tugas akhir analisis kestabilan lereng menggunakan metode

137
i TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE SLOPE MASS RATING DAN METODE KINEMATIK STEREOGRAFIS PADA CV. TAHITI COAL SAWAHLUNTO Diajukan Kepada Sekolah Tinggi Teknologi Industri Padang untuk Memenuhi Pesyaratan Memperoleh Gelar Sarjana (S1) ISRADIA REDESA 1610024427029 YAYASAN MUHAMMAD YAMIN PADANG SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI INDUSTRI PADANG PROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGAN 2020

Upload: others

Post on 26-Oct-2021

8 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

i

TUGAS AKHIR

ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE SLOPE

MASS RATING DAN METODE KINEMATIK STEREOGRAFIS

PADA CV. TAHITI COAL SAWAHLUNTO

Diajukan Kepada Sekolah Tinggi Teknologi Industri Padang

untuk Memenuhi Pesyaratan Memperoleh Gelar Sarjana (S1)

ISRADIA REDESA

1610024427029

YAYASAN MUHAMMAD YAMIN PADANG

SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI INDUSTRI PADANG

PROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGAN

2020

Page 2: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

ii

TUGAS AKHIR

ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE SLOPE

MASS RATING DAN METODE KINEMATIK STEREOGRAFIS

PADA CV. TAHITI COAL SAWAHLUNTO

Diajukan Kepada Sekolah Tinggi Teknologi Industri Padang

untuk Memenuhi Pesyaratan Memperoleh Gelar Sarjana (S1)

Disusun Oleh:

Isradia Redesa

1610024427029

Disetujui:

Pembimbing 1: Pembimbing 2:

Ahmad Fauzi Pohan, S.Pd., M.Sc Rizto Salia Zakri, ST., MT

NIDN. 1012019002 NIDN. 002107920

Ketua Program Studi, Ketua STTIND Padang,

Riam Marlina A, ST., MT H. Riko Ervil, MT

NIDN. 1027098501 NIDN. 1014057501

Page 3: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

iii

ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE SLOPE

MASS RATING DAN METODE KINEMATIK STEREOGRAFIS

PADA CV. TAHITI COAL SAWAHLUNTO

Nama : Isradia Redesa

NPM : 1610024427029

Pembimbing 1 : Ahmad Fauzi Pohan, S.Pd., M.Sc.

Pembimbing 2 : Rizto Salia Zakri, ST., MT

ABSTRAK

CV. Tahiti Coal merupakan perusahaan yang melakukan kegiatan penambangan

batubara di Kecamatan Talawi Kota Sawahlunto Provinsi Sumatera Barat. Penelitian

berfokus pada analisis kestabilan lereng penambangan dimana keadaan lereng yang

terbentuk saat ini memiliki kemiringan 80˚. Banyaknya terdapat batuan gantung dan

rekahan-rekahan di sekitar lereng memberikan dugaan awal bahwa lereng tersebut

berpotensi terjadi longsor. Selain itu faktor keamanan dari lereng ini juga belum

pernah diketahui dan berdasarkan interview dengan kepala lubang THC 03, beliau

mengatakan bahwa pernah terjadi kecelakaan akibat longsoran kecil yang terjadi.

Untuk itu dibutuhkan penelitian khusus terhadap lereng untuk meminimalisir

kecelakaan kerja yang terjadi di area penambangan. Tujuan penelitian ini adalah

untuk menganalisis nilai tingkat kestabilan lereng penambangan menggunakan

metode slope mass rating, menginterpretasikan prediksi arah umum longsor dan

kemungkinan jenis longsor yang terjadi menggunakan metode kinematik stereografis

dengan bantuan software rocsience dips 6.0 serta mengetahui faktor keamanan dari

lereng penambangan menggunakan bantuan software slide V.6.0. Hasil analisis

menyimpulkan bahwa perhitungan kelas massa lereng batuan dengan meggunakan

metode slope mass rating adalah 75.5, bobot slope mass rating masuk kedalam

batuan kelas II dengan deskripsi massa batuan dikatakan baik dan kondisi lereng

stabil. Kemudian hasil interpretasi menggunakan metode kinematik stereografis

dengan bantuan software rockscience dips 6.0 diprediksi bahwa jenis longsor yang

akan terjadi adalah longsoran baji dengan arah umum kelongsoran N 144˚ E. Serta

analisis faktor keamanan menggunakan bantuan software slide V.6.0 memperoleh

nilai faktor keamanan 5.140 dengan menggunakan metode bishop.

Kata Kunci : Kestabilan Lereng, Slope Mass Rating, Kinematik Stereografis, FK

Page 4: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

iv

ANALYSIS OF SLOPE STABILITY USING SLOPE MASS RATING

METHOD AND KINEMATIK STEREOGRAFIS METHOD

ON CV. TAHITI COAL SAWAHLUNTO

Name : Isradia Redesa

Student ID : 1610024427029

Advisor 1 : Ahmad Fauzi Pohan, S.Pd., M.Sc.

Advisor 2 : Rizto Salia Zakri, ST., MT

ABSTRACT

CV. Tahiti Coal is a company that conduct coal mining activities, located in Talawi

District, Sawahlunto City, West Sumatera Province. The focuses of this research is

analyzing the stability of mining slopes the current state of the slope has a slope of

80˚. There are many hanging rock and fractures around the slope provide initial

suspicion that the slope has the potential for landslides. Besides the safety factor of

the slope is also unknown and based on interviews with the head of the THC hole 03,

he said that there had been an accident due to small avalanche that occurred.

Therefore, special research on slopes is needed to minimize workplace accidents

occurring in the mining area. The purpose of this research is to analysis the grade of

the stability of the mining slope using the slope mass rating method, interpret

predictions about the general direction of landslides and possible types of landslides

that occur using stereographic kinematic methods with the help of the rocsience dips

6.0 software and knowing the safety factor of the mining slopes with the help of the

slide V.6.0 software. The results of the analysis concluded that the calculation of the

rock slope mass class using the slope mass rating method was 75.5, slope mass rating

weights entered into class II rocks with good rock mass descriptions and stable slope

conditions. Then the results of interpretation using stereografis kinematic method

with the help of rocsience dips 6.0 software it is predicted that the type of landslide

that will occur is a wedge avalanche with a general direction of landslide N 144˚ E

and analysis of safety factor using the help of slide V.6.0 software get value of 5.140

using the bishop method.

Key Words : Slope Stability, Slope Mass Rating, Kinematik Stereografis, FK

Page 5: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

v

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan

rahmat, hidayah serta kesehatan kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaika

Tugas Akhir ini sesuai dengan waktu yang ditentukan. Shalawat beriringan salam

penulis kirimkan kepada Nabi Muhammad SAW yang telah membawa umatnya dari

zaman kegelapan sampai ke zaman modern ini. Tugas akhir penelitian ini berjudul

“Analisis Kestabilan Lereng Menggunakan Metode Slope Mass Rating Dan

Metode Kinematik Stereografis Pada CV. Tahiti Coal Sawahlunto”. Tugas akhir

ini merupakan salah satu syarat untuk kelulusan dalam menyelesaikan jenjang

perkuliahan Strata I Teknik Pertambangan Sekolah Tinggi Teknologi Industri

(STTIND) Padang.

Penulis menyadari bahwa penulisan tugas akhir ini belum sempurna karena

keterbatasan kemampuan dan pengetahuan yang penulis miliki. Penulisan tugas akhir

ini juga tidak terlepas dari bantuan dan dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu

penulis menyampaikan ucapan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Bapak H. Riko Ervil, MT selaku Ketua Sekolah Tinggi Teknologi Industri

(STTIND) Padang.

2. Bapak Dr. Murad MS, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Pertambangan Sekolah

Tinggi Teknologi Industri (STTIND) Padang.

3. Bapak Ahmad Fauzi Pohan, S.Pd., M.Sc. selaku Dosen Pembimbing 1 atas

kesediaanya membantu, mengarahkan, membimbing dan memberikan motivasi

kepada penulis dalam penyelesaian tugas akhir ini.

4. Bapak Rizto Salia Zakri, ST., MT selaku Dosen Pembimbing 2 atas kesediaanya

membantu, mengarahkan, membimbing dan memberikan motivasi kepada

penulis dalam penyelesaian tugas akhir ini.

