1

I. JUDUL

ANALISIS KLASIFIKASI MASSA BATUAN PADA

TAMBANG KUARI BATUGAMPING DENGAN

MENGGUNAKAN METODE SLOPE MASS RATING

(SMR) DI PT SINAR ASIA FORTUNA KECEMATAN

SALEH KABUPATEN REMBANG JAWA TENGAH

II. LATAR BELAKANG MASALAH

PT. Sinar Asia Fortuna merupakan salah satu perusahaan swasta yang

bergerak dibidang industri pertambangan batugamping, secara administratif

berada di Dusun Pancuran, Desa Tahunan, Kecematan Sale, Kabupaten Rembang,

Jawa Tengah dan telah beroperasi sejak tahun 1995. Konsumen utama dari

produksi batugamping saat ini yaitu PT.Tjiwi Kimia dan merupakan salah satu

perusahaan kertas yang berlokasi di Mojokerto Jawa Timur.

Aktivitas penambangan pada tambang kuari yang berada pada PT. Sinar

Asia Fortuna berhubungan dengan penggalian dan penimbunan akan menghadapi

masalah dengan lereng, baik itu pada lereng kerja (working slope) maupun pada

lereng akhir (final slope). Lereng-lereng tersebut harus dianalisis kemantapannya

untuk mencegah terjadinya bahaya keruntuhan atau longsoran yang dapat

menimbulkan korban jiwa, kerugian waktu dan kerugian biaya. Oleh karna itu

dengan menggunakan Metode Slope Mass Rating untuk mengetahui klasifikasi

massa batuan dan kesetimbanganya. Perlu dilakukan suatu perancangan yang

tepat untuk mengetahui tingkat kestabilan batuan dalam proses penambangan pada

PT. Sinar Asia Fortuna.

Slope Mass Rating adalah penerapan nilai RMR untuk memperkirakan sudut

kemiringan lereng pengupasan. Romana (1990, dalam Djakamihardja dan

soebowo, 1996) mengaitkan nilai RMR dengan faktor penyusuaian dari orientasi

kekar terhadap orientasi lereng serta sistem pengupasan lereng dalam bentung

angka rating (pembobotan).

2

Untuk mengetahui kemantapan lereng berdasarkan klasifikasi massa

batuanya pada PT. Sinar Asia Fortuna diperlukan metode yang tepat yang sesuai

dengan kondisi geologi, ganesa, dan endapanya. dalam pengaplikasianya, maka

peneliti mencoba mengklasifikasi massa batuan dengan menggunakan metode

SMR pada PT. Sinar Asia Fortuna.

Analisa yang dilakukan berdasarkan observasi lapangan dan uji

laboratorium, dimana data ini akan digunakan dalam mendapatkan tingkat

kestabilan masa batuan dan juga digunakan untuk menentukan disain kemiringan

lereng batuan. Metode evaluasi yang diaplikasikan merupakan pendekatan

empirik dari klasifikasi masa batuan (Rock Mass Rating) dan klasifikasi

kemiringan lereng (Slope Mass Rating). Pendekatan ini akan bermanfaat untuk

memperoleh pengertian yang lebih baik, hubungannya dengan pengaruh geologi

dan parameter kekuatan batuan serta mekanisme keruntuhan masa batuan.

III. PERUMUSAN MASALAH

Dengan dilakukanya kegiatan penambangan secara berkelanjutan pada PT.

Sinar Asia Fortuna, dan dengan memperhatikan struktur-struktur geologi yang

ada. Permasalahan yang timbul adalah bagaimana cara peneliti mengetahui dan

mengklasifikasi massa batuan yang berada pada setiap lereng atau jenjang

penambangan yang berada pada tambang kuari PT. Sinar Asia Fortuna yang

didapatkan berdasarkan hasil penelitian langsung yang dilakukan dilapangan.

yang bertujuan untuk mengetahui keterdapatan struktur-struktur geologi dan

klasifikasi massa batuanya, sehinga peneliti dapat melakukan uji lab pada sampel

batuan dan pada akhirnya mengetahui kuat atau tidak, serta aman atau tidak

jenjang tersebut, sehingga dapat disimpulkan dalam pembobotan massa lereng

(Slope Mass Rating) yang terdapat pada setiap lereng penambangan pada PT.

Sinar Asia Fortuna Rembang Jawa Tengah.

