris kestabilan lereng

dengan sistem pengklasifikasian massa batuan.

Dalam penelitian ini, pengklasifikasian massa batuan didasarkan atas metode Rock

Mass Rating (RMR) dan Slope Mass Rating (SMR). Kedua sistem klasifikasi

tersebut paling banyak digunakan dalam penelitian geologi teknik dan sangat relevan

digunakan untuk lereng batuan (Sulistianto, 2001).

5.1 Metode Rock Mass Rating (RMR)

Klasifikasi geomekanika atau Rock Mass Rating merupakan salah satu

pengklasifikasian massa batuan yang bertujuan untuk mengetahui perilaku massa

batuan untuk berbagai jenis rekayasa dan jenis perkuatan yang dibutuhkan atas dasar

basis data empiris (support requirements based on empirical database).

Klasifikasi ini dikembangkan oleh Bieniawski, dengan pertimbangan bahwa sebuah

klasifikasi massa batuan harus :

Membagi massa batuan ke dalam kelompok-kelompok yang memiliki kesamaan perilaku

Memberikan dasar yang baik untuk untuk mempelajari karakteristik massa batuan

Memfasilitasi perencanaan dan rancangan suatu struktur di dalam batuan dengan memberikan data kuantitatif yang diperlukan untuk menyelesaikan masalah-

masalah rekayasa



56

Memberikan dasar yang umum sebagai alat komunikasi yang efektif di antara orang-orang yang berkecimpung di dalam permasalahan-permasalahan

geomekanika

5.1.1 Pemenuhan Parameter Rock Mass Rating (RMR)

Beberapa parameter yang harus diukur dan diamati dalam klasifikasi massa batuan

Rock Mass Rating antara lain :

Kuat tekan uniaksial material batuan

Parameter yang digunakan untuk menentukan kekuatan batuan adalah dengan

menggunakan nilai Uniaxial Compressive Strength. Dalam penelitian ini, nilai

Uniaxial Compressive Strength (UCS) tersebut didapatkan dari hasil pengujian

sifat keteknikan, yakni Schmidt hammer. Pengujian ini bersifat insitu karena

langsung diuji di lapangan. Pengujian dilakukan pada suatu massa batuan utuh.

Dari perhitungan, didapatkan hasil nilai Uniaxial Compressive Strength (UCS)

berkisar antara 19,11 MPa 26,15 MPa. Berdasarkan nilai tersebut, maka lereng

di lokasi penelitian termasuk dalam kisaran bobot 2 4. Data perhitungan nilai

Uniaxial Compressive Strength dapat dilihat pada Lampiran G.

RQD

Di lokasi penelitian tidak terdapat pemboran, sehingga perhitungan RQD

dilakukan dengan penilaian empiris. Penilaian ini dilakukan dengan pengamatan

pada tiap-tiap lokasi scanline dengan mengukur spasi, jumlah dan lebar bukaan

diskontinuitas. Berdasarkan hasil perhitungan, didapatkan nilai RQD di seluruh

scanline berkisar antara 92,19% - 98,62%. Dari kisaran nilai tersebut, maka

lereng di lokasi penelitian terdapat dalam satu bobot yang sama, yakni 20. Data

perhitungan nilai RQD di masing-masing scanline dapat dilihat pada Lampiran

H.



57

Spasi diskontinuitas Spasi diskontinuitas merupakan jarak antara satu bidang diskontinuitas dengan

bidang diskontinuitas yang lain yang saling berdekatan dalam satu scanline. Nilai

tersebut dapat dihitung dengan rumus berikut :

itasdiskontinuJumlahscanlinePanjangratarataitasdiskontinuSpasi =

Dari hasil perhitungan, didapatkan kisaran nilai spasi diskontinuitas antara 0,2

1,4 meter. Nilai tersebut memiliki bobot yang berkisar antara 10 20.

