stereografis lereng-snv040603

7/25/2019 Stereografis Lereng-snv040603

1/61

Pengumpulan dan Pengolahan Data

Struktur untuk Analisis Kemantapan Lereng

Oleh : Sudarto Notosiswoyo

(versi 4 ei !""#$ %am &'4!)

Khairani Ritonga03061002073

0


2/61

* Pengumpulan Data +eologi

* Pendahuluan

Salah satu kendala penting dalam kegiatan pertambangan, baik dalam tambang

terbuka maupun tambang bawah tanah, adalah kemantapan atau kestabilan daerah

operasi penambangan. Karena itu sebelum penambangan dimulai, harus dibuat suatu

rencana tambang yang sudah memperhitungkan kemantapan dan kestabilan daerah

tersebut, jika operasi penambangan dilaksanakan.

Gangguan terhadap kestabilan lereng maupun bukaan lainnya, akan mengganggu

kelancaran pelaksanaan penambangan, keselamatan kerja, dan akhirnya akan

menaikkan biaya produksi, yang jelas tidak diinginkan oleh suatu perusahaan

tambang.

Kenatapan lereng, secara sederhana dapat dinyatakan sebagai perbandingan antara

gaya-gaya penahan dengan gaya-gaya penggerak yang ada pada lereng yang

bersangkutan. Jika gaya penahan lebih besar dari gaya penggerak maka lereng

tersebut mantap, sedangkan kalau gaya penahan lebih kecil dari gaya penggerak

maka lereng tersebut tidak mantap dan akan terjadi longsoran.

Gaya penahan maupun gaya penggerak pada lereng tanah/ batuan sangat erat

hubungannya dengan kondisi geologi dan airtanah di daerah yang bersangkutan.Gaya penahan dicerminkan oleh kekuatan tanah/ batuan meliputi parameter siat

mekanik tanah/ batuan yaitu kuat tekan !"c#, kohesi !$#, dan sudut geser dalam !%#.

Sedangkan gaya penggerak adalah gaya-gaya yang ditimbulkan oleh gra&itasi yaitu

bobot isi !'# dari tanah/ batuan pembentuk lereng, tekanan hidrostatik air, dan

geometri lereng !sudut dan tinggi lereng#. Karena itu, untuk dapat membuat rencana

lereng tambang yang baik dan aman, maka data para-meter-parameter tersebut

diatas merupakan data yang sangat diperlukan.

(alam kuliah ini yang akan dibahas adalah material geologi pembentuk daerah

!tanah dan batuan# beserta siat-siatnya, penyebaran dan karakteristik dari bidang

lemah !struktur# yang ada, serta bagaimana cara mendapatkan data tersebut dilapangan.

** +eologi

(alam pertambangan, material yang selalu ada dan terlibat di dalam kegiatan per-

tambangan !digali, diangkut, dan ditimbun kembali# adalah tanah dan batuan dengan

segala siat isik maupun mekaniknya. )arameter-parameter yang mempe-ngaruhi

kemantapan/ kestabilan lereng tambang adalah a.l. jenis material, bobot isi, kohesi

dan sudut geser dari setiap material pembentuk lereng, homogenitas !kontinuitas#

material, dan untuk batuan * kehadiran bidang-bidang lemah pada naterial tersebut

beserta karakteristiknya.


+


3/61

ntuk mendapatkan gambaran yang jelas dan mudah dimengerti, maka dibawah ini

akan diberikan uraian mengenai hal-hal tersebut diatas.

. Jenis aterial !itologi# )embentuk ereng

Jenis material/ litologi yang membentuk suatu lereng sangat mempengaruhi

kemantapan lereng yang bersangkutan. ereng yang terbentuk dari material

yang mempunyai kekuatan kecil !tanah# akan lebih mudah longsor dibandingkan

dengan lereng yang terbentuk oleh material yang kuat !batu#. (aerah dimana

pertambangan beroperasi, umumnya terdiri dari gabungan antara tanah dan

batuan, meskipun dapat juga hanya terdiri dari satu jenis material yaitu tanah

atau batuan. iasanya lapisan yang berada didekat permukaan berupa tanah hasil

pelapukan dan pada bagian yang lebih dalam berupa batuan.

+. 1anah !soil#* adalah material pembentuk kulit bumi yang relati lunak dan

menurut (eere mempunyai kuat tekan !"c # 2 3 pa. 1anah terdiri dari ta-nah

organik dan anorganik, dapat berupa material lepas maupun kompak. 1anah

yang sudah mengalami konsolidasi kuat biasanya kompak dan mempunyai

siat / karak-teristik mendekati siat batuan. 1anah organik berasal dari hasil

pelapukan tumbuhan dll, sedangkan tanah anorganik berasal hasil pelapukan

batuan !berupa tanah residu dan sedimen# .

Jenis tanah

Jenis tanah dibedakan dari susunannya, yaitu komposisi campuran antara tanah

organik dengan tanah anorganik serta distribusi ukuran butirnya.

o 1anah organik, didominasi oleh hasil pelapukan tumbuhan !humus#.