3

IV. BATASAN MASALAH

Agar pembahasan terhadap masalah yang ada sesuai dengan tujuan akhir

penulisan tugas akhir ini, maka diperlukan pembatasan terhadap masalah yang

ada. Maka masalah pokok yang perlu dikaji adalah keterdapatan struktur-struktur

geologi dan kekuatan batuan yang mempengaruhi massa dari batugamping

sehingga dapat merancang kemiringan lereng (Slope Mass Rating) yang

mempunyai kestabilan yang baik berdasarkan pembobotan batuanya pada lokasi

penambangan PT. Sinar Asia Fortuna. di Dusun Pancuran, Desa Tahunan,

Kecematan Sale, kabupaten Rembang, Provinsi Jawa Tengah.

V. TUJUAN PENELITIAN

Secara umum tujuan dan manfaat pengklasifikasian massa batuan pada PT.

Sinar Asia Fortuna yaitu dapat mengelompokkan batuan dan mengetahui jenis,

karakter atau data-data lain mengenai batuan tersebut, Tujuan dari klasifikasi

massa batuan adalah untuk:

a. Mengidentifikasi parameter-parameter yang mempengaruhi kelakuan /sifat

massa batuan.

b. Membagi massa batuan ke dalam kelompok-kelompok yang mempunyai

kesamaan sifat dan kualitas.

c. Menyediakan pengertian dasar mengenai sifat karakteristik setiap kelas

massa batuan.

d. Memperoleh data kuantitatif dan acuan untuk desain teknik.

e. Menyediakan dasar acuan untuk komunikasi antara geologist dan engineer.

VI. METODE PENELITIAN

Metode penelitian yang digunakan dalam penyusunan rencana kegiatan

penelitian ini adalah metode langsung dan tidak langsung. Metode langsung

dilakukan dengan mengadakan pengamatan langsung dilapangan, sedangkan

metode tidak langsung dilakukan dengan melakukan studi literatur baik dari

perpustakaan maupun perusahaan.

4

Adapun urutan-urutan dalam melakukan kegiatan tersebut antara lain

sebagai berikut :

1. Studi Literatur

Studi literatur ini dilakukan dengan mencari bahan pustaka yang

menunjangdiperoleh, antara lain dari :

a) Literatur di perpustakaan

b) Internet

c) Informasi-informasi

d) Laporan penelitian terdahulu dengan topik yang sama

2. Penelitian Dilapangan

Penelitian ini dilakukan dengan beberapa tahap anataralain :

a) Observasi lapangan dengan melakukan pengamatan secara

langsung tehadap proses yang terjasi dan mencari informasi

pendukung yang terkait dengan masalah yang akan dibahas.

b) Menentukan lokasi pengamatan dan mengambil data-data yang

diperlukan untuk menyelesaikan masalah.

c) Mencocokan dengan perumusan masalah yang ada dengan

tujuan agar penelitian yang dilakukan tidak meluas serta data

yang diambil dapat digunakan secara efektif.

3. Pengambilan Data

a. Data Primer

Data yang diambil langsung dilapangan melalui pengamatan atau

pengukuran serta perhitungan antara lain :

a. Struktur Geologi

b. Data jumlah keterdapatan kekar pada batuan

c. Analisis RQD, kondisi kekar, jarak kekar, dan keadaan air tanah

d. Pengukuran arah jurus, kemiringan jurus, arah lereng, dan

kemiringan lereng

e. Pengujian kuat tekan pada batuan

f. Pengambilan Sampel Batuan dan ploting koordinat

5

b. Data Skunder

Data yang tidak diambil langsung dilapangan tapi merupakan

laporan penelitian perusahaan, data-data tersebut diantaranya

adalah :

a. Peta administrasi

b. Peta lokasi daerah penelitian

c. Peta topografi

d. Data curah hujan dan data sifat fisik batugamping

4. Pengolahan Data

Pengolahan data dilakukan dengan menggunakan beberapa

perhitungan dan analisa berdasarkan kondisi yang di dapat

dilapangan.

5. Analisis Hasil Pengolahan Data

Analisis hasil pengolahan data dilakukan dengan tujuan

memperoleh kesimpulan sementara dan selanjutnya diolah dalam

bagian pembahasan

6. Kesimpulan

Kesimpulan diperoleh setelah dilakukan koreksi antara hasil

pengolahan data yang telah dilakukan dengan permasalahan yang

akan diteliti. Kesimpulan ini merupakan suatu hasil akhir dari

semua yang telah dibahas.