Perhitungan spasi diskontinuitas rata-rata di masing-masing scanline dapat dilihat

pada Lampiran I.

Kondisi diskontinuitas

Kondisi diskontinuitas didapatkan dari deskripsi tiap bidang diskontinuitas,

berupa tingkat pelapukan, kekasaran permukaan bidang diskontinuitas,

kemenerusan bidang diskontinuitas, lebar bukaan, dan material pengisi bidang

diskontinuitas (Tabel 5.1).

Tabel 5.1 Panduan untuk klasifikasi kondisi diskontinuitas (Bieniawski, 1989)

PANDUAN UNTUK KLASIFIKASI KONDISI DISKONTINUITAS Panjang

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

Bobot 6 4 2 1 0

Lebar Bukaan tidak ada < 0,1mm 0,1 - 1,0mm 1 - 5mm > 5mm

Bobot 6 5 4 1 0

Kekasaran sangat kasar kasar sedikit kasar halus gores garis

Bobot 6 5 3 1 0

Material Pengisi Bukaan tidak ada

isian keras 5mm

isian lunak 5mm

Bobot 6 4 2 2 0

Pelapukan tidak lapuk sedikit lapuk lapuk

sedang sangat lapuk

telah terubah

Bobot 6 5 3 1 0



58

Berdasarkan pengamatan, didapatkan kondisi diskontinuitas berupa panjang

diskontinuitas 43cm 728cm, lebar bukaan 1mm 5mm, halus kasar, tidak ada

isian terisi material lunak, dan tingkat pelapukan ringan tinggi. Pada

Lampiran B dapat dilihat kondisi diskontinuitas untuk masing-masing scanline.

Kondisi airtanah Dalam penelitian ini, kondisi airtanah diperkirakan dengan cara memberikan

gambaran umum kondisi keairan. Deskripsi kondisi umum airtanah akan

memberikan parameter kering, lembab, berair, basah, atau mengalir. Dari

pengamatan, didapatkan kondisi umum airtanah antara kering lembab.

5.1.2 Perhitungan Rock Mass Rating (RMR)

Berikut diuraikan hasil perhitungan Rock Mass Rating untuk masing-masing

scanline.

Scanline I

Dari hasil perhitungan RMR pada Tabel 5.2, didapatkan nilai RMR 59. Dengan

nilai tersebut, dapat disimpulkan bahwa massa batuan penyusun lereng scanline I

masuk dalam kelas III (fair rock).

Tabel 5.2 Hasil perhitungan RMR pada scanline I

Parameter Nilai / Kondisi Bobot

Kekuatan Batuan 23,46 MPa 2

RQD 93,48 % 20

Spasi Diskontinuitas 25 cm 10 Kondisi Diskontinuitas

Panjang diskontinuitas 1 2m, terbuka 1 - 5mm, sedikit kasar, lapuk sedang 12

Kondisi Airtanah Kering 15

Jumlah Bobot 59

Kelas Massa Batuan III



59

Scanline II

Tabel 5.3 Hasil perhitungan RMR pada scanline II


Kekuatan Batuan 19,11 MPa 2

RQD 98,62 % 20

Spasi Diskontinuitas 105 cm 15 Kondisi Diskontinuitas

Panjang diskontinuitas 2-7m, terbuka 1-5mm, halus, terisi material lunak, lapuk sedang sangat lapuk 10

Kondisi Airtanah lembab 10

Jumlah Bobot 57

Kelas Massa Batuan III

Nilai RMR yang didapatkan dari hasil perhitungan RMR pada Tabel 5.3 di atas,

adalah 57. Dari nilai tersebut, maka massa batuan penyusun lereng scanline II

masuk dalam kelas III (fair rock).

Scanline III Massa batuan penyusun lereng scanline III masuk dalam kelas II (good rock).

Hal tersebut dapat disimpulkan dari hasil perhitungan RMR pada Tabel 5.4,

yakni 69.

