proposal nhm
TRANSCRIPT
-
7/25/2019 Proposal NHM
1/21
ESTIMASI KEKUATAN GESER MASSA BATUAN
DENGAN METODE KLASIFIKASI GEOLOGICAL STRENGTH INDEX
(GSI) UNTUK MENENTUKAN FAKTOR KEAMANAN LERENG
PENAMBANGAN PT PAMAPERSADA NUSANTARA
Proposal Tugas Akhir
Olh !
MART"EN PIT"ERSON #A"$ADI LALANG
%%& %' '%&
PROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI MINERAL
UNIERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL *ETERAN+
$OG$AKARTA
&'%,
-
7/25/2019 Proposal NHM
2/21
ESTIMASI KEKUATAN GESER MASSA BATUAN
DENGAN METODE KLASIFIKASI GEOLOGICAL STRENGTH INDEX
(GSI) UNTUK MENENTUKAN FAKTOR KEAMANAN LERENG
PENAMBANGAN PT PAMAPERSADA NUSANTARA
PROPOSAL TUGAS AK"IR
Disusu- S.agai Salah Sa/u S0ara/ Dala1 Mlaksa-aka- Tugas Akhir
Pa2a Pro2i Tk-ik Pr/a1.a-ga-
Olh !
MART"EN PIT"ERSON #A"$ADI LALANG
%%& %' '%&
Mengetahui :
-
7/25/2019 Proposal NHM
3/21
BAB I
PENDA"ULUAN
A3 4UDUL
ESTIMASI KEKUATAN GESER MASSA BATUAN DENGAN METODE
KLASIFIKASI GEOLOGICAL STRENGTH INDEX (GSI) UNTUK
MENENTUKAN FAKTOR KEAMANAN LERENG PENAMBANGAN
BI4I" EMAS DI PT NE5MONT NUSA TENGGARA.
B3 LATAR BELAKANG
Massa batuan di alam umumnya bersifat kompleks antara lain yaitu heterogen,
anisotrop, dan diskontinu. Adanya kecacatan struktural berupa kekar, perlapisan, dan
sesar akan berpengaruh terhadap kondisi kekuatan batuan di alam. Pekerjaan
rekayasa geoteknik untuk kepentingan analisis kestabilan lereng dalam
praktisnya membutuhkan input parameter berupa stuktur geologi, kondisi air
tanah dan iklim, deformasi dan kekuatan massa batuan, tegangan insitu batuan
serta pengaruh kondisi seismik daerah tambang terbuka. Parameter tersebut
selanjutnya dikuantifikasi sehingga diperoleh karakterisasi dari suatu massa
batuan.Geological Strength Index(!"# adalah salah satu sistem klasifikasi yang dapat
digunakan untuk kepentingan karakterisasi massa batuan.!istem ini memberikan
nilai koreksi terhadap kekuatan batuan berdasarkan kondisi geologi setempat.
!ehingga keluaran karakterisasi yang didapat lebih me$akili kondisi massa
batuan di lapangan.
%alampenelitian ini, akan dilakukan analisis terhadap karakterisasi massa
batuan yang selanjutnya dapat digunakan sebagai parameter dasar dalam
perancangan lereng tambang dimana sistem klasifikasi massa batuan yang
digunakan adalah klasifikasi Geological Strength Index (!"# pada lereng
penambangan P& 'e$mont 'usa &enggara.
#3 TU4UAN PENELITIAN
-
7/25/2019 Proposal NHM
4/21
. Mendapatkan pembobotan karakterisasi massa batuan.
). Menganalisis balik kestabilan lereng penambangan yang sudah terbentuk.
*. Mendapatkan rekomendasi geometri jenjang baru dengan justifikasi
karakterisasi massa batuan dengan sistem klasifikasi Geological Strength
Index(!"#.
D3 RUMUSAN MASALA"
Masalahyang akan dibahas yakni berapa bobot dari karakterisasi massa
batuan jika sistem klasifikasi yang digunakan adalah Geological Strength Index
(!"#. %an jika dilakukan analisis balik kestabilan lereng berdasarkanpembobotan, bagaimana hasilnya+. !erta bagaimana rekomendasi terhadap
desain geometri tinggi dan kemiringan lereng yang aman untuk penambangan.
E3 BATASAN MASALA"
Penelitian karakterisasi massa batuan dilakukan di Pit Penambangan P&
'e$mont 'usa &enggara.
.