6

Gambar 1. Diagram Alir Penelitian

Studi Literatur

Penelitian Dilapangan

Pengambilan Data

Data Primer

a. Struktur Geologi

b. Data kekar pada batuan

c. Analisis RQD, kondisi kekar, jarak

kekar, dan keadaan air tanah

d. Pengukuran arah jurus, kemiringan

jurus, arah lereng, dan kemiringan

lereng

e. Pengambilan Sampel Batuan dan

ploting koordinat

Data Skunder

a. Peta Administrasi

b. Peta Lokasi Daerah Penelitian

c. Peta Topografi

d. Data Sifat Fisik Batugamping

e. Peta Lokasi Penelitian

Pembahasan

Pengolahan Data

Analisa Hasil

Kesimpulan Dan Saran

7

VII. MANFAAT PENELITIAN

Manfaat yang diperoleh dari penyusunan Tugas Akhir I ini adalah :

a. Sebagai acuan dalam mengetahui dan mempraktekan ilmu dan teori yang

diperoleh dari bangku kuliah, khususnya berkaitan dengan masalah yang

dibahas dan menambah wawasan dalam ilmu pengetahuan.

b. Sebagai informasi tambahan untuk PT. Sinar Asia Fortuna dalam

mengetahui keterdapatan struktur-struktur geologi yang didapatkan pada

areal front penambangan.

c. Sebagai acuan yang digunakan dalam memndapatkan tingkat kestabilan

massa batuan dan juga digunakan untuk desain kemiringan lereng ( Slope

Mass Rating ) terhadap batuan.

d. Sebagai acuan penelitian berkelanjutan terhadap permasalahan yang sama

yang di angkat oleh peneliti pada PT. Sinar Asia Fortuna.

8

VIII. DASAR TEORI

8.1. Konsep Massa Batuan, Struktur Batuan dan Bidang Diskontinu

8.1.1. Massa Batuan

Massa batuan merupakan volume batuan yang terdiri dari material batuan

berupa mineral, tekstur dan komposisi dan juga terdiri dari bidang-bidang

diskontinu, membentuk salah satu material dan saling berhubungan dengan semua

elemen sebagai suatu kesatuan. Kekuatan massa batuan sangat dipengaruhi oleh

frekwensi bidang-bidang diskontinu yang terbentuk, oleh sebab itu massa batuan

akan mempunyai kekuatan yang lebih kecil bila dibandingkan dengan batuan

utuh. Menurut Hoek & Bray (1981), massa batuan adalah insitu yang dijadikan

diskontinu oleh sistem struktur seperti joint, sesar dan bidang perlapisan. Konsep

pembentuk massa batuan ditulis oleh Palmstrom (2001) dalam sebuah tulisan

yang berjudul Measurement and Characterizttion of Rock Joiniting yaitu seperti

sebagai berikut :

Sumber : Konsep pembentukan massa batuan (Plamstrom, 2001)

8.1.2. Struktur Batuan

Struktur batuan adalah gambaran tentang kenampakan atau keadaan

batuan, termasuk didalam bentuk atau keudukanya. Berdasarkan

keterjadianya, struktur batuan dapat dikelompokan menjadi :

9

1. Struktur primer, yaitu struktur yang terjadi pada saat proses

pembentukan batuan. Misalnya : bidang perlapisan silang (cross

bedding) pada batuan sedimen atau kekar akibat pendinginan

(cooling joint) pada batuan beku.

2. Struktur skunder, yaitu struktur yang terjadi` kemudian setelah

batauan terbentuk akibat adanya proses deformasi atau tektonik.

Misalnya lipatan (fold), patahan (fault) dan kekar (joint).

Bidang diskontinu dapat ditemukan pada struktur primer maupun struktur

skunder.

8.1.3. Bidang Diskontinu

Secara umum, bidang diskontinu merupakan bidang yang memisahkan

massa batuan menjadi bagian yang terpisah. Menurut Priset (1993), pengertian

bidang diskontinu adalah setiap bidang lemah yang terjadi pada bagian

yangmemiliki kuat tarik yang paling lemah dalam batuan. Menurut Gabrielsen

(1990), keterjadian bidang diskontinu tidak terlepas dari masalah perubahan stress

(tegangan) strain (rengangan), mineralisasi dan rekristalisasi yang terjadi pada

massa batuan dalam waktu panjang.

Beberapa jenis bidang diskontinu yang digolongkan berdasarkan ukuran

dan komposisinya sebagai berikut :

1. Fault (patahan)

Fault adalah bidang discontinu yang secara jelas memperlihatkan tanda-

tanda bidang tersebut mengalami pergerakan. Tanda-tanda tersebut

diantaranya adalah adanya zona hancuran maupun slickensided atau

jejak yang terdapat disepanjang bidang fault. Fault dikenal sebagai

weakness zone karna akan memberikan pengaruh pada kestabilan massa

batuan dalam wilayah yang luas.

