A. JUDUL

KESTABILAN LERENG BERDASARKAN KARAKTERISTIK BATUAN

PADA PT. TANJUNG ALAM JAYA, KEC. PENGARON, KAB. BANJAR

B. ALASAN PEMILIHAN JUDUL

PT. Tanjung Alam Jaya dalam melakukan aktifitas penambangannya menggunakan

sistem Surface Mining yang mempunyai pola penambangan berjenjang. Pola yang

demikian ini dapat mengakibatkan suatu masalah yaitu keruntuhan pada jenjang itu sendiri.

Pembuatan jenjang dapat menimbulkan masalah terutama pada batuan yang tidak

kompak. Perubahan tegangan batuan yang besar dapat mengakibatkan longsoran. Hal ini

akan berbahaya bagi pekerja yang berada dilokasi penambangan dan juga mengakibatkan

kerusakan pada alat-alat yang sedang beroperasi.

Pemilihan judul ini didasarkan pada karakteristik batuan yang ada di lokasi

penambangan, sehingga kemungkinan longsoran yang terjadi adalah longsoran bidang

ataupun longsoran baji.

Untuk mengatasi masalah ini perlu kita melakukan analisis kemantapan lereng

untuk rancangan geometris timbunan lapisan tanah penutup agar dapat memperkecil bahaya

longsoran yang terjadi.

C. TUJUAN PENELITIAN

Tujuan penelitian adalah untuk mengetahui apakah lereng hasil proses

penambangan itu aman/stabil dan menganalisa jenis kelongsoran yang mungkin akan

terjadi untuk merancang geometris lereng penambangan batuan. Hal ini bisa diketahui

setelah data-data yang dibutuhkan untuk perhitungan diperoleh, yaitu berupa data-data yang

akan diperoleh dari penyelidikan maupun data penunjang lain sehingga angka faktor

keamanan lereng dapat ditentukan, data-data tersebut antara lain :

- Data litologi

- Data topografi

- Peta Geologi

- Data-data Geoteknik, seperti ;

a. Kohesi pada bidang luncur

b. kekuatan geser

c. tegangan total pada bidang geser

d. tengangan air pori

e. sudut geser dalam pada tegangan efektif

f. bobot isi batuan

g. tinggi lereng dan tinggi jenjang

h. sudut kemiringan lereng

D. PERUMUSAN MASALAH

Sistem penambangan terbuka yang berjenjang biasanya akan menimbulkan masalah

yaitu pada jenjangnya. Keruntuhan pada jenjang dapat disebabkan oleh tidak sesuainya

parameter geometri lereng terhadap kekuatan batuan itu sendiri. Sehingga parameter-

parameter dan faktor lain yang mempengaruhi kemantapan lereng perlu diketahui dan

disesuaikan dengan kekuatan batuan, sehingga rancangan geometris lereng penambangan

dapat dibuat, dengan cara :

1. Mengetahui langkah-langkah penyelesaian masalah kestabilan lereng, mulai dari tahap

pekerjaan persiapan, penelitian pendahuluan dan penyelidikan terinci sampai penentuan

faktor keamanan lereng sebagai tujuan akhir.

2. Dengan mengetahui urutan pekerjaan penelitian, didukung dengan teori dasar yang baik

serta data pendukung yang memadai maka dapat dilakukan penyelidikan di lapangan

maupun di laboratorium untuk mendapatkan sejumlah data utama yang merupakan data-

data parameter geomekanika untuk perhitungan dan analisa kestabilan lereng.

3. Faktor keamanan/kemantapan lereng yang telah diperoleh dari perhitungan dibandingkan

dengan faktor keamanan lereng standar, maka akan dapat diketahui apakah lereng

tersebut aman atau tidak.

E. PENYELESAIAN MASALAH

1. Dasar Teori

Dengan adanya pembuatan jenjang akan mempengaruhi kemantapan lereng dan

tegangan dipermukaan. Pada batuan yang tidak kompak dengan adanya perubahan

tegangan yang besar dapat mengakibatkan kelongsoran.