1anah yang berada di dekat permukaan tanah umumnya bercampur dengan

tanah yang berasal dari pelapukan tumbuh-tumbuhan !humus# dan karena itu

mempunyai karakteristik yang berbeda dengan tanah anorganik, baik yang

berasal dari pelapukan batuan maupun yang berasal dari material sedimen

!diangkut dari tempat lain#.

o 1anah residu, berasal dari pelapukan !kimia# batuan yang tidak mengalamiproses transportasi. mumnya didominasi oleh mineral lempung !jenis

mineral lempung tergantung pada batuan asalnya# yang berasal dari hasil

pelabukan batuan, karena itu umumnya berukuran halus dan kadang-kadang

masih mengandung butiran sisa material batuan.

o 1anah anorganik tertransport !sedimen#, berasal dari tanah organik maupun

tanah residu yang sudah tertransport dan terendapkan kembali. 1ransportasi

suspensi tersebut mengakibatkan terjadinya pemilahan berdasarkan ukuran

butir atau berat jenis, dan menghasilkan tanah sedimen dengan ukuran yang

berbeda !lempung, lanau, pasir, kerikil, dll.#. Sedimen dengan umur yang

relati muda !resen atau kuarter# umumnya belaum mengalami konsolidasi


3


4/61

!lepas#, sedangkan yang berumur tersier atau lebih tua umumnya sudah

terkonsolidasi dengan baik dan berubah menjadi batuan sedimen !batu pasir,

batu lanau, batu lempung, dll.#.

Klasiikasi tanah

o mumnya tanah merupakan campuran dari beberapa jenis tanah, sehingga

untuk mempermudah pengenalannya perlu dibuat klasiikasi. 1erdapat

banyak sistem klasiikasi tanah sesuai dengan keperluannya, yaitu untuk

keperluan teknik sipil, pertanian, dll., yang antara lain adalah berdasarkan

ukuran butir !41, +56+#, !S178, +590#, dan !niied, +5:6#

Struktur

o )ada tanah tidak ada struktur geologi yang dapat menjadi bidang lemah,

karena tanah sesuai dengan siat dan karakteristiknya, merupakan material

yang menerus !kontinu#. Seandainya ditemukan kenampakan struk-tur pada

batuan yang lapuk !tanah residual#, maka bidang tersebut tidak menjadi

penting lagi karena kekuatan tanahnya sendiri relati rendah ! deng-an "c 2 3

pa#.

3. atuan !rock#* adalah material yang kompak dan keras, yang menurut (eere

mempunyai kuat tekan !"c # ; 3 pa. atuan terdiri dari susunan mineral-

mineral yang berasal dari pembekuan magma !batuan beku#, ragmen batuan

yang telah mengalami proses trans-portasi dan konsolidasi sangat kuat !batuan

sedimen#, dan hasil ubahan dari batuan lain !batuan metamor#.

Jenis batuan

erdasarkan genesanya, batuan dibagi menjadi 6 yaitu *

o atuan beku * terbentuk dari pembekuan magma, umumnya keras, kompak,

kuat< kecuali yang sudah mulai lapuk. (apat berupa batolit !yang

tersingkap#, imtrusi, atau airan la&a.

o atuan sedimen * terbentuk dari sedimentasi material !tanah# tertransport dan

terendapkan, berlapis, sudah mengalami konsolidasi sangat kuat, umumnya

keras, kompak, kuat< terutama yang berumur tua. Sedangkan yang berumurmuda/ tidak terkonsolidasi kuat, atau yang sudah lapuk, umumnya

kekuatannya lebih rendah !breksi, konglomerat, batu pasir, batu lempung,

batu lanau, dll.#.

o atuan metamor * terbentuk karena malihan !metamorose# dari batuan lain

akibat tekanan dan/ atau panas yang sangat tinggi sehingga terjadi

rekristalisasi mineral yang ada di dalamnya. Kekuatan batuan metamor

ber&ariasi, tergantung pada jenis, tingkat metamorose, dan tekstur

batuannya. atuan metamor yang masi !kuarsit, marmer, ilit# dapat

mempunyai kekuatan yang tingi, tetapi batuan metamor yang berlapis

!misalnya sekis mika, batu sabak# kekuatannya sangat tergantung pada


6


5/61

kehadiran oliasi/ perlapisan atau bidang lemah lain yang terdapat pada

batuantersebut.

Klasiikasi batuan

atuan diklasiikasikan menjadi 3 yaitu *

o atuan utuh !intact rock# * adalah batuan yang tidak mempunyai bidang

lemah !kekar, sesar, retakan, rekahan dll.# sehingga benar-benar utuh dan

mempunyai kekuatan yang tinggi dan merata.

o assa batuan !rock mass# * adalah batuan yang di dalamnya !padanya# ter-

dapat bidang-bidang lemah, sehingga kekuatannya berkurang dan peram-

batan tekanan/ tegangannya tidak merata. agian massa batuan yang pa-ling

lemah adalah bidang batas batuan utuhnya !struktur# yang karena itu disebut

sebagai bidang lemah.

Kekuatan batuan

Kekuatan batuan utuh dipengaruhi oleh siat isik !rapat massa/ densitas,

porositas, dll# dan siat mekaniknya !kohesi, sudut geser dalam, modulus

elastisitas, modulus =oung, kuat tekan, kuat geser, kuat tarik, dll.#. Sedang-kan

massa batuan, selain dipengaruhi oleh parameter di atas, juga dipenga-ruhi oleh

kondisi, siat, dan orientasi dari bidang-bidang lemahnya.

eskipun umumnya batuan mempunyai kekuatan yang lebih tinggi dari tanah,

tetapi dalam kondisi tertentu dimana keberadaan/ penyebaran bidang lemah

sangat rapat, serta orientasinya tersebar merata, maka dalam analisisnyadiasumsikan sebagai tanah !karena kekuatannya kecil#.