2. Joint (kekar)

Joint adalah bidang diskontinu yang telah pecah namun tidak

mengalami pergerakan ataupun bergerak, pergerakan tersebut sangat

sedikit sehingga bisa diabaikan. Joint merupakan jenis bidang

diskontinu yang paling sering hadir dalam batuan.

10

3. Bedding (bidang perlapisan)

Bedding terdapat pada permukaan batuan yang mengalami perubahan

ukuran dan orientasi butir dari batuan tersebut serta perubahan

mineralogi yang terjadi selama proses pembentukan batuan sedimen.

4. Fracture dan crack

Fracture diartikan sebagai bidang diskontinu yang pecah tidak paralel

dengan struktur lain yang tampak pada batuan. Bebeberapa rock

mechanic engineer menggunakan istilah fracture dan crack untuk

menjelaskan pecahan atau crack yang terjadi pada saat pengujian

batuan, peledakan dan untuk menjelaskan mekanisme pecahnya batuan

brittle.

5. Fissure

Ada banayak ahli yang menjelaskan pengertian fissure, salah satunya

adalah menurut Fookes dan Dennes (1969) yang mendefinisikan fissue

sebagai bidang diskontinu yang membagi suatu material utuh tampa

memisahkan menjadi bagian terpisah.

Adanya bidang diskontinu pada batuan akan mempengaruhi banayk hal

yang berhubungan dengan aktifitas penambangan. Diantaranya adalah pengaruh

terhadap kekuatan dari batuan. Semakin banyak bidang diskontinu yang

memotong massa batuan, semakin kecil pula kekuatan dari batuan tersebut.

Bidang-bidang diskontinu yang ada pada massa batuan inilah yang memiliki

potensi untuk terjadinya failure pada batuan yang diekskavasi. Selain itu adanya

bidang diskontinu juga memberikan pengaruh lain dalam sebuah kegiatan

pertambangan. Hal ini berkaitan dengan ukuran fragmentasi material yang

ditambang.

11

Dari semua jenis bidang diskontinu yang ada, joint adalah yang paling

sering menjadi pertimbangan. Hal ini disebabkan joint merupakan bidang

diskontinu yang telah pecah dan terbuka, sehingga bidang joint sering bahkan

selalu ada pada massa batuan. Oleh karna itu, dalam pertimbangan geoteknik,

seringkali joint lebih menjadi perhatian dibandingkan jenis bidang diskontinu

yang lainya.

Dalam analisis bidang diskontinu terdapat beberapa istilah yang dipakai

secara umum. Berikut ini akan dibahas beberapa poin yang berkaitan dengan

bidang diskontinu.

1. Joint Set

Joint set adalah sejumlah joint yang memiliki orientasi yang relatif sama,

atau sekelompok joint yang paralel.

Diagram Block dengan 3 joint Set

(gambar diatas, tampak sebuah blok batuan yang memiliki tiga joint set,

masing-masing joint set 1,2 dan 3)

2. Spasi Bidang Diskontinu (jonit Spacing)

Menurut Priest (1993) ada tiga macam spasi bidang diskontinu, ketiga

macam joint spacing tersebut adalah spasi total (total spacing), spasi set

(set/joint set spacing) dan spasi set normal (normal set spacing).

a. Total spasing adalah jarak anatara bidang diskontinu dalam suatu

lubang bor atau sampling line pada pengamatan dipermuakaan.

12

b. Joint set spasing adalah jarak antara bidang diskontinu dalam satu joint

set. Jarak diukur di sepanjang lubang bor atau sampling line pada

pengamatan dipermukaan.

c. Normal set spasing hampir sama dengan set sampling, bedanya pada

normal set sampling, jarak yang diukur adalah jarak tegak lurus antara

satu bidang diskontinu dengan bidang diskontinu lainya yang adadalam

satu joint set.

Berdasarkan pengertian Priest ini maka pada gambar diatas, ketiga spasi diatas

merupakan normal set spasing.

3. Orientasi Bidang Diskontinu

Orientasi bidang diskontinu yaitu kedudukan dari bidang diskontinu yang

Meliputi arah dan kemiringan bidang. Arah dan kemiringan dari bidang

diskontinu biasanya dinyatakan dalam (Strikr/Dip) atau (Dip Direction/Dip).

a. Strike (jurus)

Merupakan arah dari garis horizontal yang terletak pada bidang diskontinu

yang miring. Arah ini diukur dari arah utara searah jarum jam ke arah garis

horizontal tersebut.

b. Dip Derection

Dip direction merupakan arah penunjaman dari bidang diskontinu. Dip

Direction (DDR) diukur dari North searah jarum jam ke arah penunjaman

tersebut atau sama dengan 90 derajat dari strike searah jarum jam kearah

penunjaman.

DDR = strike + 90

c. Dip (kemiringan lereng)

Dip adalah sudut yang diukur dari bidang horizontal ke arah kemiringan

bidang diskontinu.

13

8.2. Klasifikasi Massa Batuan

Klasifikasi massa batuan menguntungkan pada tahap studi kelayakan dan

desain awal dimana sangat sedikit informasi yang tersedia mengenai massa

batuan, tegangan, dan hidrogeologi. Secara sederhana, klasifikasi massa batuan

digunakan sebagai sebuah check-list untuk meyakinkan bahwa semua informasi

penting telah dipertimbangkan, didalam geoteknik, klasifikasi massa batuan yang

pertama diperkenalkan sekitar 60 tahun yang lalu yang ditujukan untuk

terowongan dengan penyanggaan menggunakan penyangga baja.

Klasifikasi dikembangkan untuk penyangga non-baja untuk terowongan,

lereng, dan pondasi. Pendekatan desain yang biasa digunakan untuk penggalian

pada batuan yaitu: analitik, observasi, dan empirik. Salah satu yang paling banyak

digunakan adalah pendekatan desain dengan menggunakan metode empiric.

Klasifikasi massa batuan dikembangkan untuk mengatasi permasalahan yang

timbul dilapangan secara cepat dan tidak ditujukan untuk mengganti studi analitik,

observasi lapangan.

Klasifikasi massa batuan digunakan sebagai alat dalam menganalisis

kemantapan lereng yang menghubungkan antara pengalaman dibidang massa

batuan dengan kebutuhan pemantapan diberbagai kondisi lapangan yang

dibutuhkan. Namun demikian, penggunaan klasifikasi massa batuan tidak

digunakan sebagai pengganti perencanaan rinci. Pada dasarnya pembuatan

klasifikasi masssa batuan bertujuan (Bieniawski, 1989) :

a. Mengidentifikasi parameter-parameter penting yang mempengharuhi perilaku

massa batuan.

b. Membagi formasi massa batuan ke dalam grup yang mempunyai perilaku sama

menjadi kelas massa batuan.

c. Memberikan dasar-dasar untuk pengertian karakterisitik dari setiap kelas massa

batuan.

d. Menghubungkan pengalaman dari kondisi massa batuan disatu lokasi dengan

lokasi lainnya.

e. Mengambil data kuantitatif dan pedoman untuk rancangan rekayasa

(engineering)

14

f. Memberikan dasar umum untuk kemudahan komunikasi diantara para insinyur

dan geologiawan.

Agar dapat dipergunakan dengan baik dan cepat maka klasifikasi massa

batuan harus mempunyai beberapa sifat seperti berikut (Bieniawski, 1989) :

a. Sederhana, mudah diingat dan dimengerti.

b. Sifat-sifat massa batuan yang penting harus disertakan.

c. Parameter dapat diukur dengan mudah dan murah.

d. Pembobotan dilakukan secara relative.

e. Menyediakan data-data kuantitatif.

Klasifikasi massa batuan akan diperoleh paling tidak tiga keuntungan bagi

perancangan kemantapan lereng yaitu (Bieniawski, 1989) :

a. Meningkatkan kualitas hasil penyelidikan lapangan dengan data masukan

minimum sebagai parameter klasifikasi.

b. Memberikan informasi / data kuantitatif untuk tujuan rancangan.

c . Penilaian rekayasa dapat lebih baik dan komunikasi lebih efektif pada suatu

Proyek.

Menurut Palmstrom (1995) klasifikasi massa batuan dapat dikelompokan

berdasarkan bentuk dan tipe dari klasifikasi massa batuan itu. Pengelompokan

menurut bentuk berkaitan dengan data masukan dari klasifikasi massa batuan.

Sedangkan pengelompokan berdasarkan tipe, berhubungan dengan penerapan dari

klasifikasi massa batuan tersebut. Saat ini telah berkembang berbagai metode

klasifikasi massa batuan batuan. Di antara metode klasifikasi itu, ada yang

digunakan untuk kepentingan metode perancangan empiris, dan ada pula yang

digunakan hanya sebagai data masukan untuk klasifikasi massa batuan yang lain.

15

Beberapa Klasifikasi Massa Batuan yang dikenal saat ini adalah :

1. Metode Klasifikasi Beban Batuan (Rock Load)

2. Klasifikasi Stand up time

3. Rock Quality Designation (RQD)

4. Rock Structure Rating (RSR)

5. Rock Mass Rating (RMR)

6. Slope Mass Rating (SMR)

1. Metode Klasifikasi Beban Batuan (Rock Load)

Metode ini biasa juga disebut dengan Klasifikasi Massa Batuan Terzaghi

(1946) metode karena ini diperkenalkan oleh Karl von Terzaghi pada tahun 1946,

merupakan metode pertama yang cukup rasional yang mengevaluasi beban batuan

untuk desain terowongan dengan penyangga baja. Metode ini telah dipakai secara

berhasil di Amerika selama kurun waktu 50 tahun. Akan tetapi pada saat ini

metode ini sudah tidak cocok lagi.

Terowongan saat ini yang dibangun dengan menggunakan penyangga

beton dan rockbolts. Referensi paling awal mengenai penggunaan klasifikasi

massa batuan untuk perancangan terowongan. Beban batuan yang harus ditahan

oleh steelsets diperkirakan berdasarkan deskripsi kualitatif massa batuan.

2. Klasifikasi Stand-uptime

Metode ini diperkenalkan oleh Laufer pada 1958. Dasar dari metode ini

adalah bahwa dengan bertambahnya span terowongan akan menyebabkan

berkurangnya waktu berdirinya terowongan tersebut tampa penyanggaan. Metode

ini sangat berpengaruh terhadap perkembangan klasifikasi massa batuan

selanjutnya.

3. Rock Quality Designation (RQD)

RQD dikembangkan pada tahun 1964 oleh Deere. Metode ini didasarkan

pada perhitungan presentase inti terambil yang mempunyai panjang 10 cm atau

lebih. Dalam hal ini, inti terambil yang lunak atau tidak keras tidak perlu dihitung

walaupun mempunyai panjan lebih dari 10 cm. Diameter inti optimal yaitu 47,5

mm. Nilai RQD dapat pula dipakai untuk pemeriksaan penyangaan trowongan.

16

Saat ini RQD sebagai parameter standar dalam pemerian inti pemboran dan

merupakan salah satu parameter dalam menentukan klasifikasi massa batuan

RMR dan Q-system RQD didefinisikan sebagai berikut.

Berdasarkan nilai RQD massa batuan diklasifikasikan sebagai:

RQD Kualitas Massa Batuan :

25 - 50% Jelek

50 - 75% Sedang

75 - 90% Baik

90 - 100% Sangat baik

Rumus yang di gunakan :

RQD = 115 3,3 x JV, JV = 1/S1 + 1/S2 + 1/S3

Dimana = S1,S2,dan S3 adalah spasi kekar

Jika frekuensi retakan = 20 kekar/meter, maka RQD = 40,60 %

Jika frekuensi retakan = 11 kekar/meter, maka RQD = 69,90 %

Jika frekuensi retakan = 5 kekar/meter, maka RQD = 90,9 0%

Jika frekuensi retakan = 2 kekar/meter, maka RQD = 98,2 0%

8.3. Klasifikasi Geomekanik

Sistem RMR (Rock Mass Rating) merupakan klassifikasi geomekanik yang

dikembangkan oleh Bieniawski sampai pada tahun 1989 sehingga mudah

digunakan dan bersesuaian dengan prosedur dan standar internasional. RMR ini

dapat digunakan untuk bebarapa aplikasi terowongan, pertambangan, lereng dan

fondasi mass batuan adalah kumpulan batu yang dipiasahkan oleh ketidak

menerusan (diskontuinitas). Diskontuinitas adalah terminologi umum dalam

mekanika batuan dan istilah yang digunakan untuk semua jenis patahan termasuk

diantaranya(fracture) kekar ( joint), kontak, maupun patahan sesar (Sesar). Dalam

klasifikasi geomekanik, massa batuan dibagi menjadi beberapa wilayah

berdasarkan keseragaman struktur yang ada ataupun litologi.

17

Klasifikasi Geomekanik (Bieniawski, 1973, 1976, 1984) didasarkan pada

hasil penelitian 49 terowongan di Eropa dan Afrika. Klasifikasi ini menilai

beberapa parameter yang kemudian diberi bobot (rating) dan digunakan dalam

perencanaan terowongan.

Rock Mass Rating (RMR) adalah pembobotan massa batuan. Sistem

pembobotan dapat dilihat pada Tabel klasifikasi geomekanik (Tabel A, B, C, dan

D/Tabel Bineawski). Pembobotan adalah jumlah dari nilai bobot parameter pada

Tabel A dan B. Pada tabel C jumlah nilai tersebut dimasukkan ke dalam

kelompok yang sesuai dengan pembobotan masing-masing.

Pada Tabel C, nomor kelas dan pemerian dapat diberikan. Pada Tabel D

makna dan kegunaan tiap-tiap nomer kelas disampaikan di sini. Berdasarkan nilai

RMR, jangkauan atap (span) apat direncanakan, serta keleluasaan waktu yang

tersedia agar terowongan tidak runtuh dapat diperkirakan.

Klasifikasi Geomekanik (Bieniawski, 1973) juga dipakai dalam

memperkirakan kestabilan suatu pengupasan lereng massa batuan. Sama halnya

dengan penilaian terowongan, penilaian kestabilan lereng juga menggunakan data

hasil observasi lapangan dan data laboratorium sehingga dalam pembobotan dapat

dilihat nilai RMR. Massa batuan dapat diklasifikasikan sebagai berikut:

Sangat buruk Nilai RMR = 0 - 20

Buruk Nilai RMR = 21 - 40

Sedang Nilai RMR = 41 - 60

Baik Nilai RMR = 61 - 80

Sangat Baik Nilai RMR = 81 100

18

Klasifikasi massa batuan sistem Rock Mass Rating menggunakan lima

parameter dasar dan satu parameter koreksi yaitu:

1. Kekuatan batuan ( strength of intact rock)

2. Rock qualitiy designation( RQD)

3. Spasi antar diskontuinitas

4. Kondisi bidang diskontuinitas

5. Kondisi air tanah

6. Slope mass rating ( SMR )

1. Kekuatan Batuan

Parameter kekuatan batuan didapatkan dari pengujian laboratorium dengan

menggunakan alat point load test (Brown ,1981). Pengujian ini dilakukan

terhadap contoh yang diambil dilapangan berupa batuan yang masih fress atau

telah megalami pelapukan, hasil pengujian ini berupa kuat tekan batuan (Poin

load test) dinyatakan dalam satuan Mpa, Pengambilan contoh batuan dilapangan

umumnya tidak beraturan.

2. Rock Qualtiy Designation (RQD)

Pengamatan dan pencatatan terhadap orientasi diskontiunitas di lakukan

dengan secara sistematis dengan menggunakan metode scanline, dalam metode ini

dalam pencatatan atribut diskontiunitas dilakukan sepanjang garis pengamatan

dengan batasan 40 cm ke atas dan 40 cm kebawah dari garis pengamatan yaitu

dengan cara membentangkan tali di sepanjang lereng tersebut dan membatasi tali

tersebut pertiap meternya, dimana pengambilan data kekar diambil pertiap

meternya dikatakan dengan lintasan satu dan seterusnya kemudian tali tersebut

memotong kekar-kekar yang ada di lereng tersebut, hal yang perlu dicatat dalam

pengamatan adalah no lintasan, posisi diskontiunitas (jarak dari tiap lintasan)

kedudukan kekar (jurus dan kemiringan) bukaan kekar (aperture), panjang kekar,

material pengisi kekar pelapukan, kondisi air tanah dan kondisi kekar tersebut.

19

3. Spasi Diskontuinitas

Umumnya massa batuan bersifat tidak menerus (discontinue) terutama

pada kedalaman beberapa ratus meter dari permukaan. Bidang bidang ketidak

menerusan (diskontuinitas) tersebut berpengaruh terhadap perilaku mekanik dari

masaa batuan berdasarkan kenyataan tersebut maka pengamatan diskontunitas

perlu dilakukan secara teliti dan benar. Diskontuinitas dapat berupa kekar terbuka

maupun kekar terisi. Kekar adalah patahnya batuan yang tidak menunjukkan

adanya pergeseran dari bidang patahan tersebut. Kekar seringkali berbentuk

sejajar atau sub paralel dengan perlapisan batuan (bedding planes) dan disebut

sebagai kekar belapis (setting joint). Selain itu kekar juga dapat berbentuk kekar

foliasi, dengan demikian spasi diskontuinitas merupakan jarak tegak lurus antar

kekar dalam satu set.

4. Kondisi Diskontuinitas

Permukaan bidang-bidang diskontuinitas sangat berpengaruh terhadap

kemantapan lereng dipermukaan, kekasaran permukaan bidang diskontuinitas

tersebut memiliki potensi untuk menahan batuan agar tidak mengalami

keruntuhan melalui bidangbidang gelincir. ISRM (1981 dalam Brown)

memberikan profil sebagai petunjuk untuk mendeskripsi permukaan bidang

diskontuinitas dibagi menjadi tiga, yaitu kasar (rough), halus (smooth) dan gores

garis (slickensided). Bobot nilai yang lebih besar diberikan kepada permukaan

bidang diskontuinitas yang lebih kasar, segar dan tidak terisi atau rapat,

permukaan bidang diskontuinitas yang halus dan terbuka serta telah mengalami

pelapukan atau terisi material lunak akan mendapatkan bobot nilai yang lebih

kecil

20

Gambar Profil permukaan bidang diskontuinitas (Brown, 1989)

5. Kondisi Air Tanah

Aliran air yang berada di dalam massa batuan dapat menimbulkan masalah

kemantapan lereng yang berada dipermukaan, masalah yang timbulkan antara lain

disebabkan oleh tekanan air ( Water pressure), erosi, perlepasn air (discharge),

pembekuan air, aliran air didalam massa batuan mengalir melalui pori-pori

batuan, jika batuan tersebut berpori dan permeabel namun dalam kondisi tertentu

batuan terkekarkan aliran air yang melalui bidang-bidang diskontuinitas justru

lebih sering menimbulkan masalah yang lebih besar.

6. Slope Mass Rating (SMR)

Adalah penerapan nilai RMR untuk memperkirakan sudut kemiringan

lereng pengupasan. Romano (1990) mengaitkan nilai RMR dengan faktor

penyesuaian dari orientasi kekar tehadap orientasi lereng serta sistem pengupasan

lereng dalam bentung angka rating (pembobotan) yaitu:

21

F1 mencerminkan paralelismbae antara arah kekar dan arah lereng

F2 memperlihatkan kemiringan kekar

F3 memperlihatkan hubungan kemiringan kekar dengan kemiringan lereng

F4 merupakan penyesuaian untuk metoda pengupasan.

Romano (1990) memberikan nilai SMR dari keempat faktor tersebut sbb.:

SMR = RMR - ( F1 x F2 x F3 ) + F4

Laubscher (1975) membahas hubungan RMR dan SMR sebagai berikut :

Sudut lereng yang disarankan Untuk nilai RMR

(Pembobotan massa lereng, SMR) (Pembobotan massa batuan) sebesar:

75 o 81 - 100

65 o 61 - 80

55 o 41 - 60

45 o 21 - 40

35 o 00 20

Hall (1985) memberikan nilai SMR, sbb.:

SMR = 0,65 RMR +25

Orr (1992) memberikan nilai SMR, sbb.:

SMR = 35 ln RMR 71

Tabel. Rating of adjustment factor for method of excavation

22

8.4. Tabel Klasifikasi Yang Digunakan

A. Klasifikasi Parameter Dan Pembobotan

Parameter Selang Nilai

1

Kuat Tekan PLI (MPa) >10 10-4 4-2 2-1 untuk Kuat Tekan Rendah

Batuan Utuh UCS (MPa) >250 100-250 50-100 25-50 25-5 5-1

23

B. SMS = RMRB + (F1X F2 X F3 ) + F4

Faktor penyesuaian untuk

kekar (F1,F2,F3)

j = arah kekar, j = kemiringan kekar

s = arah lereng, j = kemiringan lereng

Sangat

menguntungkan menguntungkan Baik

Tidak

menguntungkan

Sangat tidak

mengungtungkan

Longsoran bidang

| j s | > 300 300 - 200 200 - 100 100 - 20 < 20

Toppling | j s - 1800 |

Nilai F1 0.15 0.4 0.7 0.85 1

Hubungan F1 = ( 1 sin (| j s |)2

| j | < 200 200 - 100 300 - 350 350 - 450 > 450

Nilai F2 longsoran

bidang 0.13 0.4 0.7 0.85 1

Nilai F2 Toppling 1

Hubungan F2 = tg2 j

Longsoran bidang j - s > 100 100- 00 00 00 (-100) < ( - 100)

Toppling j - s < 1100 1100 - 1200 > 1200 - -

Nila F3 0 - 6 -25 -50 -60

Hububgan F3 ( mengunakan pembobotan bieniawski, 1976 )

F4 F4 = nilai empirik untuk metode penggalian

Metode penggalian Lereng asli prespliting Smooth

blasting

Peledakan atau

mekanik Peledakan buruk

Nilai F4 15 10 -8 0 -8

24

IX. RENCANA KEGIATAN PENELITIAN

Rencana kegiatan penelitian adalah sebagai berikut :

No Tahap kegiatan Februari 2015 Maret 2015 April 2015

1

Tahap

Persiapan

1 2 3 4 1 2 3 4 1 3 4 5

Pengumpulan

Data Studi

Pustaka

Penyusunan

Proposal

Konsultasi

Proposal

2

Tahap Penulisan

Laporan

Penyusunan Draft

Konsultasi Draft

3

Presentasi

Pelaksanaan

Presentasi

Perbaikan Draft

4 Penjilitan Dan

Pendadaran

25

DAFTAR PUSTAKA