Jenjang yang dibuat dalam rancangannya agar stabil yang bertujuan supaya

rancangan geometri lereng dapat direalisasikan.

Faktor –faktor yang perlu diperhatikan dalam menganalisis kemantapan suatu

lereng adalah:

a. Geometri Lereng

Geometri lereng yang perlu diketahui adalah :

Orientasi (jurus dan kemiringan) lereng

Tinggi dan kemiringan (tiap-tiap jenjang).

Lebar jenjang (Berm).

Lereng yang terlalu tinggi akan mengakibatkan kondisi yang tidak mantap dan

cenderung lebih mudah longsor, demikian juga untuk sudut lereng yang mempunyai

kemiringan yang besar akan menjadikan lereng kurang mantap.

b. Penyebaran Batuan

Macam penyebaran dan hubungan antar batuan yang terdapat didaerah

penyelidikan harus diketahui. Hal ini perlu dilakukan karena sifat fisis dan

mekanis batuan berbeda sehingga kekuatan batuan dalam menahan bebannya

sendiri juga berbeda.

c. Relief Permukaan Bumi

Faktor ini mempengaruhi laju erosi, pengendapan, menentukan arah aliran air

permukaan lebih besar dan mengakibatkan pengikisan yang lebuh banyak.

Akibatnya adalah banyak dijumpai singkapan-singkapan yang mempercepat

proses pelapukan. Batuan akan mudah lapuk dan mempengaruhi kekuatan

batuan. Pada akhirnya kekuatan batuan menjadi kecil sehingga kemantapan

lereng berkurang.

d. Struktur Geologi, yang perlu diketahui adalah bidang diskontinuitas atau bidang

lemah seperti sesar, kekar, perlapisan, bidang ketidakselarasan dan sebagainya.

Struktur geologi ini merupakan bidang lemah dalam massa batuan dan dapat

menurunkan kemantapan lereng.

e. Iklim

Iklim berpengaruh terhadap kemantapan lereng karena iklim mempengaruhi

perubahan temperatur. Temperatur yang cepat berubah akan mempercepat

proses pelapukan batuan. Untuk daerah tropis pelapukan berlangsung lebih

cepat dan kelongsoran pada lereng lebih cepat berlangsung.

f. Sifat Fisis dan Mekanis Batuan

Sifat fisis dan mekanis batuan yang diperlukan sebagai data menganalisis

kemantapan lereng adalah :

Bobot isi

Porositas

Kandungan air

Kuat geser batuan dan bidang lemah

Kuat tekan uniaksial, kuat tarik, modulus deformasi, poison’ ratio

Analisis kemantapan lereng untuk mengetahui sifat fisik dan mekanik

biasanya menggunakan metode numerik.

Suatu istilah umum yang digunakan untuk menyatakan suatu kemantapan lereng

adalah faktor keamanan atau faktor kemantapan. Faktor ini merupakan perbandingan antara

gaya penahan yang membuat lereng tetap mantapdengan gaya penggerak yang

menyebabkan lereng longsor. Secara matematis rumus faktor keamanan lereng dapat

dinyatakan sebagai berikut :

R

F = Fp

Dimana, F = Faktor keamanan lereng

R = Gaya penahan, berupa resultan gaya-gaya yang membuat

lereng tetap mantap.

F = Gaya penggerak, berupa resultan gaya-gaya yang menyebab-

Kan lereng longsor.