5. Seluruh Dosen Teknik Pertambangan dan Karyawan Sekolah Tinggi Teknologi

Industri (STTIND) Padang.

Page 6: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

vi

6. Bapak Zul Afriyon, Amd selaku Kepala Teknik Tambang (KTT) CV. Tahiti

Coal atas kesediannnya membantu, mengarahkan, membimbing dan memberikan

motivasi kepada penulis dalam penyelesaian tugas akhir ini.

7. Seluruh Staf dan Karyawan CV. Tahiti Coal yang membantu dalam penulisan

tugas akhir ini.

8. Orang tua penulis Kapten Inf Dwi Budianto dan Emi Paryanti yang telah

memberikan dukungan moril maupun materil selama penyusunan tugas akhir ini.

9. Rekan-rekan Mahasiswa Teknik Pertambangan Sekolah Tinggi Teknologi

Industri (STTIND) Padang.

Semoga Allah SWT melimpahkan rahmat-Nya kepada pihak-pihak yang telah

memberikan bantuan kepada penulis. Penulis berharap semoga tugas akhir ini dapat

memberikan manfaat bagi pihak-pihak yang membutuhkan. Penulis juga

mengharapkan kritik dan saran yang membangun agar dapat menyempurnakan

penulisan tugas akhir ini.

Padang, April 2020

Isradia Redesa

Page 7: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

vii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL .................................................................................................. i

HALAMAN PERSETUJUAN ................................................................................. ii

ABSTRAK ................................................................................................................ iii

ABSTRACT ............................................................................................................. iv

KATA PENGANTAR .............................................................................................. v

DAFTAR ISI ........................................................................................................... vii

DAFTAR GAMBAR ................................................................................................ x

DAFTAR TABEL .................................................................................................... xi

DAFTAR LAMPIRAN ......................................................................................... xii

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Masalah ........................................................................... 1

1.2. Identifikasi Masalah .................................................................................. 3

1.3. Batasan Masalah ....................................................................................... 4

1.4. Rumusan Masalah ..................................................................................... 4

1.5. Tujuan Penelitian ...................................................................................... 4

1.6. Manfaat Penelitian .................................................................................... 5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Landasan Teori ......................................................................................... 6

2.1.1. Tinjauan Umum Perusahaan ......................................................... 6

2.1.1.1. Geologi dan Stratigrafi ..................................................... 7

2.1.1.2. Kondisi Hidrogeologi Regional ...................................... 11

2.1.1.3. Kualitas Batubara ............................................................ 12

2.1.2. Lereng .......................................................................................... 13

2.1.2.1. Kestabilan Lereng ........................................................... 13

2.1.2.2. Faktor Yang Mempengaruhi Kestabilan Lereng ............ 15

2.1.3. Longsoran (Failure) .................................................................... 20

2.1.4. Klasifikasi Massa Batuan ............................................................ 24

Page 8: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

viii

2.1.4.1. Rock Mass Rating ........................................................... 25

2.1.4.2. Slope Mass Rating .......................................................... 35

2.1.5. Analisis Kinematik ...................................................................... 37

2.1.6. Analisa Faktor Keamanan ............................................................ 38

2.1.7. Metode Bishop ............................................................................. 39

2.1. Kerangka Konseptual ............................................................................. 40

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Jenis Penelitian ....................................................................................... 42

3.2. Tempat dan Waktu Penelitian ................................................................ 42

3.2.1. Tempat Penelitian ........................................................................ 42

3.2.2. Waktu Penelitian .......................................................................... 43

3.3. Variabel Penelitian ................................................................................. 43

3.4. Jenis Data dan Sumber Data .................................................................. 44

3.4.1. Jenis Data ..................................................................................... 44

3.4.2. Sumber Data ................................................................................ 45

3.5. Teknik Pengumpulan Data .................................................................... 45

3.6. Teknik Pengolahan dan Analisa Data ................................................... 46

3.6.1. Teknik Pengolahan Data ............................................................. 46

3.6.2. Analisa Data ................................................................................ 50

3.7. Kerangka Metodologi ........................................................................... 51

BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA

4.1. Pengumpulan Data ................................................................................. 53

4.1.1. Data Primer .................................................................................. 53

4.1.2. Data Sekunder .............................................................................. 61

4.2. Pengolahan Data .................................................................................... 62

4.2.1. Rock Mass Rating ........................................................................ 62

4.2.1.1. Kuat Tekan Batuan ......................................................... 62

4.2.1.2. Rock Quality Designation .............................................. 63

4.2.1.3. Jarak Kekar ..................................................................... 64

Page 9: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

ix

4.2.1.4. Kondisi Kekar ................................................................. 64

4.2.1.5. Kondisi Air Tanah ........................................................... 65

4.2.2. Slope Mass Rating ....................................................................... 66

4.2.3. Menginterpretasikan tipe longsor ................................................ 70

4.2.4. Analisis nilai faktor Keamanan ................................................... 71

BAB V ANALISIS DATA

5.1. Rock Mass Rating ................................................................................... 73

5.1.1. Kuat Tekan Batuan ....................................................................... 73

5.1.2. Rock Quality Designation ............................................................ 74

5.1.3. Jarak Kekar .................................................................................. 74

5.1.4. Kondisi Kekar .............................................................................. 75

5.1.5. Kondisi Air Tanah ....................................................................... 77

5.2. Slope Mass Rating ................................................................................. 78

5.3. Analisa Tipe Kelongsoran ..................................................................... 79

5.4. Analisa Faktor Keamanan Lereng ......................................................... 80

BAB VI PENUTUP

6.1. Kesimpulan ............................................................................................ 82

6.2. Saran ...................................................................................................... 83

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

Page 10: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

x

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Peta Geologi Regional ......................................................................... 8

Gambar 2.2 Log Stratigrafi Formasi Kota Sawahlunto ......................................... 10

Gambar 2.3 Peta Hidrogeologi Regional ............................................................... 12

Gambar 2.4 Longsoran Bidang (Plane Failure) .................................................... 22

Gambar 2.5 Longsoran Baji ( Wedge Failure) ...................................................... 23

Gambar 2.6 Longsoran Busur ( Circular Failure .................................................. 23

Gambar 2.7 Longsoran Guling ( Toppling Failure) .............................................. 24

Gambar 2.8 Alat Uji Point Load Index .................................................................. 27

Gambar 2.9 Tipe dan Syarat Sampel Batuan Uji PLI ............................................ 28

Gambar 2.10 Perhitungan RQD ............................................................................... 30

Gambar 2.11 Kerangka Konseptual ......................................................................... 41

Gambar 3.1 Lokasi Kesampaian Daerah ............................................................... 43

Gambar 3.2 Diagram Alir Penelitian ..................................................................... 52

Gambar 4.1 Kondisi Lereng Aktual ...................................................................... 54

Gambar 4.2 Pengukuran Kekar ............................................................................. 55

Gambar 4.3 Pengukuran Jarak Kekar .................................................................... 56

Gambar 4.4 Pengukuran Bukaan Pada Kekar ....................................................... 57

Gambar 4.5 PengukuranPada Kekar ..................................................................... 58

Gambar 4.6 Pengujian Berat Sampel Batuan ........................................................ 59

Gambar 4.7 Pengukuran Sampel Batuan ............................................................... 61

Gambar 4.8 Hasil Interpretasi Arah Umum Longsor ............................................ 69

Gambar 4.9 Faktor Keamanan Lereng .................................................................. 72

Page 11: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

xi

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Hubungan Nilai FK dan Kemungkinan Longsoran ........................... 14

Tabel 2.2 Pembagian Kemiringan Lereng Berdasarkan Klasifikasi .................. 15

Tabel 2.3 Kekuatan Material Batuan Utuh ........................................................ 29

Tabel 2.4 Rock Quality Designation (RQD) ...................................................... 31

Tabel 2.5 Jarak Kekar ........................................................................................ 32

Tabel 2.6 Klasifikasi Bidang Kekar ................................................................... 33

Tabel 2.7 Kondisi Air Tanah ............................................................................. 34

Tabel 2.8 Kelas Massa Batuan Menurut Bobot Total RMR .............................. 34