-
7/25/2019 Proposal NHM
5/21
BAB II
METODOLOGI PENELITIAN
A3 TIN4AUAN PUSTAKA
Massabatuan adalah batuan in-situ yang mempunyai kecacatan struktural
berupa bidang diskontinuitas yaitu bidang atau celah yang menyebabkan batuan
bersifat tidak menerus antara lain berupa perlapisan, kekar, dan sesar. ekuatan
pada massa batuan (jointed rock masses# dipengaruhi oleh faktor berikut :
. /rientasi dan jarak kerapatan bidang diskontinu). ondisi bidang diskontinu seperti 0
emenerusan (persistence#
oefisien kekasaran kekar (123#
ekuatan bidang diskontinu (13!#
4ebar isian pada bidang diskontinu
egelombangan atau kekasaran (roughness#
Pelapukan pada batuan (weathering#
Pengaruh orientasi bidang diskontinu terhadap kekuatan massa batuan
sangat penting untuk diketahui, sebab dengan cara tersebut dapat dinilai
kemampuan massa batuan untuk menahan beban atau tegangan pada arah-arah
tertentu yang sesuai dengan kondisi dilapangan dan juga sebagai informasi
perancangan lereng tambang. !elain orientasi, jarak kerapatan kekar juga
berpengaruh terhadap kekuatan massa batuan. Apabila suatu batuan mempunyai
kekuatan tinggi tetapi jarak spasi antar kekar sangat dekat maka massa batuan
tersebut lemah.
1arak kerapatan kekar dipengaruhi oleh luasan yang mempengaruhinya,
pada batuan di alam untuk luasan yang kecil jarang terdapat adanya kekar
sehingga batuan tersebut tidak mempunyai kerapatan kekar dan disebut dengan
batuan utuh. Akan tetapi bila cakupannya di perluas lagi maka dalam batuan
tersebut mulai didapati adanya kekar, dari yang kerapatan kekarnya jauh hingga
kerapatan kekar yang sangat dekat.
!truktur ini terdapat pada batuan yang dekat dengan permukaan maupun
pada tempat yang dalam (lihat ambar ).#. fek ukuran pada batuan yang
terkekarkan dengan kuat akan lebih jelas daripada batuan dengan kekar sedikit,
karena efek tersebut lebih dominan pada tarikan yang rekahannya terbuka
-
7/25/2019 Proposal NHM
6/21
dibandingkan dengan rekahan yang tertutup. 5aktor penting lain yang
mempengaruhi massa batuan adalah kemenerusan kekar. !emua faktor tersebut
terdapat dalam bidang diskontinu dan hal tersebut dapat mempengaruhi kekuatan
dari massa batuan yang terdapat di alam dan juga dibidang pertambangan, adanya
bidang diskontinu berpengaruh sekali terhadap stabilitas lereng pada tambang
terbuka maupun stabilitas tero$ongan pada tambang dalam.
ekuatan dan kondisi suatu massa batuan yang terdapat di alam dapat
diketahui dan dikelompokkan kedalam kelas-kelas massa batuan dari lemah
hingga sangat kuat. elas massa batuan tersebut didapatkan dari hasil
pengklasifikasian massa batuan dengan beberapa metode klasifikasi seperti 2M2
dan !".
Ga1.ar &3%3
Ilus/rasi P-gr/ia- E6k Skala ("ok
7 Bro8-9 %:;')
Dskripsi Massa Ba/ua-
%eskripsi massa batuan dapat
digunakan untuk mengklasifikasikan
massa batuan. lasifikasi massa
batuan yang terdiri dari
beberapa parameter sangat
cocok untuk me$akili karakteristik massa batuan, khususnya sifat-sifat bidang
lemah atau kekar dan derajat pelapukan massa batuan. Atas dasar ini sudah
banyak usulan dan modifikasi terhadap sistem klasifikasi massa batuan yang
dapat digunakan untuk merancang kestabilan lereng. Parameter deskripsi massa
batuan diantaranya adalah orientasi, spasi6jarak, kemenerusan, 123, 13!, lebar
"sian, kekasaran, dan tingkat pelapukan pada bidang diskontinu.
Spasi A-/ar Bi2a-g Disko-/i-u
!pasi antar bidang diskontinu adalah jarak antara bidang-bidang lemah
seperti kekar, sesar dan bidang perlapisan dalam massa batuan. !uatu rekahan
-
7/25/2019 Proposal NHM
7/21
yang pararel disebut set dan set-set yang saling berpotongan disebut joint set
sistem. lasifikasi spasi antar kekar menurut International Society of Rock
Mechanics("!2M,78# dapat dilihat pada &abel )..