Pada keadaan, F > 1 = Lereng dalam keadaan mantap/stabil

F = 1 = Lereng dalam keadaan seimbang, siap untuk longsor

F < 1 = Lereng dalam keadaan tidak mantap

Dalam keadaan proses longsoran pada batuan dibedakan menjadi 4, yaitu :

Longsoran Bidang (Plane Failure)

Longsoran Baji (Wedge Failure)

Longsoran Busur (Circulair Failure)

Longsoran Guling (Toppling Failure)

Longsoran Bidang (Plane Failure)

Longsoran bidang merupakan suatu longsoran batuan yang terjadi sepanjang bidang

luncur yang dianggap rata. Bidang luncur tersebut dapat berupa bidang sesar, rekahan

maupun bidang perlapisan. Syarat-syarat terjadinya longsoran adalah :

1. Terdapatnya bidang luncur bebas, berarti kemiringan bidang luncur harus lebih kecil

dari kemiringan lereng.

2. Arah bidang luncur searah atau mendekati sejajar dengan arah lereng.

3. Kemiringan bidang luncur lebih besar dari pada sudut geser dalam batuan.

4. Terdapatnya bidang bebas (tidak terdapat gaya penahan) pada kedua sisi longsoran.

Gambar 1.

GEOMETRI LONGSORAN BIDANG

Longsoran Baji (Wedge Failure)

Longsoran baji dapat terjadi pada suatu batuan jika terdapat lebih dari satu bidang

lemah yang bebas saling berpotongan. Sudut perpotongan antara bidang lemah tersebut

harus lebih besar dari sudut geser dalam batuan. Bidang lemah ini dapat berupa bidang

sesar, rekahan maupun bidang perlapisan. Cara longsoran baji dapat melalui salah satu

beberapa bidang lemahnya, atau melalui garis perpotongan kedua bidang lemahnya.

Gambar 2.

GEOMETRI LONGSORAN BAJI

Longsoran Busur (Circulair Failure)

Longsoran batuan yang terjadi sepanjang bidang luncur disebut dengan busur.

Longsoran busur akan terjadi pada tanah atau material yang bersifat seperti tanah, yang

diantara partikel tanah tidak saling terikat satu sama lain. Dengan demikian longsoran busur

juga dapat terjadi pada batuan yang sudah lapuk dan banyak terdapat bidang-bidang lemah

maupun tumpukan batuan hancur.

Gambar 3.

LONGSORAN BUSUR

Longsoran guling (Toppling Failure)

Longsoran guling akan terjadi pada suatu lereng batuan yang arah kemiringannya

berlawanan dengan kemiringan bidang-bidang lemahnya. Keadaan tersebut dapat

digambarkan dengan balok-balok yang diletakkan diatas sebuah bidang miring sebagai

berikut :

Jika > dan X/Yn < tan, maka balok akan meluncur kemudian mengguling.

Jika < dan X/Yn < tan, maka balok akan langsung mengguling.

Berdasarkan bentuk dan poros menggulingnya, maka longsoran guling dibedakan

menjadi tiga, yaitu :

Longsoran guling setelah mengalami lenturan (Flexural Toppling)

Longsoran guling yang beruupa balok (Block Toppling)

Longsoran gabungan dari kedua longsoran diatas (Block Flexural Toppling)

2. Pengamatan Lapangan

Sebelum melakukan pengamatan dan pengukuran tentang analisis kemantapan,

maka perlu diketahui beberapa hal terlebih dahulu, yaitu :

a. Relief permukaan bumi

b. Penyebaran batuan

c. Iklim dan curah hujan

d. Gaya-gaya luar yang mempengaruhi

Kemudian kita melakukan pengamatan dan pengukuran terhadap kemantapan lereng,

yaitu:

1. Pengukuran struktur geologi

Orientasi jurus dan kemiringan kekar

Orientasi jurus dan kemiringan bidang perlapisan

Orientasi jurus dan kemiringan bidang sesar

Hal ini dilakukan untuk arah dan jenis longsoran yang akan terjadi bila jenis

longsoran sudah diketahui maka akan lebih mudah untuk menetukan kemantapan

lereng dan metode analisis kemantapan lereng.

2. Pemboran

Pemboran dilakukan untuk memenuhi muka air tanah dan data litologi batuan serta

contoh batuan.