Tabel 2.9 Bobot Pengatur Untuk F1, F2, F3 dan F4 ............................................. 36

Tabel 2.10 Deskripsi Kelas Slope Mass Rating ................................................... 37

Tabel 4.1 Geometri Lereng ................................................................................ 54

Tabel 4.2 Data Pengukuran Kekar ..................................................................... 55

Tabel 4.3 Jarak Kekar ........................................................................................ 56

Tabel 4.4 Kondisi Kekar .................................................................................... 57

Tabel 4.5 Data Orientasi Kekar ......................................................................... 58

Tabel 4.6 Berat Sampel Batuan ......................................................................... 60

Tabel 4.7 Ukuran Sampel Batuan ...................................................................... 60

Tabel 4.8 Uji Kuat Tekan Batuan ...................................................................... 61

Tabel 4.9 Hasil Uji Kuat Tekan Batuan ............................................................. 63

Tabel 4.10 Kualitas dan Bobot Batuan Berdasarkan Nilai RQD ......................... 63

Tabel 4.11 Jarak Kekar ........................................................................................ 64

Tabel 4.12 Kondisi Kekar .................................................................................... 65

Tabel 4.13 Kondisi Air Tanah ............................................................................. 65

Tabel 4.14 Pembobotan Total .............................................................................. 66

Tabel 4.15 Deskripsi Massa Batuan Berdasarkan RMR ...................................... 66

Tabel 4.16 Bobot Pengatur Kekar ........................................................................ 67

Tabel 4.17 Deskripsi Lereng Berdasarkan SMR ................................................. 69

Page 12: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

xii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Peta Kesampaian Daerah

Lampiran 2 Peta Geologi Regional

Lampiran 3 Peta Stratigrafi

Lampiran 4 Peta Hidrogeologi Regional

Lampiran 5 Pengolahan Data Kuat Tekan Batuan

Lampiran 6 Pengolahan Data Rock Quality Designation (RQD)

Lampiran 7 Pengolahan Data Bobot Isi

Lampiran 8 Pengolahan Data Menggunakan Software Rocsience Dips 6.0

Lampiran 9 Pengolahan Data Menggunakan Software Slide V.6.0

Lampiran 10 Tabel Hasil Pengujian Sifat Fisik Batuan

Lampiran 11 Tabel Hasil Pengujian Sifat Mekanik Batuan

Lampiran 12 Form Data Pengukuran Lapangan

Lampiran 13 Dokumentasi Penelitian

Lampiran 14 Surat Keterangan Selesai Penelitian

Lampiran 15 Surat Pernyataan

Lampiran 16 Lembar Konsultasi

Lampiran 17 Biodata

Page 13: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Masalah

Bentuk dari permukaan bumi yang mempunyai bentuk sudut miring dengan

bidang horizontal disebut dengan lereng. Lereng terbagi menjadi dua yaitu lereng

alamiah dan lereng buatan. Lereng alamiah adalah lereng yang terbentuk karena

adanya proses geologi, misalnya tebing sungai dan lereng bukit. Lereng buatan adalah

lereng yang terbentuk karena adanya proses timbunan dan galian. Didalam kegiatan

pertambangan terutama kegiatan tambang terbuka faktor kestabilan lereng perlu

diperhatikan karena lereng yang stabil menyebabkan lereng menjadi aman dan kecil

kemungkinan terjadi longsor. Masalah Stabilitas lereng menjadi hal yang penting

karena berhubungan dengan kegiatan penambangan. Jika terdapat longsor pada lereng

yang berdekatan dengan jalan angkut utama maka akan menyebabkan berbagai

macam gangguan pada proses penambangan dan hal itu tentu akan membahayakan

jiwa dan merusak peralatan yang ada. (Audah, 2017).

Kegiatan penambangan sangat erat hubungannya dengan proses penggalian,

pengangkutan dan ekstraksi bahan galian dengan berbagai permasalahan yang

dihadapi salah satunya adalah masalah kemantapan lereng. Penambangan

memerlukan desain lereng dengan berbagai cara. Kajian desain lereng yang stabil

dibutuhkan dalam kegiatan eksplotasi tambang. Kestabilan suatu lereng pada kegiatan

penambangan dipengaruhi oleh kondisi geologi daerah setempat, bentuk keseluruhan

lereng pada lokasi tersebut, kondisi air tanah setempat, faktor luar seperti getaran

akibat peledakan ataupun alat mekanis yang beroperasi dan juga dari teknik yang

digunakan dalam pembuatan lereng. Apabila kestabilan dari suatu lereng dalam

operasi penambangan meragukan, maka analisa terhadap kestabilannya harus dinilai

dari struktur geologi, kondisi air tanah dan faktor pengontrol lainnya yang terdapat

pada suatu lereng. (Agusti Wulandari, 2016).

1

Page 14: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

2

Menurut Hoek, E. and Brown, E.T. (1980) ketidakmantapan suatu lereng akan

berakibat runtuhnya batuan di sekitar lokasi penggalian. Hal ini terjadi karena kondisi

batuan ketika belum dilakukan penggalian umumnya berada dalam keadaan

setimbang. Namun akibat pola-pola diskontinu yang terjadi selain secara alamiah dan

juga disebabkan oleh aktivitas penambangan menyebabkan berkurangnya gaya

penahan terhadap batuan pada lereng itu sehingga kesetimbangan gaya yang selama

ini terjadi cenderung bergeser dan tidak seimbang lagi.

CV. Tahiti Coal merupakan salah satu perusahaan tambang batubara yang

menggunakan sistem tambang bawah tanah dengan bentuk lubang bukaan adit dan

metode penambangan room and pillar. Area di sekitar lubang dan jalan tambang

tempat hauling batubara terdapat lereng-lereng yang terbentuk secara alamiah.

Material penyusun lereng-lereng ini berdasarkan litologinya terdiri dari batu pasir,

batu serpih napalan dan batu breksi andesit. Dimana akibat pola penggalian dari

aktivitas penambangan serta kondisi struktur geologi dan arah diskontinuitas pada

batuan seperti kekar (joint) dan rekahan (fracture) menyebabkan lereng tersebut

menjadi tidak stabil. Pada area central timur CV. Tahiti Coal terdapat sebuah lereng

yang berada disebelah jalan tambang dan tepat dibelakang terowongan THC 03

memiliki masalah pada kestabilan lerengnya karena pada lereng tersebut sering

terjadi longsoran kecil dilihat dari beberapa batuan yang jatuh. Sudut kemiringan dari

lereng tersebut berkisar antara 70˚ - 90˚ dimana berdasarkan klasifikasi lereng

menurut Van Zuidam, 1985 lereng dengan kemiringan >55˚ dikategorikan terjal

(extremely steep), kemudian banyaknya terdapat batuan gantung dan rekahan-rekahan

di sekitar lereng memberikan dugaan awal bahwa lereng tersebut berpotensi terjadi

longsor. Faktor keamanan dari lereng ini juga belum pernah diketahui dan

berdasarkan interview dengan Bapak Anton selaku kepala terowongan THC 03 beliau

mengatakan bahwa setiap minggu terjadi longsoran kecil dilihat dari beberapa batuan

yang jatuh dan pada Bulan Desember 2019 pernah terjadi kecelakaan yang

menyebabkan safety helm dari pekerja pecah dan kepala dari pekerja tersebut terluka

Page 15: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

3

akibat tertimpa batuan gantung selain itu kaca alat berat excavator yang sedang

melakukan kegiatan kontruksi di lubang bukaan baru pecah akibat batuan gantung

yang jatuh.

Beberapa penelitian sebelumnya Teguh (2014), Muhammad (2018) dan

Agusti Wulandari (2018) sudah mengkaji mengenai kestabilan lereng dengan

menggunakan metode slope mass rating mendapatkan hasil yang baik. Karena dapat

mengetahui kondisi kestabilan lereng penambangan secara lebih rinci. Sedangkan P.P

Utama (2014) dan Audah (2017) melakukan analisis stabilitas lereng menggunakan

metode kinematik stereografis juga mendapatkan hasil yang baik, karena dapat di

prediksi arah kelongsoran dan jenis kelongsoran yag akan terjadi pada lereng. Oleh

karena itu penulis tertarik melakukan penelitian mengenai kestabilan lereng yang

aman selama proses penambangan dengan menggunakan metode yang sama.