, Struktur +eologi

1elah disebutkan di atas, bahwa salah satu aktor penting yang dapat mempengaruhi

kemantapan atau kestabilan suatu lereng batuan adalah kehadiran bidang lemah

yang dapat mengurangi kekuatan batuan utuh. idang lemah pada batuan umumnya

berupa struktur geologi, yang pembentukannya dipengaruhi oleh gaya dari dalam

batuan itu sendiri !yaitu kekuatan batuan# dan gaya dari luar yaitu berupa gaya tekan

atau tarik yang disebabkan oleh proses tektonik yang terjadi pada lapisan litoser.Karena itu pengetahuan dan pengenalan terhadap bermacam-macam bidang lemah

!struktur batuan# beserta siat-siatnya adalah sangat penting dalam analisis

kemantapan lereng pada suatu bukaan tambang.

Struktur !geologi# yang dikenal pada batuan a.l. adalah *

a. idang sesar !ault#

b. idang perlapisan !bedding plane#

c. idang kekar !joints#

d. >oliasi !pada batuan metamor#

e. idang batas litologi


?


6/61

. idang kontak inrusi

+. 1ektonik

kti&itas tektonik yang bekerja di suatu daerah tertentu mempunyai penga-ruhyang besar terhadap perubahan yang terjadi pada konigurasi sistem geologi

yang ada. Gerakan-gerakan lempeng yang mempunyai kekuatan yang besarnya

melampaui kekuatan batuan akan mengakibatkan batuan/ lapisan batuan terlipat

atau terpatahkan, yang menghasilkan struktur perlipatan !pada batuan yang

elastik# dan struktur sesar !pada batuan yang getas# dalam skala regional seperti

terlihat pada Gambar +.

Sesar regional !utama# tersebut diikuti oleh terbentuknya sesar-sesar yang lebih

kecil, maupun sistem kekar !geser# pada batuan-batuan disekitarnya. Sedangkan

perlipatan yang terjadi dapat mengakibatkan terbentuknya sistem kekar tarik,

terutama pada bagian yang terlipat kuat.

)ertumbuhan bidang-bidang lemah pada batuan sangat intensi pada daerah-

daerah yang mengalami kegiatan tektonik yang kuat, terutama pada batuan yang

berumur tua yang terdapat pada daerah akti.

+am-ar &: Pergerakan Lempeng

3. Jenis idang emah !Struktur Geologi#

a. Sesar !ault#

Sesar atau patahan, adalah suatu bidang dengan ukuran besar yang posisi

masing-masing sisinya sudah bergeser. )ergeseran tersebut bisa hanya

beberapa meter sampai beberapa ratus meter, bahkan mungkin lebih.

Karena siat pergeserannya tersebut, sesar dapat dibedakan menjadi *

Sesar normal


:


7/61

Sesar normal !normal ault# adalah sesar dengan pergeseran &ertikal,

secara relati oot walnya bergerak keatas terhadap hanging wallnya

!yang bergerak relati kebawah#.

Sesar naikSebaliknya sesar naik !thrust ault# adalah sesar dengan pergeseran

&ertikal, dimana secara relati hanging wallnya bergerak ke atas terha-

dap oot wallnya !yang bergerak relati kebawah#.

Sesar geser

Sesar geser adalah sesar yang bergerak secara horisontal, baik yang

kanan maju dan yang kiri mundur !de@tral# atau sebaliknya yang kiri

maju dan yang kanan mundur !sinistral#.

Sesar diagonal

Sesar diagonal adalah sesar normal yang juga bergeser secara horisntal.

Sesar miring !sesar rotasi#

Ssar miring !obliAue ault# adalah sesar diagonal yang tidak sama

pergeseran &ertikalnya !terpuntir#.

Gambar 3 menunjukkan contoh dari beberapa macam sesar.

!a#


B


8/61

!b#

+am-ar !: .ontoh sesar (a dan -)

b. idang perlapisan !bedding plane#

)ada batuan sedimen, bidang batas antara lapisan batuan yang satu

dengan yang lainnya !bidang perlapisan# adalah merupakan bidang

lemah yang penting dalam kemantapan lereng, terutama kalau batuansedimen tersebut sudah terlipat dan bidang perlapisannya miring. Karena

itu keberadaan bidang perlapisan pada daerah yang akan digali sangat

perlu untuk dipertimbangkan.

+am-ar #: ,idang perlapisan dan sesar normal

Seringkali, pada lapisan satu jenis batuan tertentu, misalnya batu basir

atau batu lempung, terdapat juga bidang-bidang perlapisan. idang-


9


9/61

bidang tersebut, meskipun dalam satu lapisan batuan yang sama, tetap

harus mendapatkan perhatian yang sama karena dapat bertindak sebagai

bidang lemah.

)ada batuan metamor, bidang perlapisan seperti diatas umumnya tidak

ditemukan, tetapi pada batuan jenis ini terdapat apa yang disebut sebagai

oliasi yang kalau pada batu ilit tidak merupakan bidang lemah, tetapi

jika terdapat pada batu sabak, sekis mika, atau gneis, perlu mendapat

perhatian yang cukup. >oliasi tersebut, meskipun tidak merupakan

bidang lemah langsung, keberadaannya dapat memperkecil kekuatan

batuan !kohesi, sudut geser dalam, dan kuat geser pada arah tertentu#.

c. Kekar !joints#

Kekar geser

Kekar geser terbentuk oleh adanya tekanan yang besar, umumnya lu-rus,

datar, kasar atau licin, bergelombang atau bergerigi, ada slicken slide,

umumnya rapat atau bukaannya tipis.