3. Pengukuran geometri lereng

Pengukuran geometri lereng dilakukan untuk mengetahui jurus dan kemiringan

lereng, ketinggian lereng, dan lebar jenjang.

4. Pengamatan sifat fisik dan mekanik batuan

Pengamatan sifat fisik dan mekanik ini dilakukan di laboratorium, meliputi bobot isi

batuan, porositas, kandungan air atau bobot isi air, kohesi batuan, sudut geser

dalam, tegangan normal, tegangan geser dan lain-lain.

Kemudian data hasil pengamatan dan pengukuran serta analisis dilapangan

dibandingkan dengan perhitungan secara teoritis.

3. Data Yang Diambil

Data-data yang diperlukan adalah :

a. Data utama yaitu data penting yang digunakan untuk membahas masalah-masalah yang

dihadapi. Data utama yang perlu diambil adalah data yang mempengaruhi kelongsoran.

b. Data pendukung yaitu data yang dapat mendukung data-data dari lapangan guna

menganalisis permasalahan yang ada untuk mencari alternatif penyelesaian masalah.

Data pendukung dapat diambil dari laporan penelitian terdahulu dari perusahaan, brosur

perusahaan, dari data instansi yang terkait dan juga dari literatur-literatur.

4. Analisis Penyelesaian Masalah

Dalam menganalisa penyelesaian masalah sebelumnya beberapa hal yang perlu

diperhatikan adalah :

a. Pengukuran struktur geologi

Alat yang dipakai adalah kompas geologi.

b. Pengukuran kondisi air tanah

Alat yang dipakai adalah alat bor.

c. Pengukuran geometri lereng

Alat yang dipakai dalah kompas geologi dan alat ukur.

d. Pengamatan sifat fisik dan mekanik batuan

Alat yang dipakai adalah sarana laboratorium seperti neraca listrik, eskilator, pompa

vacum, oven, alat bor inti, alat pemotong batu, gerenda, jangka sorong, dial gauge,

dan mesin kuat tekan uniaksial.

Kemudian setelah hasilnya dicapai dan permasalahan dapat diketahui dengan

ditentukannya jenis longsoran kemudian permasalahan yang timbul kita analisa. Metode

yang sesuai untuk menganalisis dalam penelitian ini penyusun akan menggunakan metode

Hoek dan Bray, karena metode ini merupakan metode yang baik dan hasilnya dapat

dipertanggungjawabkan.

F. METODOLOGI PENELITIAN

Dalam menyusun rencana skripsi ini penyusun akan menggabungkan antara teori yang

telah ada dengan keadaan yang ada dilapangan, sehingga dari keduanya akan didapatkan

pendekatan masalah yang baik.

Adapun aturan penelitiannya adalah sebagai berikut :

1. Studi literatur

Studi ini dilakukan dengan mencari bahan-bahan pustaka yang menunjang diperoleh

dari :

Instansi yang terkait

Perpustakaan

Brosur-brosur, buletin

Informasi-informasi

Peta, grafik dan tabel

2. Penelitian di lapangan

Dalam melaksanakan penelitian dilapangan akan dilakukan beberapa tahap, yaitu :

Observasi lapangan dengan melakukan pengamatan secara langsung dilapangan

yang akan dibahas yang terjadi dan mencari informasi-informasi pendukung

yang berkaitan dengan masalah.

Penentuan batas lokasi pengamatan.

Mencocokkan dengan perumusan masalah, yang bertujuan agar penelitian yang

dilakukan tidak meluas, data yang diambil dapat digunakan secara efektif.

3. Pengambilan data

Mencatat keadaan yang terjadi, melakukan wawancara dan pemotretan.

Melakukan pengukuran-pengukuran

4. Akuisisi data

Akuisisi data bertujuan untuk :

Mengumpulkan data dan mengelompokkan data untuk memudahkan analisa

nantinya.