Tabel 5.4Hasil perhitungan RMR pada scanline III


Kekuatan Batuan 26,15 MPa 4 RQD 93,56 % 20

Spasi Diskontinuitas 25,6 cm 10 Kondisi Diskontinuitas

Panjang diskontinuitas 1 4m, terbuka 1 - 4mm, kasar, tidak ada isian, sedikit lapuk lapuk sedang 20


Jumlah Bobot 69

Kelas Massa Batuan II



60

Scanline IV

Tabel 5.5 Hasil perhitungan RMR pada scanline IV Parameter Nilai / Kondisi Bobot

Kekuatan Batuan 24,61 MPa 2 RQD 92,19 % 20

Spasi Diskontinuitas 20,7 cm 10

Kondisi Diskontinuitas

Panjang diskontinuitas 0,51,8m, terbuka 1 - 3mm, kasar, isian keras, sedikit lapuk 20


Jumlah Bobot 67


Nilai RMR yang diperoleh dari hasil perhitungan RMR pada Tabel 5.5, adalah

67. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa massa batuan penyusun lereng

scanline IV masuk dalam kelas II (good rock).

Scanline V

Tabel 5.6 Hasil perhitungan RMR pada scanline V Parameter Nilai / Kondisi Bobot

Kekuatan Batuan 21,3 MPa 2 RQD 92,72 % 20 Spasi Diskontinuitas 23,7 cm 10 Kondisi Diskontinuitas

Panjang diskontinuitas 0,4 -1,5m, terbuka 1 3mm, kasar, isian keras, sedikit lapuk 20


Jumlah Bobot 67


Dari hasil perhitungan RMR pada Tabel 5.6, didapatkan nilai RMR 67. Oleh

karena itu, massa batuan penyusun lereng scanline V masuk dalam kelas II (good

rock).



61

Berikut ini disajikan data total nilai RMR dan kelas massa batuan di seluruh segmen

scanline (Tabel 5.7). Berdasarkan kelas massa batuan yang didapat dari nilai RMR,

maka scanline III, scanline IV, dan scanline V memiliki lereng yang lebih stabil bila

dibandingkan dengan lereng pada scanline I dan scanline II.

Tabel 5.7 Hasil rekapitulasi perhitungan RMR pada seluruh segmen scanline

Scan Line Total Nilai RMR Kelas Massa Batuan

I 59 III (fair rock)

II 57 III (fair rock)

III 69 II (good rock)

IV 67 II (good rock)

V 67 II (good rock)

5.2 Metode Slope Mass Rating (SMR)

Slope Mass Rating (SMR) juga merupakan salah satu sistem klasifikasi massa batuan

yang bertujuan untuk mengetahui potensi keruntuhan lereng, tipe keruntuhan lereng

dan untuk memilih jenis perkuatan yang sesuai atas dasar basis data empiris

(suggested support designs based on empirical database). Beberapa parameter yang

dimasukkan sebagai dasar penilaian SMR yakni :

Arah kemiringan (dip direction) dari permukaan lereng (s) Arah kemiringan (dip direction) bidang diskontinuitas (j), Sudut kemiringan diskontinuitas (j).

Setiap parameter dari RMR dinilai dan jumlah totalnya dimodifikasi dengan nilai

negatif dari orientasi diskontinuitas relatif terhadap arah lereng.

Persamaan umum yang dipakai :

( ) 4321 FFFFRMRSMR basic ++= dengan :

F1 = (1-sin ( s - j ))2



62

F2 = tan j F3 adalah rating antara 0 dan -60 berdasarkan hubungan antara permukaan

lereng dengan kemiringan diskontinuitas

F4 merupakan faktor penyelarasan yang berkaitan dengan metode ekskavasi

5.2.1 Perhitungan Slope Mass Rating (SMR)

Nilai SMR hanya dapat dihitung untuk keruntuhan geser planar, keruntuhan

jungkiran, dan keruntuhan geser baji. Romana (1985 op cit. Sulistianto, 2001)

menyatakan bahwa nilai SMR untuk keruntuhan geser baji didapatkan dengan cara

menghitung SMR untuk masing-masing set diskontinuitas, dimana tiap set

diskontinuitas dianggap sebagai keruntuha geser planar. Perhitungan Slope Mass

Rating (SMR) detil dapat dilihat pada lampiran J.