Kekar tarik

Sedangkan kekar tarik terbentuk oleh tarikan yang kuat!umumnya pada

perlipatan#, tidak lurus, kasar, umumnya bukaannya lebar.

Sistem kekar

)ada suatu massa batuan seringkali terdapat lebih dari satu sistem kekar,dengan orientasi kekar yang berbeda, secara bersama-sama. )erpotongan

antara sistem kekar tersebut akan membentuk blok-blok batuan yang

terpisah satu dengan lainnya, sehingga masing-masing blok tersebut akan

menjadi tidak stabil jika ada gangguan !misalnya adanya bukaan/ galian#

dan blok-blok tersebut mudah jatuh atau longsor.

+am-ar 4: Sistem kekar (joint set)


C


10/61

irtanah

Kehadiran air !aliran air# akan memperlemah ikatan antar blok karena

dapat berungsi seperti pelumas, menambah tekanan hidraulik, tekanan

naik !uplit#, dan memperlemah kekuatan material pengisi.

aterial pengisi

Sedangkan keberadaan material pengisi !inilling material# dapat

memperlemah kekuatan massa batuan !jika berungsi sebagai pelumas#

atau dapat memperkuatnya !apabila berungsi sebagai perekat antar

blok#.

d. idang lemah lainnya

(isamping bidang-bidang lemah yang telah disebutkan diatas, terdapat pula

bidang-bidang lain yang juga berpotensi menjadi bidang lemah tergantung

pada kondisi dan karakteristiknya, yaitu bidang-bidang *

Unconformity

Disconformity

Nonconformity

+am-ar /: ,idang ketidak selarasan


5


11/61

*** ,idang Lemah (Struktur)

A Kedudukan (orientasi) -idang lemah

Seperti yang telah diuraikan diatas, bidang lemah adalah merupakan salah satu

parameter penting dalam kemantapan lereng, karena keberadaannya akan merubah

batuan utuh menjadi massa batuan dan karena itu kontinuitas kekuatannya menjadi

terganggu. 1etapi dalam analisis kemantapan lereng pada massa batuan, yang harus

diperhatikan dan diperhitungkan bukanlah keberadaan bidang lemah tersebut saja,

tetapi dalam hal ini kedudukan atau orientasi dari bidang-bidang lemah tersebut juga

merupakan aktor yang sangat penting, terutama untuk melakukan analisis terhadap

jenis longsoran, arah longsoran, serta besarnya gaya-gaya yang bekerja pada lereng

tersebut.

ntuk menyatakan kedudukan bidang lemah didalam dimensi ruang !agar dapatdianalisis dengan mudah#, maka untuk menentukan arah dipakai besaran sudut

terhadap posisi utara !aDimuth#, sedangkan untuk menentukan kemiringan dipakai

besaran sudut terhadap bidang datar.

+. Jurus/ kemiringan !strike/dip#

a. Jurus !srike# adalah arah !aDimuth# dari suatu garis lurus yang merupakan

perpotongan antara bidang obyek dengan bidang datar, ditulis sebagai N 00 o

1!atau cara lainnya#. (alam hal ini bidang obyek berada di sebelah kanan.

b. Kemiringan !dip# besarnya sudut antara garis lurus pada bidang obyek yang

tegak lurus terhadap jurus dengan bidang datar.

c. Jurus/ kemiringan !strike/ dip# ditulis sebagai * N 00 o1$ yy o

3. rah kemiringan !dip/ dip direction#

8rientasi dari suatu bidang obyek dapat juga dinyatakan sebagai arah

kemiringan !dip direction#. ntuk itu maka sudut aDimuth jurus harus

ditambah dengan 50 o , sehingga orientasi bidang diatas dapat ditulis

sebagai * N (00 2 3")o

1$ yyo

atau yang lebih populer ditulis * yyo

$ N (00 23") o1.

, Pengukuran Orientasi ,idang Lemah

)engukuran dilakukan dengan sistematik dan diusahakan dapat mewakili

penyebaran bidang lemah yang ada di seluruh daerah penyelidikan, agar hasil

analisis yang dilakukan dapat mendekati keadaan sebenarnya.

7al penting yang harus diperhatikan adalah jangan sampai terjadi pengukuran

ulang atau terlewat, meskipun di lapangan hal ini mungkin sulit dilakukan


+0


12/61

+. )eralatan pengukuran

(alam melakukan pengukuran orientasi bidang lemah di lapangan, peralatan

yang dipergunakan adalah kompas geologi, meteran pita, dan alat bantu lainnya!clipboard, palu geologi, dll.#

3. etoda pengukuran

(alam melakukan pengukuran kedudukan bidang lemah atau struktur ada 3 cara

yang sering dipergunakan, yaitu metoda otogrametri dan metoda pengukuran

dengan kompas geologi langsung di lapangan pada garis pengukuran !metoda

scan line#. (alam kuliah ini yang akan dibicarakan hanya metoda yang kedua

yaitu pengukuran dengan kompas pada garis pengukuran !Gambar B#.

ntuk dapat melakukan pengukuran secara sistematik dan mengurangi

terjadinya pengukuran ulang adalah dengan menerapkan metoda garispengukuran !scan line#. (alam hal ini yang penting adalah bahwa jarak antara

garis pengukuran diusahakan sama dengan persistensi bidang lemah !panjang

garis perpotongan permukaan dengan bidang lemah#. 1inggi garis pengukuran

dari lantai pengukuran paling tidak sama dengan ketinggian mata pengamat,

panjang bentangan garis pengukuran tidak kurang dari +0 E jarak kekar rata-rata

di daerah tersebut dan diusahakan tidak kurang dari 60 meter. )engukuran strike/

dip dilakukan sepanjang garis pengukuran yang bersangkutan dan sebaiknya

dilakukan 3 E !maju dan mundur#. 7asil pengukuran dan pengamatan bidang

lemah dicatat pada ormulir pengamatan sepertui pada Gambar 9.