Mengolah nilai karateristik data-data yang mewakili obyek pengamatan.

Mengetahui keakuratan data, sehingga kerja menjadi lebih efisien.

5. Pengolahan data

Pengolahan data dengan beberapa perhitungan dan penggambaran, selanjutnya

disajikan dalam bentuk tabel-tabel, grafik atau rangkaian perhitungan dalam

menyelesaikan suatu proses tertentu.

6. Analisis pengolahan data

Analisis hasil pengolahan data dilakukan dengan tujuan memperoleh kesimpulan

sementara. Selanjutnya kesimpulan sementara tersebut akan diolah lebih lanjut

dalam bagian pembahasan.

7. Kesimpulan

Kesimpulan diperoleh setelah dilakukan korelasi antara hasil pengolahan data yang

telah dilakukan dengan permasalahan yang teliti. Kesimpulan ini merupakan suatu

hasil akhir dari semua aspek yang telah dibahas.

G. JADWAL KEGIATAN PENELITIAN

No. Jenis Waktu Kegiatan November

1 2 3 4

Desember

1 2 3 4

Januari

1 2 3 4

1 Pengenalan lapangan

2 Pengambilan data

3 Pengolahan data

4 Analisis data

H. RENCANA DAFTAR PUSTAKA

1. Bowless, “Sifat Fisis dan Geoteknis Tanah”, Edisi Kedua, Penerbit Erlangga, Jakarta, 1989.

2. Hoek E. Brown E.T, “Underground Excavation in Rock”, The Institution of Mining and Metallurgy, London, 1980.

3. Hok, Ever and Bray, J.W, “Rock Slope Engineering”, Revised Third Edition, Institution of Mining and Metallurgy, London, 1980.

4. Lambe. William T, and Whitman, Robert V, “Soil Mechanics”, John Willey And Sons inc, New york,1969.

5. Made Astawa Rai, Dr. Ir, “Mekanika Batuan”, Laboratorium Geoteknik, Pusat Antar Universitas Ilmu Rekayasa ITB Bandung, 1988.

6. Soejoedi Soerachmad dan Mohammad Alam Hakim, “Informasi Teknologi”, Majalah Persatuan Insinyur Indonesia (PII) no. 5/xxxiii/1985.

7. Soedarto Notosiswojo dan Partanto Prodjosumarto, “Pengantar Analisis Kemantapan Lereng”, Jurusan Teknik Pertambangan, Bandung,1985.

KERANGKA PENGAMATAN

KESATABILAN LERENG BERDASARKAN KARAKTERISTIK BATUAN

KATA PENGANTAR

DAFTAR GAMBAR

DAFTAR TABEL

DAFTAR LAMPIRAN

BAB I. PENDAHULUAN

A. Latar belakang

B. Maksud dan tujuan

C. Metodologi penelitian

D. Batasan Masalah

II. TINJAUAN UMUM

A. Geografi

B. Geologi

C. Iklim

D. Genesa

E. Penambangan

F. Keadaan air tanah

G. Keadaan lereng

III. TEORI KEMANTAPAN LERENG

A. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Kemantapan Lereng.

B. Mekanika Dasar Longsoran Lereng Batuan.

C. Macam-Macam Kelongsoran Batuan.

D. Metode Analisis kemantapan Lereng

E. Penentuan Nilai Faktor Keamanan Lereng

IV. PENGAMATAN DI LAPANGAN

A. Pemboran Inti Dan Penampungan Lubang Bor

B. Pengambilan Contoh Batuan

C. Pengukuran Struktur Geologi

D. Pengukuran Geometri Lereng

V. ANALISIS KEMANTAPAN LERENG

A. Kondisi Lapangan

B. Analisis Kemantapan Lereng

1. Metode Bishop

2. Metode Hoek dan Bray

C. Langkah Untuk Pencegahan Kelongsoran

VI. PEMBAHASAN

VII. KESIMPULAN DAN SARAN

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN