Kemantapan lereng di tambang terbuka seringnya dievaluasi dengan metoda keseimbangan batas. Ada empat parameter yang perlu diperhatikan dalam perancangan kemantapan lereng di tambang terbuka, yaitu rencana penambangan, kondisi struktur geologi, sifat-sifat fisik dan mekanik material pembentuk lereng dan tekanan air tanah. Dari ke-empat parameter tersebut, struktur geologi merupakan parameter yang paling dominan dalam mengontrol kemantapan lereng batuan baik dari bentuk maupun arah longsoran lereng.

Dengan menggunakan metoda keseimbangan batas, kemantapan lereng dapat dievaluasi dengan metoda analitik dan empirik. Walaupun metoda analitik sudah banyak diterima oleh kalangan akademik dan praktisi, metoda ini masih mempunyai suatu kekurangan, karena analitik biasanya menggunakan beberapa asumsi seperti; massa batuan dianggap homogen, isotropik elastik brittle patahan dianggap sebagai bidang geser ideal beban yang bekerja hanya beban gravitasi, setelah material runtuh segmen bidang longsor dianggap sebagai kekar baru.

Maka jelas disini bahwa metoda analitik tidak memperhatikan parameter massa batuan yang sebetulnya berubah secara vertika dan horizontal. Dalam upaya memperhitungkan faktor-faktor tersebut dan pengaruh peledakan saat penggalian massa batuan, klasifikasi massa batuan yang sudah banyak dipakai dalam peracangan kestabilan lubang bukaan bawah juga sudah mulai diadopsi pada perancangan kemantapan lereng baik untuk pekerjaan sipil maupun tambang.

Klasifikasi massa batuan yang terdiri dari beberapa parameter sangat cocok untuk mewakili karakteristik massa batuan, khususnya sifat-sifat bidang lemah atau kekar dan derajat pelapukan massa batuan. Atas dasar ini 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. Romana (1985 & 1991) menekankan deskripsi detil dari kekar untuk melihat potensi kelongsorannya dan pengaruh cara penggalian terhadap kemantapan lereng.

Pembuatan klasifikasi massa batuan untuk kemantapan lereng didasarkan atas studi kasus di Afrika Selatan, Selandia Baru, Antartika, Scotlandia dan Spanyol dan hanya beberapa saja yang melibatkan data dari Australia.

2. KARAKTERISTIK UMUM KLASIFIKASI MASSA BATUAN

Pada dasarnya pembuatan klasifikasi massa batuan bertujuan; Mengidentifikasi parameter-parameter penting yang mempengaruhi perilaku massa batuan. Membagi formasi massa batuan kedalam grup yang mempunyai perilaku sama menjadi kelas massa batuan. Memberikan dasar-dasar untuk pengertian karakteristik dari setiap kelas massa batuan. Menghubungkan pengalaman dari kondisi massa batuan di satu lokasi dengan lokasi lainnya. Mengambil data kuantitatif dan pedoman untuk rancangan rekayasa (engineering) Memberikan dasar umum untuk kemudahan komunikasi diantara para insinyur dan geologiwan.

Agar dapat dipergunakan dengan baik dan cepat maka klasifikasi massa batuan harus mempunyai beberapa sifat seperti berikut; Sederhana, mudah diingat dan dimengerti. Sifat-sifat massa batuan yang penting harus disertakan Parameter dapat diukur dengan mudah dan murah Pembobotan dilakukan secara relatif Menyediakan data-data kuantitatif

Dengan menggunakan klasifikasi massa batuan akan diperoleh paling tidak tiga keuntungan bagi perancangan kemantapan lereng yaitu; Meningkatkan kualitas hasil penyelidikan lapangan dengan data masukan minimum sebagai parameter klasifikasi. Memberikan informasi/data kuantitatif untuk tujuan rancangan Penilaian rekayasa dapat lebih baik dan komunikasi lebih efektif pada suatu prooyek.

Beberapa klasifikasi massa batuan yang banyak dipakai atau modifikasi untuk kepentingan kemantapan lereng antara lain; Rock Mass Rating (RMR, Bieniawski, 1973 & 1989) Rock Mass Strength (RMS, Selby, 1980) Slope Mass Rating (SMR, Romana, 1985 & 1991)

3.ROCK MASS RATING - BIENIAWSKI

Rock Mass Rating (RMR) disebut juga Geomechanics Classification dibuat oleh Bieniawski (1973). Klasifikasi ini sudah dimodifikasi beberapa kali sesuai dengan adanya data baru agar dapat digunakan untuk berbagai kepentingan dan sesuai dengan standard Internasional. RMR terdiri dari enam parameter untuk mengklasifikasi massa batuan (lihat Tabel 1) yaitu, UCS, RQD, jarak kekar (discontinuity), kondisi kekar, kondisi air tanah dan orientasi kekar

Tabel 1 Rock Mass Rating (Bieniawski, 1989)

A. Parameter klasifikasi dan bobotParameterSelang pembobotan

1Kuat tekanPLI (MPa)> 104 - 102 - 41 - 2Gunakan nilai UCS

batuan utuhUCS (MPa)> 250100 - 25050 - 10025 - 505-251-5 2 m0.6-2 m0.2-0.6 m0.06-0.2 m< 0.06 m

Bobot20151085

4Kondisi kekar

muka sgt kasar, tak menerus, tak terpisah, dinding tak lapukmuka agak kasar pemisahan< 1 mm, dinding agak lapukmuka agak kasar pemisahan< 1 mm, dinding sangat lapukmuka slikensided gouge < 5 mm, pemisahan 1-5 mm, menerusgouge lunak > 5 mm pemisahan > 5 mm, menerus

Bobot302520100

Aliran per 10 m panjang singkapan (Lt/men)kosong< 1010 - 2525 - 125> 125

5Air tanahTekanan air/tegangan utama major0< 0.10.1 - 0.20.2 - 0.5> 0.5

Kondisi umumKeringLembabBasahNetesMengalir

Bobot1510740

B. Penyesuaian bobot untuk orientasi kekarStrike & dipSangat menguntungkanMenguntung-kanSedangTak menguntungkanSangat tak menguntungkan

Tunnel0- 2- 5- 10- 12

BobotFon-dasi0- 2- 7- 15- 25

Le-reng0- 5- 25- 50- 60

C. Kelas massa batuan menurut bobot totalBobot100 - 8180 - 6160 - 4140 - 21< 20

No. Kelas.IIIIIIIVV

DeskripsiBatusangat baikBatubaikBatusedangBatu burukBatusangat buruk

D. Arti kelas massa batuanNo. KelasIIIIIIIVV

Stand up time rata-rata & span20 th, 15 m1 th, 10 m1 minggu, 5 m10 jam, 2.5 m30 menit, 1 m span

Kohesi massa batuan (kPa)> 400300 - 400200 - 300100 - 200< 100

Sudut gesek dalam massa batuan> 450350- 450250- 350150- 250< 15

Parameter-parameter ini selanjutnya disatukan menjadi lima grup, dan karena beberapa parameter tidak mempunyai kepentingan yang sama terhadap bobot total dari RMR, maka pembobotan untuk setiap parameter berbeda. Bobot tinggi menunjukkan kualitas massa batuan yang lebih baik.Karena isian kekar bisa terdiri dari kuarsa, lempung, karbonat, kaolin, khlorit atau sedimen dan kekasarannya juga berbeda maka evaluasi kondisi kekar harus mengikuti standard yang sudah ada, yang diberikan oleh ISRM (1981) seperti ditunjukkan pada Gambar 1.

Gambar 1 Tipikal profil kekasaran kekar dan rekomendasi penamaannya (ISRM, 1981). Panjang profil antara 1 hingga 10 m; skala vertikal dan horizontal samas

Kondisi air tanah yang ditemukan pada survey kekar harus diidentifikasi sesuai dengan penjelasan pada Tabel 1 yaitu, kering (completely dry), lembab (damp), basah (wet), menetes (dripping) dan mengalir (flowing). Pengaruh orientasi kekar terhadap arah penggalian dievaluasi dengan cara mencari arahan umum kekar pada proyeksi stereonet dan pembobotannya disesuaikan dengan penjelasan pada Tabel 1.

4. KLASIFIKASI MASSA BATUAN UNTUK KEMANTAPAN LERENG

Agar mendapatkan persamaan pendapat mengenai parameter-parameter yang sering digunakan untuk persoalan kemantapan lereng Gambar 2 memperlihatkan bagian dari parameter tersebut.

3.ROCK MASS RATING - BIENIAWSKI

Rock Mass Rating (RMR) disebut juga Geomechanics Classification dibuat oleh Bieniawski (1973). Klasifikasi ini sudah dimodifikasi beberapa kali sesuai dengan adanya data baru agar dapat digunakan untuk berbagai kepentingan dan sesuai dengan standard Internasional. RMR terdiri dari enam parameter untuk mengklasifikasi massa batuan (lihat Tabel 1) yaitu, UCS, RQD, jarak kekar (discontinuity), kondisi kekar, kondisi air tanah dan orientasi kekar

Tabel 1 Rock Mass Rating (Bieniawski, 1989)

A. Parameter klasifikasi dan bobotParameterSelang pembobotan

1Kuat tekanPLI (MPa)> 104 - 102 - 41 - 2Gunakan nilai UCS

batuan utuhUCS (MPa)> 250100 - 25050 - 10025 - 505-251-5 2 m0.6-2 m0.2-0.6 m0.06-0.2 m< 0.06 m

Bobot20151085

4Kondisi kekar

muka sgt kasar, tak menerus, tak terpisah, dinding tak lapukmuka agak kasar pemisahan< 1 mm, dinding agak lapukmuka agak kasar pemisahan< 1 mm, dinding sangat lapukmuka slikensided gouge < 5 mm, pemisahan 1-5 mm, menerusgouge lunak > 5 mm pemisahan > 5 mm, menerus

Bobot302520100

Aliran per 10 m panjang singkapan (Lt/men)kosong< 1010 - 2525 - 125> 125

5Air tanahTekanan air/tegangan utama major0< 0.10.1 - 0.20.2 - 0.5> 0.5

Kondisi umumKeringLembabBasahNetesMengalir

Bobot1510740

B. Penyesuaian bobot untuk orientasi kekarStrike & dipSangat menguntungkanMenguntung-kanSedangTak menguntungkanSangat tak menguntungkan

Tunnel0- 2- 5- 10- 12

BobotFon-dasi0- 2- 7- 15- 25

Le-reng0- 5- 25- 50- 60

C. Kelas massa batuan menurut bobot totalBobot100 - 8180 - 6160 - 4140 - 21< 20

No. Kelas.IIIIIIIVV

DeskripsiBatusangat baikBatubaikBatusedangBatu burukBatusangat buruk

D. Arti kelas massa batuanNo. KelasIIIIIIIVV

Stand up time rata-rata & span20 th, 15 m1 th, 10 m1 minggu, 5 m10 jam, 2.5 m30 menit, 1 m span

Kohesi massa batuan (kPa)> 400300 - 400200 - 300100 - 200< 100

Sudut gesek dalam massa batuan> 450350- 450250- 350150- 250< 15

Parameter-parameter ini selanjutnya disatukan menjadi lima grup, dan karena beberapa parameter tidak mempunyai kepentingan yang sama terhadap bobot total dari RMR, maka pembobotan untuk setiap parameter berbeda. Bobot tinggi menunjukkan kualitas massa batuan yang lebih baik.Karena isian kekar bisa terdiri dari kuarsa, lempung, karbonat, kaolin, khlorit atau sedimen dan kekasarannya juga berbeda maka evaluasi kondisi kekar harus mengikuti standard yang sudah ada, yang diberikan oleh ISRM (1981) seperti ditunjukkan pada Gambar 1.

Gambar 1 Tipikal profil kekasaran kekar dan rekomendasi penamaannya (ISRM, 1981). Panjang profil antara 1 hingga 10 m; skala vertikal dan horizontal samas

Kondisi air tanah yang ditemukan pada survey kekar harus diidentifikasi sesuai dengan penjelasan pada Tabel 1 yaitu, kering (completely dry), lembab (damp), basah (wet), menetes (dripping) dan mengalir (flowing). Pengaruh orientasi kekar terhadap arah penggalian dievaluasi dengan cara mencari arahan umum kekar pada proyeksi stereonet dan pembobotannya disesuaikan dengan penjelasan pada Tabel 1.