6. )embagian blok pengukuran

ntuk suatu bukaan tambang !dimana dinding lereng akan membentuk su-atu

pola tertutup# atau jalan raya yang berbelok-belok, maka perlu dilaku-kan

pembagian blok sesuai dengan orientasi lereng yang akan dibuat atau sesuai

dengan pola orientasi bidang lemah yang ada. 7al ini akan mempermudah

pengukuran di lapangan maupun dalam melakukan analisis kestabilannya.

?. )engecekan hasil pengukuran

(alam suatu daerah/ blok/ permukaan tertentu, jumlah bidang lemah yang

diukur orientasinya ber&ariasi, tergantung pada kondisi dan siat penyebar-

annya. Setelah pengukuran dilakukan pada beberapa scan line pada suatu bloktertentu !F +00 hasil pengukuran#, maka perlu dilakukan plotting pembuatan

kontur kutub !pole# bidang lemah tersebut pada stereo net !Schmidt net/ eAual

area net# di lapangan. 7al ini dilakukan untuk mengetahui apakah hasil

pengukuran yang telah dilakukan sudah mencukupi atau belum.

Jika hasil plotting belum menunjukkan suatu pola tertentu !H 30 I# maka

ditambah dengan 600 pengukuran berikutnya dan ?00 hasil pengu-kuran tersebut

diplot/ kontur lagi sampai didapatkan pola orientasi yang jelas. 1etapi, kalau

sampai dengan B00 pengukuran atau lebih hasilnya tetap tidak menunjukkan

pola tertentu !tersebar merata pada stereo net#, maka pengukuran untuk blok


++


13/61

tersebut dapat dianggap cukup. !$ara pengecekan yang lebih detil diberikan oleh

Stauer !+5BB# dalam 7oek dan ray, +5C+#.

+am-ar : +aris Pengukuran (scan line)


+3


14/61


+6


15/61

+am-ar ': .ontoh 5ormulir Pengamatan Lapangan

. Karakteristik ,idang Lemah dan Kekuatan assa ,atuan

atuan umumnya mempunyai kekuatan yang jauh lebih tinggi dibandingkan

dengan kekuatan tanah, tetapi massa batuan kekuatannya umumnya lebih rendah

diban-dingkan terhadap kekuatan batuan utuhnya. erkurangnya kekuatan massa

batuan tersebut adalah karena kehadiran bidang-bidang lemah !struktur geologi#

pada batuan yang tadinya merupakan batuan utuh tersebut.

Kekuatan massa batuan hampir sepenuhnya dipengaruhi oleh karakteristik bidang-

bidang lemahnya, terutama sistem kekarnya. eberapa kondisi bidang lemah !baik

sendiri atau gabungan# sangat mem-pengaruhi kekuatan massa batuannya, yaitu

kohesi sisa !$r# maupun sudut geser dalam sisanya ! %r#. Kondisi-kondisi tersebut

adalah *

+. Kekasaran !roughness#, bidang struktur yang permukaannya kasar apabila

dikenai tegangan geser akan menghasilkan angka kohesi maupun sudut geser

dalam yang lebih tinggi dibandingkan dengan yang permukaannya halus

!licin#

3. Kegelombangan !waviness#, permukaan bidang struktur yang bergelombang

atau bergerigi juga akan menghasilkan angka kohesi yang lebih tinggi

dibandingkan permukaan yang tidak berkelombang !lurus#.

6. ebar bukaan, bukaan bidang struktur yang lebar akan menghasilkan kekuatan

yang lebih rendah dibandingkan bukaan yang sempit.

?. aterial pengisi dan siat-siatnya, kalau bukaan struktur terisi oleh material

yang kekuatannya rendah, lunak, lembab !misalnya mineral lempung# maka

kekuatan batuannyapun akan rendah karena material pengisi tersebut berungsi

sebagai pelumas. 1etapi jika material pengisinya mem-punyai kekuatan yang

tinggi atau bertindak sebagai perekat !misalnya ku-arsa, kalsit, dll# maka

kekuatan massa batuannya akan lebih tinggi.

:. Jarak kekar, adalah jarak tegak lurus antara dua kekar yang berurutan padagaris pengukuran. Jarak dan perpotongan antar kekar !bidang lemah# sangat

mempengaruhi kekuatan massa batuan. assa batuan dengan sistem kekar

rapat dan/ atau saling berpotongan jelas kekuatannya jauh lebih kecil

dibandingkan yang kekarnya jarang, apalagi terhadap batuan utuh.

4S merekomendasikan pemakaian standar jarak kekar yang dibuat oleh

ttewel !+5C+, yang telah diperbarui# seperti pada 1abel dibawah ini *


+?


16/61


17/61

akibat tambahan tekanan hidraulik. Sedangkan bidang lemah yang tidak berair

!kering# tidak akan mengalami hal tersebut.