Ta.l &3%3
Klasi6ikasi Spasi A-/ar Bi2a-g Disko-/i-u (Bi-ia8ski9 %:;:)
K1-rusa- (Persistence)
Persistensi didefinisikan sifat kemenerusan dari bidang kekar yang
didefinisikan sebagai panjang dari diskontinuitas pada massa batuan dan dapat
diukur panjangnya. Persistensi ditentukan dengan mengamati dan mengukur
panjang dari bidang kekar di massa batuan. lasifikasi persistensi kekar menurut
"!2M dapat dilihat pada &abel ).).
Ta.l &3&3Klasi6ikasi Prsis/-si Bi2a-g Disko-/i-u (Bi-ia8ski9 %:;:)
%!2"P!"PA'1A'
P2!"!&'!"
!angat rendah 9 m
2endah -* m
%!2"P!"PA'1A'
P2!"!&'!"
!edang *- m
&inggi -) m
!angat tinggi ;) m
Kglo1.a-ga- a/au Kkasara- (Roughness)
ekasaran merupakan parameter penting dari kondisi ketidakmenerusan.
ekasaran didefinisikan sebagai tingkat kekasaran dipermukaan bidang kekar,
berfungsi sebagai pengunci antar blok atau mencegah pergeseran sepanjang
permukaan kekar.
-
7/25/2019 Proposal NHM
8/21
menentukan bentuk kekasaran dapat memperkirakan secara isual dan
mencocokkannya secara langsung dengan penampang kekasaran pada ambar
).) dan ambar ).*.
Ga1.ar &3&3
Pro6il Kkasara- 2a- Nilai R-/a-g 4R# (Bar/o- 7 #hou.09 %:
-
7/25/2019 Proposal NHM
9/21
Ga1.ar &3=3Pro6il B-/uk Kkasara- (Bar/o- 7 #hou.09 %:
-
7/25/2019 Proposal NHM
10/21
Material pengisi didefinisikan sebagai isian pada celah antar bidang
diskontinu yang umumnya terdiri dari pasir, kalsit, lempung, lanau, breksi,
kuarsa, dan pyrite. Material pengisi ini akan mempengaruhi kuat geser bidang
kekar.
1ika ketebalan material pengisi lebih besar dari amplitudo gelombang
(undulation# permukaan geser, maka karakteristik geser akan ditentukan oleh
kekuatan material pengisi. "sian mempunyai dua hal yang dapat berpengaruh :
a. &ergantung ketebalannya, isian menghambat penguncian yang diakibatkan
kekasaran rekahan.
b. !ifat isian itu sendiri yaitu kuat geser, permeabilitas, dan perilaku deformasi.
!ehingga perlu diketahui aspek berikut ini : jenis, ketebalan, kesinambungan,
dan hubungan satu sama lain
Plapuka- pa2a Ba/ua- (Weathering)
Pelapukan dinding batuan, yaitu ketidakmenerusan permukaan yang
terbentuk pada batuan, oleh "!2M (78# diklasifikasikan seperti pada &abel ).*.
=ntuk memudahkan dalam pengukuran tingkat pelapukan pada batuan disingkat
dengan ) huruf.
Ta.l &3=3
Ti-gka/ Plapuka- (ISRM9 %:;%)
ode 1enis %efinisi
52 5resh &idak ada tanda-tanda pelapukan, $arna
tidak berubah, batuan segar, kristalnya
terang.
!B !lightly Beathered Barna sedikit berubah, memperlihatkan
sedikit perubahan pada kekuatan batuan,
ketidak menerusan ternoda atau luntur dan
dapat terisi oleh isian tipis hasil dari iterasimaterial. 4unturan tadi dapat meluas dari
permukaan ketidakmenerusan sampai
kedalam batuan dengan jarak sampai ) C
dari pada spasi ketidakmenerusan.
ode 1enis %efinisi
MB Moderately Beathered elunturan meluas dari bidang
ketidakmenerusan lebih besar )C daripada
spasi ketidakmenerusan. etidakmenerusan
dapat terisi oleh hasil iterasi material.
Mungkin dapat ditemukan batas butiran
-
7/25/2019 Proposal NHM
11/21
yang terbuka. ekuatan batuan telah terubah
oleh pelapukan.
@B @ighly Beathered ># tidak cukup untuk menggambarkan kekuatan geser batuan.
-
7/25/2019 Proposal NHM
12/21
tegangan geser disebut dengan kohesi seketika sedangkan kemiringannya disebut
dengan sudut geser dalam seketika. Penghitungan nilai ipada tegangan normal
tertentu dapat dilakukan dengan menggunakan persamaan, dimana nilai n
dapat dihitung menggunakan persamaan ).) (@oek and
-
7/25/2019 Proposal NHM
13/21
'ilai!" diperoleh dari hasil deskripsi geologi dengan berdasarkan struktur
dan kondisi permukaan struktur. 'ilai !" dapat juga didekati dari nilai 2ock
Mass 2ating (2M2# yang diperoleh dari klasifikasi massa batuan menurut
-
7/25/2019 Proposal NHM
14/21
Ga1.ar &3,3
P--/ua- Nilai GSI ("ok 7 Mari-os9 &''')
Es/i1asi Bo.o/ Kara/risasi Massa Ba/ua-
Parameterdasar yang digunakan untuk pembobotan karakter massa batuan
adalah kuat tekan uniaksial (Jci# dan konstanta material (mi# yang berkaitan
dengan parameter yang didapatkan pada pengujian geser batuan. "dealnya,
parameter tersebut didapatkan melalui serangkaian percobaan laboratorium
(@oek and
-
7/25/2019 Proposal NHM
15/21
=ntuk memenuhi kebutuhan ini maka dapat digunakan tabel-tabel yang terdapat
pada gambar ).F dan gambar ).>. Adapun tabel yang ditampilkan merupakan tabel
reisi dari ersi sebelumnya (Marinos dan @oek, )#
-
7/25/2019 Proposal NHM
16/21
Ga1.ar &3>3
P--/ua- Nilai mi2i Lapa-ga- ("ok 7 Mari-os9 &''')
-
7/25/2019 Proposal NHM
17/21
!etelah parameter Jci , midan !" didapatkan langkah selanjutnya adalah melakukan
estimasi parameter sifat mekanik dari massa batuan. Adapun contoh prosedur
perhitungannya seperti pada gambar ).D berikut.
Ga1.ar &3
-
7/25/2019 Proposal NHM
18/21
Metode yang digunakan dalam penelitian ini didasarkan pada metode
perhitungan aktual lapangan yang bertujuan untuk mendapatkan hasil pada
$aktu sekarang. &eknik pengumpulan data ditempuh dengan prosedur
penelitian yang mencakup :
a. !tudi 4iteratur
&ahap studi literatur dilakukan dengan pengumpulan sumber informasi tang
berkaitan dengan kegiatan penelitian yang berasal dari referensi yang
berhubungan dengan masalah yang dihadapi.
b. Pengamatan 4apangan
Pengamatan lapangan dilakukan untuk memperoleh data-data parameter
untuk pembobotan karakterisasi massa batuan. !elama pengamatan
lapangan, dilakukan diskusi yang meliputi pengolahan data lapangan dan
analisis hasil pengolahan data.
c. Pengambilan %ata
. ondisi lereng penambangan
/rientasi bidang diskontinu
ondisi bidang diskontinu
). %ata eoteknik
*. %ata eologi
%iagram alir penelitian dapat dilihat pada ambar ).8.
arakterisasi Massa
-
7/25/2019 Proposal NHM
19/21
Ga1.ar &3;3
Diagra1 Alir P-li/ia-
BAB III
REN#ANA PEN$ELESAIAN MASALA"
A3 P-golaha- Da/a
%ata-data yang didapatkan dari lokasi penelitian selanjutnya akan diolah
dan dianalisis. Adapun pengolahan dan analisis data yang dilakukan adalah
sebagai berikut:
a. Menentukan kondisi bidang diskontinu.
ondisi
-
7/25/2019 Proposal NHM
20/21
b. Melakukan perhitungan untuk mendapatkan pendekatan nilai Jci dan
mi.
c. Melakukan perhitungan untuk mendapatkan nilai Geological
Strength Index(!"#.
d. Melakukan percobaan laboratorium untuk mendapatkan nilai Jci.
e. Melakukan perhitungan karakterisasi massa batuan.
f. Membandingkan nilai Jci dan miyang didapatkan di lapangan dengan
percobaan di laboratorium.
B3 P1.ahasa- MasalahPembahasan masalah yang akan dilakukan yaitu menghitung nilai
karakteristik massa batuan berdasarkan sistem klasifikasi Geological Strength
Index (!"# yang kemudian akan dibandingkan dengan data pengujian
laboratorium untuk beberapa parameter yang kemudian akan menghasilkan nilai
parameter batuan yang mendekati keadaannya di lapangan.
#3 "asil 0a-g Diharapka-
-
7/25/2019 Proposal NHM
21/21
F Pembuatan draft
DAFTAR PUSTAKA
. @oek, ., aiser, P.., and