Scanline I Dari hasil pengukuran, didapatkan data kedudukan lereng adalah 63 , N 212 E,

arah kemiringan permukaan lereng (s) adalah N 212 E, arah kemiringan bidang

diskontinuitas untuk set diskontinuitas I (j 1) adalah N 163 E, sudut kemiringan

diskontinuitas untuk set diskontinuitas I (j 1) adalah 52, arah kemiringan bidang

diskontinuitas untuk set diskontinuitas II (j 2) adalah N 247 E, sudut kemiringan

diskontinuitas untuk set diskontinuitas II (j 2) adalah 44. Berdasarkan

perhitungan maka didapatkan hasil nilai SMR sebesar 43.

Scanline II Nilai Slope Mass Rating (SMR) tidak dapat dihitung pada lereng ini. Seperti yang

telah disebutkan dalam pembahasan analisis kinematik, lereng ini

memperlihatkan tipe keruntuhan yang seakan cenderung tidak beraturan

(raveling failure), yang membentuk mekanisme jatuhan batuan (rock fall), pada

batuan yang umumnya telah mengalami proses pelapukan (weathered rocks).

Tipe keruntuhan pada lereng ini tidak termasuk dalam keruntuhan baji, planar,



63

maupun jungkiran, sehingga pada lereng ini tidak dapat dilakukan analisis

klasifikasi massa batuan dengan metode slope mass rating (SMR).

Scanline III Dari hasil pengukuran, didapatkan data kedudukan lereng adalah 47 , N 210 E,

arah kemiringan permukaan lereng (s) adalah N 210 E. Sementara itu, dari hasil

pengolahan data didapat arah kemiringan bidang diskontinuitas untuk set

diskontinuitas I (j 1), II (j 2), III (j 3) berturut-turut adalah N 111 E, N 261 E,

N 219 E. Selanjutnya sudut kemiringan diskontinuitas untuk set diskontinuitas I

(j 1), II (j 2), III (j 3) berturut-turut adalah 64, 63, 6. Berdasarkan

perhitungan, maka didapatkan hasil nilai SMR sebesar 61.

Scanline IV Dari hasil pengukuran, didapatkan data kedudukan lereng adalah 51 , N 220 E,

arah kemiringan permukaan lereng (s) adalah N 220 E, sudut kemiringan

diskontinuitas untuk set diskontinuitas I (j 1) adalah 45, arah kemiringan bidang

diskontinuitas untuk set diskontinuitas I (j 1) adalah N 240 E. Dari hasil

perhitungan, didapatkan nilai SMR sebesar 42.

Scanline V Dari hasil pengukuran, didapatkan data kedudukan lereng adalah 55 , N 213 E,

arah kemiringan permukaan lereng (s) adalah N 213 E, arah kemiringan bidang

diskontinuitas untuk set diskontinuitas I (j 1) adalah N 193 E, sudut kemiringan

diskontinuitas untuk set diskontinuitas I (j 1) adalah 46. Dari perhitungan,

didapatkan nilai SMR sebesar 42.

Berdasarkan hasil perhitungan SMR (Tabel 5.8), maka dapat disimpulkan bahwa

lereng pada scanline I, IV, dan V merupakan lereng kelas III (normal) dengan

kondisi lereng stabil sebagian (partially stable). Kondisi lereng tersebut dapat

diartikan bahwa pada lereng tersebut ada beberapa bagian yang tidak stabil.



64

Kemudian lereng pada scanline III merupakan lereng kelas II (good) dengan kondisi

lereng yang stabil. Kondisi lereng yang stabil dapat diartikan bahwa lereng tersebut

masih stabil namun ada spot-spot yang tidak stabil. Hal ini berdasarkan pada

pengamatan di lapangan, terdapat beberapa spot lereng yang tidak stabil (lihat

Gambar 4.8). Pada lereng tersebut telah terjadi keruntuhan sebelumnya, yang dapat

terlihat dari bentuk lereng yang seakan-akan menggantung.

Tabel 5.8 Rekapitulasi hasil perhitungan SMR pada seluruh segmen scanline

Scan Line Total SMR

I 43,4

III 61

IV 42

V 42

Dari hasil analisis SMR tampak adanya perubahan kelas massa batuan. Dari hasil

perhitungan RMR, scanline IV dan scanline V termasuk dalam kelas massa batuan II

(good rock). Namun setelah dihitung dengan menggunakan metode SMR, scanline

IV dan scanline V termasuk dalam kelas massa batuan III (normal). Hal tersebut

dapat terjadi karena perhitungan berdasarkan metode SMR harus menambahkan

parameter berupa arah kemiringan permukaan lereng (s), arah kemiringan bidang

diskontinuitas (j), sudut kemiringan diskontinuitas (j), dan orientasi diskontinuitas

relatif terhadap arah lereng. Keempat parameter tersebut akan dapat sangat

mempengaruhi kestabilan lereng.

5.2.2 Desain Stabilisasi Lereng

Untuk memilih jenis perkuatan lereng yang sesuai dalam mencegah terjadinya

keruntuhan pada lereng batuan, digunakan sistem Slope Mass Rating (SMR). Jenis-

jenis perkuatan yang dapat digunakan untuk usaha stabilisasi lereng batuan dapat

dibagi menjadi sembilan kelas yang berbeda (Romana, 1985) (Tabel 5.9).



65

Tabel 5.9 Rekomendasi jenis perkuatan untuk setiap kelas SMR (Romana, 1985)

Class SMR Support

Ia 91 100 None

Ib 81 90 None or scaling

IIa 71 80 (None. Toe ditch or fence), spot bolting

IIb 61 70 Toe ditch or fence, nets, spot or systematic bolting

IIIa 51 60 Toe ditch and/or nets, spot or systematic bolting, spot shotcrete

IIIb 41 50 (Toe ditch and/or nets), systematic bolting. Anchors, systematic shotcrete Toe wall and/or dental concrete

IVa 31 40 Anchors, systematic shotcrete, toe wall and/or concrete, (reexcavation) drainage

IVb 21 30 Systematic reinforced shotcrete, toe wall and/or concrete, reexcavation, deep drainage

Va 11 20 Gravity or anchored wall or reexcavation

Berdasarkan Tabel 5.9, lereng pada scanline I, IV, dan V yang memiliki kisaran nilai

SMR 42 sampai dengan 43 termasuk dalam kategori kelas IIIb. Pada lereng-lereng

tersebut dapat digunakan perkuatan jenis paritan pada kaki lereng (toe ditch) dan /

atau dengan jala kawat (nets), baut batuan (bolting) dan beton semprot (shotcrete)

dengan kombinasi jangkar kabel baja (anchors) dibuat secara sistematis, dengan

pembetonan di beberapa bagian kaki lereng.

Sedangkan lereng pada scanline III dengan nilai SMR 61 termasuk dalam kategori

Kelas IIb. Pada lereng ini, jenis perkuatan yang dibutuhkan berupa paritan pada kaki

lereng (toe ditch), dan / atau dengan penggunaan jala kawat (nets), pada beberapa

titik lereng dengan penggunaan baut batuan (bolting).

jbptitbpp-gdl-angguningd-30994-6-2008ta-5.pdf

Documents