(alam analisis longsoran kekuatan massa batuan yang berperan adalah kuat geser!shear strength#. Kuat geser untuk bidang lemah dapat ditentukan dari uji

laboratorium atau uji lapangan !insitu# dengan menggunakan kriteria selubung

)atton atau kur&a selubung arton sbb*

+. Selubung bilinier )atton

a# untuk harga "n kecil * p ;


18/61

+am-ar &": Prediksi kekuatan -idang lemah yang kasar (,arton@ &3'')

D ,e-erapa *stilah Penting

+. ,atuan utuh !intact rock# adalah potongan atau blok batuan dengan ukuran

kecil atau besar, yang tidak dipsahkan oleh struktur !kekar, sesar, retakan,

rekahan dll.#, bersiat homogen dan isotrop sehingga kekuatan maupun pe-

nyebaran tegangan pada semua bagiannya dapat dianggap sama kesemua arah.

3. assa -atuan !rock mass# adalah susunan potongan atau blok batuan yang

dipisahkan oleh bidang-bidang lemah yang umumnya adalah struktur geologi

!sesar, bidang perlapisan, sistem kekar, rekahan# sehingga kekuatannya

berkurang, dan perambatan tekanan/ tegangan ke semua arah pada batuantersebut tidak merata. agian dari massa batuan yang paling lemah adalah

pada bidang batas batuan utuhnya !struktur# yang karena itu disebut sebagai

bidang lemah.

6. Kondisi day light adalah kondisi dimana arah bidang lemah sama/ selaras

dengan arah lereng, dan keduanya saling berpotongan pada permukaan

terbuka.

?. >o?k uality Designation !P(# menyatakan tingkat kerapatan kekar pada

massa batuan. P( dapat dipakai sebagai data tambahan/ bahan pertimbangan

dalam analisis kestabilan/ kemantapan lereng batuan.


+9


19/61


20/61

+am-ar &&: ,e-erapa %enis longsoran tanah

3. ongsoran bidang !plane failure#

ongsoran bidang dapat terjadi pada lereng dimana pembentuknya adalah

massa batuan yang orientasi bidang lemahnya sejajar dengan arah

kemiringan lereng. Jadi longsoran tersebut mengikuti arah bidang lemah

yang ada !Gambar ++ dan +3#..


+5


21/61

+am-ar &&: Permukaan longsoran -idang

+am-ar &!: Kasus longsoran -idang$ -a%i


30


22/61

6. ongsoran baji !wedge failure#

ongsoran baji adalah longsoran bidang dengan 3 atau lebih bidang lemah.

ongkah atau baji yang meluncur bisa bertumpu pada kedua bidang

lemahnya atau hanya pada salah satu bidang saja, tergantung dari posisi/kedudukan bidang-bidang lemah tersebut.

+am-ar : Permukaan longsoran -a%i


3+


23/61


24/61


25/61

. Analisis Kemantapan Lereng dan Proyeksi Stereogra6is

+. idang lemah

Struktur geologi !besar maupun kecil# akan merupakan bidang lemah, karenakeberadaannya mengubah kontinuitas batuan jadi jelas mengganggu

kekuatan batuan dan penyebarannya.

a. (istribusi bidang lemah

(i alam !lapangan# sebenarnya orientasi bidang-bidang lemah batuan

!struktur geologi# sangat ber&ariasi, tetapi pada dasarnya mempunyai

pola-pola tertentu yang menunjukkan/ memperlihatkan bahwa pola

tersebut mengikuti suatu sistem bidang lemah tertentu !bidang

perlapisan, atau sistem kekar/ joint set tertentu#

b. Kehadiran beberapa bidang lemah !hasil analisis stereograis#(engan proyeksi stereograis, yang pada hakekatnya adalah suatu

metoda statistik, penyebaran orientasi bidang lemah tersebut dapat

dikelompokkan dalam beberapa sistem yang masing-masing relati sama/

berkelompok !mode#. (alam suatu populasi bidang lemah bisa terdapat

satu, dua, atau lebih kelompok populasi, atau bahkan ada yang tidak

dapat dikelompok-kan !random dan tersebar secara merata#.

c. rah kemiringan bidang lemah

(ari proyeksi stereograis diatas dapat dilihat bahwa di suatu daerah

penyebaran bidang lemah tertentu bisa terdapat beberapa arah

kemiringan bidang lemah yang masing-masing mewakili

!mempresentasikan# kelom-poknya !misalnya* bidang sesar, beberapa

bidang perlapisan, dan beberapa kelompok kekar/ joint set#.

(engan menyederhanakan seluruh sistem bidang lemah menjadi hanya

beberapa bidang lemah saja, maka analisis terhadap kemantapan lereng

dapat dilakukan dengan lebih mudah, cepat, dan murah.

d. )opulasi, orientasi, dan kerapatan struktur !kekar#

(alam keadaan tertentu, terutama pada daerah dengan sejarah tektonik

yang kuat, bidang-bidang lemah !terutama kekar# bisa terbentuk secaraintensi, rapat, dan dengan orientasi !strike/ dip# yang sangat ber&ariasi

sehingga tidak ada yang dominan. Keadaan tersebut akan membuat hasil

proyeksi stereograis tidak memberikan suatu pola/ pengelompokan

tertentu, tetapi menggambarkan penyebaran kutub bidang lemah yang

merata pada seluruh bidang proyeksi !random#.


3?


26/61

+am-ar &4: Se-aran -idang kekar yang rapat dan merata

)ola seperti diatas menunjukkan bahwa tidak ada kecenderungan

terjadinya longsoran melalui bidang lemah tertentu, dan longsoran yang

mungkin terjadi adalah longsoran busur !seperti pada tanah#. 7oek dan

ray !+5C+# menyatakan bahwa massa batuan yang terkekarkan sangat

kuat dan mulai lapuk akan menghasilkan longsoran yang berbentuk

busur.

. Proyeksi Stereogra6is dan Pengolahan Data Struktur

ntuk memudahkan analisis struktur atau bidang lemah pada massa batuan !yang

jumlahnya banyak dan mempunyai orientasi yang beragam# dipakai metoda grais

dengan bantuan proyeksi stereogais. $aranya adalah dengan mengambarkan

kutub-kutub !poles# dari setiap bidang lemah tersebut pada suatu bola yang

kemudian diproyeksikan pada sebuah bidang datar.


3:


27/61

+am-ar &/: Proyeksi equatorial dan polardari suatu -ola


3B


28/61

+am-ar &: Penggam-aran stereonet


39


29/61

3. RAuatorial eAual-area stereonet !Schmidt net#

+am-ar &': Stereonet ekuatorial luassama (S?hmidtnet)


3C


30/61

6. )olar eAual area stereonet

+am-ar &9: Stereonet polar luassama


35


31/61

?. (ennes cur&ilinear cell counting net

+am-ar &3: 8aring penghitungan sel kurvilinier (Dennes tipe ,)


60


32/61

:. )enggambaran bidang lemah


6+


33/61


63


34/61


66


35/61


6?


36/61

)enghitungan kutub !pole#

+am-ar !": Iasil penghitungan titiktitik kutu- -idang lemah


6:


37/61

B. )enentuan bidang-bidang utama !pembuatan kontur#

+am-ar !&: Iasil penggam-aran kontur se-aran -idang lemah


6B


38/61

D Peman6aatan Data Struktur Dalam Kemantapan Lereng

+. )endugaan jenis longsoran

+am-ar !!: Se-aran -idang lemah dan %enis longsoran yang mungkin ter%adi


69


39/61

3. )endugaan arah longsoran

+am-ar !#: Pendugaan arah longsoran dar hasil analisis stereogra6is


6C


40/61

+am-ar !4: 1valuasi stereogra6is kemungkinan longsoran pada open pit


65


41/61

!a#


?0


42/61

!b#

+am-ar !/: Iasil analisis kinematik potensi longsor (a dan -)


?+


43/61

+am-ar !: Jahapan analisis longsoran -idang


?3


44/61

+am-ar !': Penentuan -idang potong pada -a%i


?6


45/61

+am-ar !9: Pendugaan longsoran -idang


??


46/61

* Pengumpulan Data +eologi (Lapangan)

A Pemetaan +eologi

Sebelum pengukuran struktur, lebih dulu dilakukan studi geologi pada daerah

yang lebih luas untuk mengetahui sebaran litologi !mengenali jenis batuan dan

tanah#, penyebaran struktur !sesar, perlapisan, sistem perlipatan#, dan

pertumbuhan sistem kekar di daerah penyelidikan. Studi ini meliputi semua data

yang sudah ada !peta geologi, pengukuran struktur, hasil analisis struk-tur, dll.#,

maupun dengan melakukan pemetaan secara langsung !data primer#. 1ermasuk

dalam kegiatan ini adalah pengumpulan data airtanah yang sudah ada.

+am-ar !3: Diagram alir penggunaan data geologi


?:


47/61


48/61

+am-ar #&: Skema pem-agian -lok@ penampang tegak@ dan gam-aran #D


?9


49/61

, Survei +eo6isika

Sur&ei geoisika meskipun dapat dilakukan tetapi tidak dapat memberikan datakuantitati yang diperlukan untuk analisis kemantapan lereng. 7asil sur&ei

geoisika lebih membantu dalam mengetahui secara kualitati penye-baran

horisontal maupun &ertikal dari batuan terkekarkan yang menjadi obyek

penyelidikan.

. Pengam-ilan .ontoh Janah dan ,atuan

$ontoh tanah dan batuan merupakan bagian yang penting dari pengumpulan data

parameter yang diperlukan untuk analisis kemantapan lereng. $ontoh-contoh

tersebut diperlukan untuk penelitian laboratorium untuk mendapatkan parameter-

parameter siat isik maupun siat mekanik tanah dan batuan yang terlibat dalamanalisis kemantapan lereng. 8leh karena itu, contoh tersebut harus diambil dan

diperlakukan dengan menggunakan cara pengambilan contoh yang benar

!standar#. ntuk contoh tanah, adalah sangat penting untuk melindunginya dari

goncangan dan pengurangan kandungan air-nya !undisturbed sample#.

+. angsung

)ada lokasi yang berada di permukaan atau bukaan yang sudah tersingkap oleh

penggalian, contoh tanah atau batuan dapat diambil secara langsung dan tidak

perlu lagi membuat sumuran, paritan, atau pemboran.

3. Sumur dan paritan

Jika contoh !tanah# yang akan diambil berada pada lokasi yang belum

tersingkap tetapi tidak terlalu dalam maka perlu dilakukan pembuatan sumuran

atau paritan untuk mempermudah pengambilan con-tohnya.

6. )emboran

ntuk mengambil contoh batu atau tanah pada tempat yang cukup dalam,

umumnya diperlukan pemboran !core drilling#.

?. )engambilan contoh


?C


50/61

!a#

!b#

+am-ar #!: Pem-oran inti untuk sampling


?5


51/61

+am-ar ##: Pemilihan dan penanganan ?ontoh core


:0


52/61

+am-ar #4: Penaganan ?ontoh massa -atuan

:. Spesiikasi contoh

a. Jenis contoh

$ontoh terganggu adalah contoh yang diambil tidak dengan cara

pengambilan khusus dan tidak perlu dijaga keasliannya !kondisi yang

sama dengan keadaannya semula sebelum dia-mbil#. iasanya contoh

seperti ini tidak untuk uji laboratorim untuk parameter kekuatan batuan

atau kandungan air.

$ontoh tak terganggu adalah contoh yang diambil secara khusus agar

siat aslinya di alam tidak berubah !siat mekanik, kandungan air,kemas, dll.# dan contoh tersebut juga harus di-lindungi dari goncangan,

penguapan air, maupun perubahan lainnya.

b. kuran contoh

kuran contoh umumnya disesuaikan dengan uji yang akan dilakukan dan

ukuran alat uji yang digunakan di laboratorium.


:+


53/61

+am-ar #/: Penyiapan ?ontoh untuk u%i la-oratorium


:3


54/61

(. Pengu%ian di Lapangan (insitu test)

eberapa jenis uji untuk mendapatkan parameter yang diperlukan untukanalisis kemantapan lereng dapat !kadang-kadang disarankan# dilakukan

langsung dilapangan, misalnya uji geser langsung, baik untuk tanah maupun

batuan. Keuntungan uji langsung di lapangan adalah parameter yang

didapatkan lebih teliti karena skala pengujiannya lebih besar, contoh tidak

rusak di perjalanan, dan mengurangi beban transportasi contoh. Kerugiannya

adalah uji lapangan umumnya lebih mahal dan memerlukan waktu dan

persiapan yang lama.

!a#

!b#

+am-ar #: 7%i geser langsung di lapangan


:6


55/61

!a#

!b#

+am-ar #': 7%i pem-e-anan di lapangan


:?


56/61


::


57/61

Penyelidikan Airtanah

(alam analisis kemantapan lereng keberadan dan kondisi airtanah pada lokasi

lereng mempunyai pengaruh yang sangat penting dan harus mendapatkanperhatian yang serius. ntuk itu maka posisi muka airtanah di daerah tersebut

harus diketahui dengan pasti, demikian juga siat hidrogeologis lainnya !misalnya

kondukti&itas hidraulik, dll.#.

)engaruh airtanah terhadap lereng adalah dalam bentuk gangguan terhadap

kemantapannya a.l. *

+. 1ekanan air !tekanan hidraulik# *

a. mengurangi kuat geser !tanah maupun massa batuan#

b. meningkatkan gaya penggerak

3. eningkatkan beban !moisture content#6. enyebabkan erosi permukaan lereng *

a. pada muka lereng

b. pengisian rekahan

c. penyumbatan !clogging#

?. enyebabkan pelapukan material pembentuk lereng

:. enyebabkan likuiaksi pada tanah residu, lanau !tanah loss#, atau timbunan

)enyelidikan kondisi airtanah dapat dilakukan dengan cara *

+. engukur muka air tanah pada sumur yang sudah ada atau sumur baru !dibuat

sumur gali atau sumur bor dangkal baru#

3. emetakan litologi dan sistem akuier yang ada di daerah yang bersangkutan

6. elakukan analisa kimia airtanah !pengambilan contoh dan uji labora-torium#.

irtanah mungkin mengandung ion-ion yang dapat melarutkan semen dll.

?. ji permeabilitas, dll.

Gambar O; dari Topadol !6 gambar hal :.:, :.9, dan :.C#


:B


58/61

** Pemodelan +eologi

(ari hasil pemetaan geologi/ hidrogeologi dibuat model penyebaran tanah/ batuan,penampang geologi dan hidrogeologi, untuk mendapatkan gambaran mengenai

penyebaran litologi dengan batas-batasnya, penyebaran struktur, dan kondisi airtanah,

yang merupakan aktor-aktor penting dalam analisis kemantapan lereng dan

perencanaan dimensi lereng dengan segala konsekuensinya.

+. )eta geologi

)eta geologi merupakan gambaran mengenai penyebaran litologi dan struktur

geologi yang ada di daerah penyelidikan secara lateral

!a#


:9


59/61

!b#

+am-ar #9: Peta geologi (a) dan -lok struktur dan orientasi kekar (-)

3. (iagram pagar

(iagram pagar adalah penampilan peta geologi secara perspekti 6-(imensi, untuk

memperlihatkan konigurasi geologi yang lebih jelas.

6. )enampang geologi dan kondisi airtanah)enampang geologi merupakan gambaran mengenai penyebaran litologi, struktur

geologi/ bidang lemah yang ada secara &ertikal. )enampang ini sebaiknya dibuat

sejajar dengan dengan penampang lereng yang akan dibuat. Sedangkan kondisi

airtanah dinyatakan dengan menggambarkan posisi muka airtanah pada

penampang geologi tersebut.


:C


60/61

+am-ar #3: Penampang geologi pit

!a#


:5


61/61

!b#

+am-ar 4": Pola kesta-ilan lereng di sekeliling pit hasil analisis streogra6is

stereografis lereng-snv040603

Documents