Salah satu parameter pengukuran kestabilan lereng diantaranya adalah metode

slope mass rating. Metode ini digunakan untuk menentukan nilai tingkat kestabilan

dari lereng penambangan kemudian penulis menggunakan metode kinematik

stereografis untuk menginterpretasikan tipe serta arah umum kelongsoran yang akan

terjadi pada lereng dengan menggunakan bantuan software rocsience dips 6.0.

Penulis juga menambahkan dari metode penelitian sebelumnya yaitu menganalisis

faktor keamanan pada lereng penambangan dengan menggunakan bantuan software

slide V.6.0 dan dianalisa dengan menggunakan metode bishop untuk mengetahui niai

faktor keamanan pada lereng.

Berdasarkan latar belakang diatas maka penulis tertarik untuk melakukan

penelitian dengan judul “ANALISIS KESTABILAN LERENG

MENGGUNAKAN METODE SLOPE MASS RATING DAN METODE

KINEMATIK STEREOGRAFIS PADA CV. TAHITI COAL SAWAHLUNTO”.

Page 16: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

4

1.2. Identifikasi Masalah

Identifikasi masalah pada penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Pernah terjadi kecelakaan pada Bulan Desember 2019 akibat batuan

gantung yang mengenai kepala pekerja dan merusak kaca dari excavator.

2. Sering terjadi longsoran kecil disekitar lereng tambang CV. Tahiti Coal

dilihat dari beberapa batuan yang jatuh.

3. Sudut kemiringan dari lereng tambang CV. Tahiti Coal berkisar antara 70˚

- 90˚.

4. Banyaknya terdapat batuan gantung pada lereng tambang CV. Tahiti Coal.

5. Terdapat rekahan-rekahan disekitar lereng tambang CV. Tahiti Coal.

6. Belum diketahui faktor keamanan pada lereng tambang CV. Tahiti Coal.

1.3. Batasan Masalah

Batasan masalah pada penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Panjang bentangan scanline 15 meter.

2. Jumlah sampel yang diambil perlitologi terdiri dari batu pasir, batu serpih

napalan dan batu breksi andesit yang berbentuk irregular.

3. Menghitung nilai tingkat kestabilan lereng menggunakan metode slope

mass rating.

4. Menginterpretasikan tipe serta arah umum kelongsoran menggunakan

metode kinematik stereografis dengan batuan software rocsience dips 6.0.

5. Menghitung nilai faktor keamanan menggunakan software slide V.6.0

1.4. Rumusan Masalah

Rumusan masalah pada penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Bagaimana nilai tingkat kestabilan lereng penambangan?

2. Bagaimana prediksi arah umum longsor dan kemungkinan jenis longsor

yang terjadi pada lereng penambangan?

3. Berapakah nilai faktor keamanan pada lereng penambangan?

Page 17: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

5

1.5. Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Menganalisis nilai tingkat kestabilan lereng penambangan.

2. Menganalisis prediksi arah umum longsor dan kemungkinan jenis longsor

yang terjadi pada lereng penambangan.

3. Menganalisis nilai faktor keamanan dari lereng penambangan.

1.6. Manfaat Penelitian

Manfaat dari penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Bagi penulis,

Dapat mengaplikasikan teori yang telah di pelajari pada saat perkuliahan

dan menambah wawasan di dalam menerapkan ilmu teknis pertambangan

berupa analisis kestabilan lereng tambang.

2. Bagi CV. Tahiti Coal,

Dapat dijadikan sumber informasi, usulan dan bahan pertimbangan dalam

menyelesaikan permasalahan yang berkaitan dengan kestabilan lereng

tambang.

3. Bagi Sekolah Tinggi Teknologi Industri (STTIND) Padang,

Dapat dijadikan referensi dan bahan bacaan bagi mahasiswa jurusan

teknik pertambangan dalam menyelesaikan tugas kuliah, ataupun

penelitian khususnya menganalisis kestabilan lereng.

Page 18: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

6

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Landasan Teori

Landasan teori merupakan teori-teori yang berhubungan dengan judul

penelitian sebagai dasar acuan dalam melakukan penelitian. Teori-teori ini diambil

dari buku, jurnal, maupun arsip-arsip dari perusahaan tempat dilakukannya penelitian.

2.1.1. Tinjauan Umum Perusahaan

CV. Tahiti Coal merupakan perusahaan yang bergerak dibidang pertambangan,

lahan yang di kelola CV. Tahiti Coal dulunya merupakan tanah Ulayat Kolok,

Sijantang. Dimana pada awal Tahun 2005 PT. Bukit Asam sebagai perusahaan yang

terlebih dahulu melaksanakan kegiatan penambangan melakukan pelepasan lahan

kepada pemerintah daerah Sawahlunto. CV. Tahiti Coal telah melakukan kegiatan

penambangan batubara sejak Tahun 2005 setelah memperoleh kuasa pertambangan

eksploitasi berdasarkan keputusan Walikota Sawahlunto Nomor 05.29

PERINDAGKOP Tahun 2005, tentang pemberian izin kuasa pertambangan.

Operasi produksi batubara berdasarkan keputusan Walikota Sawahlunto

dengan Nomor 05.77.PERINDAGKOP Tahun 2010 dan dilanjutkan dengan

perpanjangan Izin Usaha Pertambangan (IUP) operasi produksi dengan Nomor 05.90.

PERINDAGKOP Tahun 2010, tanggal 21 Oktober 2010 seluas 53,80 Ha dengan

masa berlaku selama 8 (delapan) Tahun. Secara administrasi lokasi izin tersebut

berada di Sangkar Puyuh, Desa Sikalang, Kecamatan Talawi, Kota Sawahlunto,

Provinsi Sumatera Barat. Bahan galian yang ditambang oleh CV. Tahiti Coal terbagi

dalam dua seam diantaranya seam A dan seam C, seam A dengan kalori 7.650

kkal/Kg sedangkan seam C dengan kalori 7.056 Kkal/Kg.

Pada Tahun 2005 CV. Tahiti Coal memulai penambangan dengan metode

tambang terbuka (open pit). Metode penambangan ini membentuk lereng-lereng

akibat proses penggalian dan penimbunan material. Penambangan menggunakan

6

Page 19: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

7

metode open pit ini berakhir pada Tahun 2013 dikarenakan tidak ekonomisnya

penambangan batubara (SR semakin tinggi). Penambangan dilanjutkan dengan

metode tambang bawah tanah dengan tiga terowongan, yaitu terowongan THC 01,

terowongan THC 02, dan terowongan THC 03.

2.1.1.1. Geologi dan Stratigrafi

Lokasi penambangan batubara CV. Tahiti Coal terletak dibagian barat

formasi bawah ombilin dan terdapat pada formasi batuan yang dikenal dengan nama

formasi sangkerawang. Secara umum lapisan tanah penutup batubara terdiri dari batu

lempung (claystone), batu pasir (sandstone), dan batu lanau (siltstone). Secara umum,

formasi penyusun yang ada disekitar lokasi CV. Tahiti Coal adalah sebagai berikut:

1. Formasi Batu apung (Qpt); formasi ini berada pada sisi utara berada antara

formasi ombilin atas dan formasi ombilin bawah. Formasi batu apung tersusun

atas batuan batu apung yang didalam terdapat kaca kelaran.

2. Formasi atas ombilin (Tmou); formasi ombilin atas terdiri atas batuan lempung

dan napal dengan sisipan batu pasir, konglongmerat mengandung kapur berfosil.

3. Formasi bawah ombilin (Tmol); formasi bawah ombilin secara umum terdiri atas

batuan batu pasir kuarsa mengandung mika sisipan arkose, serpih lempungan,

konglongmerat kuarsa.

4. Formasi sangkerawang (Tos); formasi sangkerawang secara umum batuannya

terdiri atas batuan serpih napalan, batupasir arkose dan breksi andesit.

5. Formasi brani (Tob); batuan pada formasi brani terdiri atas batuan konglongmerat

dengan didipan batu pasir.

6. Formasi batu gamping silungkang (Psl); formasi ini umumnya merupakan formasi

dengan batuan batu gamping mengandung sisipan tipis serpih, batu pasir dan tuf.

7. Formasi silungkang (Ps); formasi silungkang merupakan formasi yang berada

sebagian besar di bagian selatan kota sawahlunto dengan susunan batuan berupa

andesit hornblende, andesit augit, meta andesit, dengan sisipan tipis tuf, batu

Page 20: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

8

gamping serpih dan batu pasir, gamping pasiran, batu pasir gampingan dan serpih

lempung.

S

(Sumber: CV. Tahiti Coal)

Gambar 2.1 Peta Geologi Regional CV. Tahiti Coal

Secara regional stratigrafi Sawahlunto dapat dibagi menjadi dua bagian utama

yaitu kelompok batuan Pra-Tersier dan kelompok batuan Tersier. Berikut ini adalah

penjelasan dari masing-masing kelompok batuan:

1. Kelompok Batuan Pra Tersier terdiri dari:

a. Formasi Silungkang: Formasi ini dibedakan menjadi empat satuan, yaitu lava

andesit, lava basalt, tufa andesit dan tufa basalt, formasi ini diperkirakan berumur

Perm sampai Trias.

Page 21: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

9

b. Formasi Tuhur: Formasi ini dicirikan oleh lempung abu-abu kehitaman berlapis

baik dengan sisipan-sisipan batu pasir dan batu gamping hitam, formasi ini

diperkirakan berumur Trias.

2. Kelompok Batuan Tersier terdiri dari:

a. Formasi Sangkarewang: Formasi ini terutama terdiri dari serpihan gamping

sampai napal berwarna cokelat kehitaman, berlapis halus dan mengandung fosil

ikan serta tumbuhan yang diendapkan pada lingkungan air tawar, formasi ini

diperkirakan berumur Paleosen.

b. Formasi Sawahlunto: Formasi ini merupakan formasi paling penting karena

mengandung batubara, yang dicirikan dengan adanya batu lanau, batu lempung,

dan berselingan dengan batubara. Formasi ini diendapkan pada lingkungan

sungai, formasi ini diperkirakan berumur Eosen.

c. Formasi Brani : Formasi ini terdiri dari konglomerat dan batu pasir kasar yang

berwarna cokelat keunguan, dengan kondisi terpilah baik, padat, keras dan

umumnya memperlihatkan adanya suatu perlapisan, formasi ini diperkirakan

berumur Paleosen.

d. Formasi Sawahtambang: Bagian bawah formasi ini dicirikan oleh beberapa siklus

endapan yang terdiri dari batu pasir konglomerat tanpa adanya sisipan lempung

atau batu lanau, umur formasi ini diperkirakan Oligosen.

e. Formasi Ombilin: Formasi ini terdiri dari lempung gampingan, napal dan pasir

gampingan yang berwarna abu-abu kehitaman, berlapis tipis dan mengandung

fosil, umur dari formasi ini diperkirakan Miosen bawah.

f. Formasi Ranau: Formasi ini terdiri dari tufa, batu apung berwarna abu-abu

kehitaman, umur dari formasi ini diperkirakan Pleistosen.

Page 22: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

10

(Sumber: CV. Tahiti Coal)

Gambar 2.2 Log Stratigrafi Formasi Kota Sawahlunto

Dari eksplorasi terdahulu, pada saat penambangan telah diketahui, terdapat tiga

lapisan (seam) batubara yang dapat di tambang (mineable) dengan metode tambang

dalam. Lapisan tersebut adalah seam A dan seam C dengan kemiringan masing-

masing 15˚ - 30˚. Berikut ini adalah penjelasan dari lapisan batubara seam A dan

lapisan batubara seam C:

CV.Tahiti Coal

Page 23: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

11

1. Lapisan Batubara A

Lapisan batubara seam A merupakan lapisan batubara terbawah (di bawah seam

C), lapisan batubara ini memilki kemiringan relatif seragam antara 15˚ - 30˚ dan

dalam desain digunakan kemiringan sebesar 6˚ - 12˚ dengan ketebalan rata-rata

2,4 m. Posisi lapisan seam A berada 4 –12 m di bawah lapisan seam C.

2. Lapisan Batubara C

Lapisan batubara seam C yang akan di tambang dengan metode tambang dalam

memiliki ketebalan rata-rata 1,9 m. Posisi lapisan tepat di atas roof seam C

terdapat lempung dengan ketebalan 3–5 m.

2.1.1.2. Kondisi Hidrogeologi Regional

Berdasarkan peta hidrogeologi yang didapatkan dari arsip perusahaan seperti

yang terlihat pada gambar 2.3. Kondisi hidrogeologi daerah penelitian termasuk

kedalam akuifer dengan produktifitas kecil dan air tanah langka. Akuifer ini terdapat

pada zona pelapukan air tanah dangkal dalam jumlah terbatas masih dapat diperoleh.

Komposisi litologi batuan dan kelulusannya terdiri dari:

1. Tufa asam berbatu apung, batu pasir, batu pasir tufaan dan batu pasir kuarsa.

Sebagian mengandung sisipan lignit, arkose, serpih lempungan, konglomerat

kuarsa dan lapisan batubara. Kelulusan rendah, setempat kelulusan sedang pada

zona pelapukan.

2. Lapisan terlipat.

3. Serpih, batu lempung, batu gamping napalan, napal, serpih napalan, napal

lempungan dan batu sabak. Sebagian mengandung sisipan lignit, batu pasir, tufa

andesit, konglomerat, batu pasir tufaan, rijang, radiolarit, kuarsit dan batu lanau.

4. Batu lanau kelulusan rendah setempat, kelulusan sedang pada zona pelapukan.

Page 24: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

12

(Sumber: CV. Tahiti Coal)

Gambar 2.3 Peta Hidrogeologi Regional

2.1.1.3. Kualitas Batubara

Menurut klasifikasi American Society For Testing And Materials (ASTM),

batubara CV. Tahiti Coal termasuk ke dalam tingkat bituminus high volatil dengan

nilai kalori 6.800–7.200 Kkal/kg. Hasil ini didapat dari analisa proximate (analisa

komponen pembentuk batubara) dan analisa ultimate (analisa unsur-unsur kimia yang

terkandung pada batubara) yang menunjukkan kadar belerang dan kadar abu yang

rendah, sedangkan bobot isi rata-rata batubara dari hasil eksplorasi adalah 1,3 ton/m3.

CV

. T

AH

ITI

CO

AL

Page 25: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

13

2.1.2. Lereng

Lereng adalah permukaan bumi yang membentuk sudut kemiringan tertentu

dengan bidang horizontal. Lereng dapat terbentuk secara alami maupun buatan

manusia. Lereng yang terbentuk secara alami misalnya: lereng bukit dan tebing

sungai, sedangkan lereng buatan manusia misalnya: galian dan timbunan, tanggul dan

dinding tambang terbuka. Berikut ini adalah penjelasan dari lereng alam dan lereng

buatan:

1. Lereng Alam (natural slope)

Lereng alam adalah lereng yang terbentuk karena fenomena alam yang terjadi

akibat proses geologi, lereng alam sering dijumpai pada kawasan dengan

topografi berbukit dan pegunungan. Lereng alam apabila tidak ada perlakuan atau

penanganan terhadap lereng tersebut, baik berupa perubahan kemiringan atau

penambahan dengan suatu konstruksi tertentu, maka kestabilan dan kemantapan

dari lereng alam tersebut benar-benar mengandalkan kestabilan internal yang

terbentuk akibat sifat, karakteristik, dan struktur tanah serta bentuk alamiahnya.

2. Lereng Buatan (man made slope)

Lereng buatan adalah lereng yang terjadi akibat terbentuknya daerah galian

atau daerah timbunan pada proses perencanaan geometri jalan dan lain

sebagainya. Lereng buatan terbentuk dengan penanganan konstruksi, baik struktur

maupun non struktur.

2.1.2.1. Kestabilan Lereng

Masalah stabilitas lereng didalam suatu pekerjaan yang melibatkan kegiatan

penggalian maupun penimbunan merupakan masalah penting, karena ini merupakan

masalah keselamatan manusia, peralatan, dan bangunan yang ada di sekitar lereng

tersebut. Dalam pekerjaan penambangan didalam penambangan terbuka, lereng yang

tidak aman akan mengganggu kelancaran produksi. Di alam, tanah maupun batuan

umumnya berada dalam setimbangan (equilibrium), artinya keadaan distribusi

tegangan pada tanah ataupun batuan tersebut di kenakan suatu kegiatan seperti:

Page 26: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

14

penggalian, penurunan, penimbunan, pengangkutan, erosi atau aktivitas lain yang

membuat terganggunya kesetimbangan, tanah ataupun batuan tersebut akan berusaha

mecapai kesetimbangan baru dengan cara pengurangan beban terutama dalam bentuk

longsoran.

Untuk menganalisis longsoran perlu terlebih dahulu mengetahui sistem

tegangan yang bekerja pada batuan atau tanah serta sifat fisik dan mekanik dari tanah

atau batuan tersebut. Tegangan batuan di dalam massa alamiahnya adalah tegangan

horizontal, tegangan vertikal dan tekanan pori air. Sedangkan sifat mekanik yang

mempengaruhi kestabilan atau lereng adalah kohesi, sudut geser dalam dan bobot isi.

Secara prinsipnya, pada suatu lereng berlaku dua macam gaya, yaitu: gaya yang

membuat massa batuan bergerak (gaya penggerak) dan gaya yang menahan massa

batuan tersebut (gaya penahan). Suatu lereng akan longsor jika gaya penggeraknya

lebih besar dari penahannya. Secara matematis kestabilan lereng dapat dinyatakan

dalam bentuk FK dengan menggunakan persamaan 2.1 berikut ini:

rakGayaPengge

nGayaPenahaFK = ............................................................................(2.1)

Menurut Bowles, dalam Kornelis Bria dan Ag. Isjudarto, 2017. Lereng yang

stabil memiliki harga FK yang tinggi FK>1,25 dan lereng yang tidak stabil memiliki

harga FK yang rendah FK<1,07. Seperti yang terlihat pada tabel 2.1:

Tabel 2.1 Hubungan nilai FK dan Kemungkinan Longsoran Bowles, 1989

Nilai FK Kemungkinan Longsoran

𝐹𝐾 <1,07 Longsoran biasa terjadi

1,07 ≤ 𝐹𝐾 ≤ 1,25 Longsoran pernah terjadi

𝐹𝐾 > 1,25 Longsoran jarang terjadi

Kemiringan lereng berdasarkan klasifikasi Van Zuidam merupakan ukuran

kemiringan lahan relatif terhadap bidang datar (horizontal) yang secara umum

dinyatakan dalam persen atau derajat. Seperti yang terlihat pada tabel 2.2:.

Page 27: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

15

Tabel 2.2 Klasifikasi Pembagian Kemiringan Lereng Van Zuidam, 1985

Kemiringan Lereng

(˚)

Kemiringan Lereng

(%) Klasifikasi

0 – 2 0 – 2 Datar (flat)

2 – 4 2 – 7 Sedikit Miring (gently slope)

4 – 8 7 - 15 Miring (sloping)

8 – 16 15 - 30 Agak Curam (moderately steep)

16 – 55 30 - 70 Curam (steep)

35 – 55 70 - 140 Sangat Curam (very steep)

>55 >140 Terjal (extremely steep)

2.1.2.2. Faktor Yang Mempengaruhi Kestabilan Lereng

Dalam Seegmilier (1972) secara klasik menerangkan terjadinya suatu

longsoran lereng tambang yang di mulai dengan longsoran yang kecil yang kemudian

menjadi besar sehingga menimbulkan masalah pada operasi penambangan. Ada dua

penyebab terjadinya longsoran menurut Terzaghi (1950) dibagi menjadi dua

kelompok yaitu:

1. Penyebab Eksternal

Menyebabkan naiknya gaya geser yang bekerja sepanjang bidang runtuh,

antara lain yaitu:

a. Perubahan geometri lereng

b. Beban dinamik karena dump truck (traffic loading)

c. Gaya getaran yang ditimbulkan oleh gempa bumi atau ledakan

d. Penurunan muka air tanah secara mendadak

2. Penyebab Internal

Menyebabkan turunnya kekuatan geser material, antara lain yaitu:

a. Pelapukan

b. Keruntuhan progresif

c. Hilangnya sementasi material

d. Berubahnya struktur material

Menurut Varnes (1978) terdapat sejumlah peyebab internal maupun eksternal

yang dapat menyebabkan naiknya gaya geser sepanjang bidang runtuh maupun

Page 28: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

16

menyebabkan turunnya kekuatan geser material, bahkan kedua hal tersebut juga dapat

dipengaruhi secara serentak. Terdapatnya sejumlah tipe longsoran menunjukkan

beragamnya kondisi yang dapat menyebabkan lereng menjadi tidak stabil dan proses-

proses yang memicu terjadinya longsoran, yang secara garis besar dapat

dikelompokkan menjadi empat yaitu kondisi material (tanah/batuan), proses

geomorfologi, perubahan sifat fisik dari lingkungan dan proses yang ditimbulkan oleh

aktivitas manusia.

Faktor – faktor yang perlu diperhatikan dalam menganalisis kestabilan suatu

lereng adalah sebagai berikut :

1. Penyebaran Batuan

Macam batuan atau tanah yang terdapat di daerah penyelidikan harus

diketahui, demikian juga penyebaran serta hubungan antar batuan. Ini perlu dilakukan

karena sifat-sifat fisik dan mekanik suatu batuan berbeda dengan batuan lain sehingga

kekuatan menahan bebannya juga berbeda.

2. Relief Permukaan Bumi

Faktor ini mempengaruhi laju erosi dan pengendapan serta menentukan arah

aliran air permukaan dan air tanah. Hal ini disebabkan karena untuk daerah yang

curam, kecepatan aliran air permukaan tinggi dan mengakibatkan pengikisan lebih

intensif dibandingkan pada daerah yang landai, karena erosi yang intensif banyak

dijumpai singkapan batuan menyebabkan pelapukannya lebih cepat. Batuan yang

lapuk mempunyai kekuatan yang rendah sehingga kemantapan lereng menjadi

berkurang.

3. Geometri Lereng

Geometri lereng mencakup tinggi lereng ada sudut kemiringan lereng.

Kemiringan dan tinggi suatu lereng sangat mempengaruhi kemantapannya. Semakin

besar kemiringan dan tinggi suatu lereng maka kemantapannya semakin kecil. Muka

air tanah yang dangkal menjadikan lereng sebagian besar basah dan batuannya

memiliki kandungan air yang tinggi, sehingga menyebabkan kekuatan batuan menjadi

rendah dan lereng lebih mudah logsor.

Page 29: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

17

4. Orientasi Bidang Lemah (Discountinuity) Terhadap Orientasi Lereng

Struktur batuan yang sangat mempengaruhi kemantapan lereng adalah bidang-

bidang sesar, perlapisan dan rekahan. Oleh karena itu perlu diperhatikan dalam

analisa adalah struktur regional dan lokal. Struktur batuan tersebut merupakan

bidang-bidang lemah dan sekaligus sebagai tempat merembesnya air sehingga batuan

menjadi lebih mudah longsor. Dalam mendesain lereng haruslah mempertimbangkan

arah atau orientasi bidang lemah tersebut. Arah lereng yang sejajar dengan bidang

lemah akan sangat mungkin untuk mengalami kelongsoran dibanding dengan arah

lereng yang berlawanan atau tegak lurus terhadap arah bidang lemah. Hal ini

disebabkan karena orientasi bidang lemah yang berlawanan dengan orientasi lereng

akan menahan gaya normal yang bekerja pada lereng. Dalam istilah struktur geologi

terdapat dua macam discountinuity, yaitu: mayor discountinuity seperti sesar

(patahan) dan minor discountinuity seperti kekar dan bidang perlapisan.

Adanya bidang-bidang lemah ini yang mempunyai arah atau orientasi, panjang,

spasi dan kekuatan dari material pengisinya akan menentukan model dari potensial

longsoran yang terjadi.

5. Iklim

Iklim mempengaruhi temperatur dan jumlah hujan, sehingga berpengaruh pula

pada proses pelapukan. Daerah tropis yang panas, lembab dengan curah hujan tinggi

akan menyebabkan proses pelapukan batuan jauh lebih cepat dari pada daerah sub-

tropis. Karena itu ketebalan tanah di daerah tropis lebih tebal dan kekuatannnya lebih

rendah dari batuan segarnya.

6. Tingkat Pelapukan

Tingkat pelapukan mempengaruhi sifat-sifat asli dari batuan, misalnya angka

kohesi, besarnya sudut geser dalam, bobot isi, dll. Semakin tinggi tingkat pelapukan

maka kekuatan batuan akan menurun.

Page 30: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

18

7. Hasil Kerja Manusia

Selain faktor alamiah, manusia juga memberikan andil yang tidak kecil.

Misalnya suatu lereng yang awalnya matap karena manusia menebangi pohon

pelindung, pengolahan tanah yang tidak baik, saluran air yang tidak baik,

penggalian/tambang, dan lainnya menyebabkan lereng tersebut menjadi tidak mantap,

sehingga erosi dan longsoran mudah terjadi.

8. Sifat Fisik dan Mekanik Batuan

A. Sifat Fisik Batuan

Sifat fisik batuan yang mempengaruhi kestabilan lereng adalah bobot isi,

porositas dan kadar air. Berikut penjelasan dari sifat fisik batuan :

1. Bobot Isi (𝜌)

Semakin besar bobot isi suatu batuan atau tanah, maka gaya penggerak yang

menyebabkan longsor semakin besar juga. Dengan demikian, kemantapan lereng

tersebut semakin berkurang. Bobot isi terdiri dari:

a. Bobot Isi Asli (𝜌nat)

Bobot isi asli merupakan perbandingan antara berat batuan asli dengan volume

total batuan dengan satuan dalam gr/cm3.

𝜌WsWw

Wnnat

−= ....................................................................................................(2.2)

b. Bobot Isi Kering (𝜌dry)

Bobot isi kering merupakan perbandingan antara berat batuan kering dengan

volume total batuan dengan satuan gr/cm3.

𝜌WsWw

Wodry

−= ..................................................................................................(2.3)

c. Bobot Isi Jenuh(𝜌sat)

Bobot isi jenuh merupakan perbandingan antara batuan jenuh dengan volume

total batuan dengan satuan gr/cm3.

Page 31: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

19

𝜌WsWw

Wwsat

−= ..................................................................................................(2.4)

Keterangan :

Wn = Berat batuan asli (g)

Wo = Berat batuan kering (g)

Ww = Berat batuan setelah direndam (g)

Ws = Berat batuan jenuh (g)

2. Kadar Air

Kandungan air pada suatu material baik tanah maupun batuan sangat

berpengaruh terhadap kemantapan lereng. Semakin tinggi kandungan air pada suatu

lereng maka semakin kecil nilai kemantapan dari suatu lereng.

3. Porositas

Batuan yang mempunyai porositas besar akan banyak menyerap air. Dengan

demikian bobot isinya menjadi lebih besar, sehingga memperkecil kemantapan

lereng. Adanya air dalam batuan juga akan menimbulkan tekanan air pori yang

memperkecil kuat geser batuan. Batuan yang meiliki kuat geser kecil akan lebih

mudah longsor.

B. Sifat Mekanik Batuan

Sifat mekanik pada batuan berupa kuat tekan unconfined compressive strength

(UCS) dan point load index (PLI), selain itu kohesi dan sudut geser dalam merupakan

sifat mekanik batuan yang juga mempengaruhi lereng. Berikut ini penjelasan dari

kohesi dan sudut geser dalam:

1. Kohesi (c)

Kohesi adalah gaya tarik menarik antar partikel pada batuan, dinyatakan dalam

satuan berat per satuan luas, kohesi batuan akan semakin besar jika kekuatan

gesernya makin besar. Nilai kohesi (c) diperoleh dari pengujian laboratorium yaitu

pengujian kuat geser langsung (direct shear strength test) dan pengujian triaxial.

Page 32: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

20

2. Sudut Geser Dalam (∅)

Sudut geser dalam adalah sudut yang dibentuk dari hubungan antara tegangan

normal dan tegangan geser didalam material tanah atau batuan. Semakin besar sudut

geser dalam suatu material maka material tersebut akan lebih tahan menerima

tegangan luar yang dikenakan terhadapnya.

2.1.3. Longsoran (Failure)

Longsoran adalah pergerakan massa tanah atau batuan sepanjang bidang

tergelincir atau suatu permukaan bidang geser. Massa batuan adalah kondisi material

dan bidang-bidang diskontinu yang dimiliki batuan (Bieniawski, 1989).

Penyebab longsoran diantaranya:

1. Berkurangnya kekuatan geser material pembentuk lereng akibat:

a. Erosi, baik yang disebabkan oleh aliran sungai, hujan maupun suhu.

b. Pergerakan alami dari lereng akibat pergerakan bidang longsor maupun

akibat penurunan.

c. Aktivitas manusia, antara lain :

1) Penggalian dasar lereng

2) Pengrusakan struktur penahan tanah

3) Penggundulan tanaman pada lereng

2. Bertambahnya tegangan geser pada lereng akibat :

a. Kondisi alam

b. Aktifitas manusia

c. Gempa atau sumber getaran lainnya

d. Pemindahan material di sekeliling dasar material longsoran

e. Timbulnya tekanan tanah (Lateral Vernes, 1978) membagi faktor-faktor

penyebab longsor menjadi dua bagian yaitu, faktor-faktor yang

menyebabkan kenaikan tegangan dan faktor-faktor yang menyebabkan

penurunan kekuatan geser tanah. Jenis longsoran (Veners D. J. 1978) dapat

Page 33: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

21

di kelompokkan menjadi enam kelompok, yaitu jatuhan, robohan,

longsoran, pancaran lateral, aliran dan kombinasi.

Bidang-bidang diskontinue yang memotong massa batuan akan

menghasilkan blok. Blok umumnya masih tersambung dengan massa batuannya.

Blok yang terpisah akan membentuk kekar yang terbuka (opened joint fracture). Jika

air hujan atau air permukaan mengisi bukaan ini, maka akan menambah tekanan di

kedua sisinya. Tekanan air sangat tergantung pada situasi bukaan kekar, meskipun

ukuran kecil tetapi dalam daerah yang luas maka tekanan sangat berpengaruh

terhadap kestabilan lereng.

Ada beberapa jenis longsoran yang umum dijumpai pada massa batuan

tambang terbuka yaitu:

1. Longsoran Bidang (Plane Failure)

Longsoran bidang relatif jarang terjadi. Namun, jika ada kondisi yang

menunjang terjadinya longsoran bidang, longsoran yang terjadi mungkin akan lebih

besar (secara volume) dari pada longsoran lain. Longsoran ini disebabkan oleh

adanya struktur geologi yang berkembang, seperti kekar (joint) ataupun patahan yang

dapat menjadi bidang luncur.

Longsoran bidang terjadi bila seluruh kondisi di bawah ini terpenuhi, yaitu:

a. Jurus bidang luncur sejajar atau mendekati sejajar terhadap jurus bidang

permukaan lereng dengan perbedaan maksimal 20˚.

b. Kemiringan bidang luncur harus lebih kecil dari kemiringan bidang

permukaan lereng atau Ψ > Ψ𝑝.

c. Kemiringan bidang luncur lebih besar dari sudut geser dalam atau Ψ𝑝 > ∅.

d. Terdapat bidang bebas yang merupakan batas lateral dari massa batuan yang

longsor.

Model longsoran bidang (plane failure), seperti yang terlihat pada gambar 2.4

berikut:

Page 34: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

22

(Sumber: Irwandy Arif, 2016)

Gambar 2.4 Longsoran Bidang (Plane Failure)

2. Longsoran Baji (Wedge Failure)

Longsoran baji merupakan jenis longsoran yang sering terjadi di lapangan.

Sama halnya dengan longsoran bidang, longsoran baji juga diakibatkan oleh adanya

struktur geologi yang berkembang. Perbedaan pada longsoran baji adalah adanya dua

struktur geologi yang berkembang dan saling berpotongan.

Longsoran ini terjadi bila dua buah jurus bidang discontinu berpotongan dan

besar sudut garis potong kedua bidang tersebut (Ψ𝑝) lebih besar dari sudut geser

dalam (𝜙) dan lebih kecil dari sudut kemiringan lereng (Ψ1). Perhitungan faktor

keamanan lebih rumit dibandingkan pada longsoran bidang karena melibatkan dua

bidang gelincir dimana gaya-gaya yang bekerja pada bidang tersebut turut

diperhitungkan.

Model longsoran baji (wedge failure), seperti yang terlihat pada gambar 2.5

berikut:

Page 35: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

23

(Sumber: Irwandy Arif, 2016)

Gambar 2.5 Longsoran Baji ( Wedge Failure)

3. Longsoran Busur (Circular Failure)

Longsoran jenis ini banyak terjadi pada lereng tanah dan batuan lapuk atau

sangat terkekarkan dan di lereng-lereng timbunan. Bentuk bidang gelincir pada

longsoran busur, sesuai dengan namanya akan menyerupai busur bila digambarkan

pada penampang melintang.

Model longsoran busur (circular failure), seperti yang terlihat pada gambar

2.6 berikut:

(Sumber: Irwandy Arif, 2016)

Gambar 2.6 Longsoran Busur ( Circular Failure)

Page 36: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

24

4. Longsoran Guling (Toppling Failure)

Longsoran guling umumnya terjadi pada lereng yang terjal dan pada batuan

yang keras, dimana struktur bidang lemahnya berbentuk kolom. Longsoran guling ini

terjadi apabila bidang-bidang lemah yang terdapat pada lereng mempunyai

kemiringan yang berlawanan dengan kemiringan lereng.

Model longsoran guling (toppling failure), seperti yang terlihat pada gambar

2.7 berikut:

(Sumber: Irwandy Arif, 2016)

Gambar 2.7 Longsoran Guling ( Toppling Failure)

2.1.4. Klasifikasi Massa Batuan

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. Berdasarkan parameter tersebut, sudah

banyak usulan atau modifikasi massa batuan yang dapat digunakan untuk merancang

kemantapan lereng. Pada umumnya klasifikasi tersebut mencoba menghubungkan

bobot klasifikasi massa batuan dengan parameter sudut kemantapan lereng.

Page 37: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

25

2.1.4.1. Rock Mass Rating (Bieniawski,1989)

Metode klasifikasi rock mass rating merupakan metode yang sederhana

dalam penggunaannya, dan parameter-parameter yang digunakan dalam metode ini

dapat diperoleh baik dari data lubang bor maupun dari pemetaan struktur bawah

tanah. Metode ini dapat diaplikasikan dan disesuaikan untuk situasi yang berbeda-

beda seperti kestabilan lereng dan kasus terowongan. Dalam menerapkan sistem ini,

massa batuan dibagi menjadi seksi-seksi menurut struktur geologi dan masing-masing

seksi diklasifikasikan secara terpisah. Batas-batas seksi umumnya struktur geologi

seperti patahan atau perubahan jenis batuan. Perubahan signifikan dalam spasi atau

karakteristik bidang discontinu mungkin menyebabkan jenis massa batuan yang sama

dibagi juga menjadi seksi-seksi yang berbeda.

Tujuan dari sistem rock mass rating adalah untuk mengklasifikasikan

kualitas massa batuan dengan menggunakan data permukaan dalam rangka untuk

memandu metode penggalian dan juga untuk memberikan rekomendasi

pertambangan serta rentang yang tidak didukung dan stand-up time. Selain itu,

penelitian ini juga mencoba untuk mencari tahu resiko rekayasa potensi yang

mungkin terjadi selama kontruksi pertambangan dan berusaha untuk menunjukkan

metode yang tepat untuk mengendalikan dan mencegah resiko-resiko potensial yang

akan terjadi.

Klasifikasi rock mass rating yang diusulkan oleh Bieniawski (1989)

digunakan untuk menentukan kualitas massa batuan berdasarkan lima parameter

utama yang dijumlahkan untuk memperoleh nilai total rock mass rating, yaitu:

1. Kuat Tekan Batuan

Kuat tekan batuan adalah kemampuan batuan untuk menerima beban hingga

pecah bila diberi beban atau tekanan. Untuk mengetahui nilai kuat tekan batuan dapat

diketahui dengan uji kuat tekan uniaxial dan uji point load index:

a. Uji Kuat Tekan Uniaxial (Unconfined Compressive Strength Test)

Uji tekan dilakukan untuk mengukur tekan uniaxial (Unconfined

CompressiveStrength Test-UCS Test) dan sebuah contoh batuan berbentuk silinder

Page 38: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

26

dalam satu arah uniaksial. Tujuan utama uji ini adalah untuk mengklasifikasikan

batuan utuh. Hasil uji ini berupa beberapa informasi seperti kurva tegangan-regangan,

kuat tekan uniaksial, modulus elastisitas, nisbah poisson, fraktur energi dan spesifik

fraktur energi.

Pengujian ini dilakukan menggunakan mesin tekan (compression machine)

dan dalam pembebanannya mengikuti standar dari Internasional Society Of Rock

Mechanics (ISRM, 1981). Secara teoritis penyebaran tegangan di dalam contoh

batuan searah dengan gaya yang dikenakan pada sampling tersebut. Akan tetapi, pada

kenyataannya arah tegangan tidak searah dengan gaya yang dikenakan pada contoh.

Hal ini terjadi karena ada pengaruh dari plat penekan pada mesin tekan yang

berbentuk bidang pecah yang searah dengan gaya berbentuk cone.

Contoh batuan yang akan digunakan dalam pengujian kuat tekan harus

memenuhi beberapa syarat. Kedua muka contoh batuan uji harus mencapai kerataan

hingga 0,02 m dan tidak melenceng dari sumbu tegak lurus lebih bsar dari pada 0,001

radian atau 0,05 mm dalam 50 mm (0,60˚). Demikian juga sisi panjangnya harus

bebas dari ketidakrataan sehingga kelurusannya sepanjang contoh batu uji tidak

melenceng lebih dari 0,3 mm.

Perbandingan antara tinggi dan diameter conto batuan (L/D) akan

mempengaruhi nilai kuat tekan batuan. Jika digunakan perbandingan (L/D) = 1,

kondisi tegangan triaksial saling bertemu sehingga akan memperbesar nilai kuat tekan

batuan. Sesuai dengan ISRM (1981), untuk pengujian kuat tekan digunakan rasio

(L/D) antara 2-2,5 dan sebaliknya diameter (D) contoh batu uji paling tidak berukuran

tidak kurang dari NX, atau kurang lebih 54 mm. Semakin besar perbandingan antara

tinggi dan diameter contoh batuan yang digunakan, kuat tekan akan semakin kecil

seperti ditunjukkan persamaan 2.5 berikut:

Menurut American Society For Testing and Materials (ASTM):

𝜎𝑐 𝐿

𝐷= 1 =

𝜎𝑐

0,778+ 0,222

𝐿𝐷

......................................................................................(2.5)

Page 39: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

27

Menurut Protodyakonov:

𝜎𝑐 𝐿

𝐷= 2 =

8 . 𝜎𝑐

7 + 2𝐿𝐷

................................................................................................(2.6)

Keterangan :

𝜎𝑐 = Kuat tekan batuan

b. Point Load Index (Tes Franklin)

Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui kekuatan dari contoh batuan

secara tidak langsung di lapangan. Contoh batuan dapat berbentuk silinder atau tidak

beraturan. Peralatan yang digunakan untuk uji point load, seperti ditunjukkan pada

gambar, mudah dibawa, tidak begitu besar dan cukup ringan sehingga pengujian

mudah dilakukan dan dapat dengan cepat diketahui kekuatan batuan di lapangan

sebelum pengujian laboratorium dilakukan.

Untuk pengujian menggunakan alat PLI dapat dilihat pada gambar 2.8

dibawah ini kemudian sampling batuan yang digunakan berbentuk silinder atau

bongkahan batuan, seperti terlihat pada gambar 2.9. Contoh batuan untuk pengujian

ini berbentuk silinder dengan diameter 50 mm (NX=54 mm, lihat ISRM, 1985)

Gambar 2.8 Alat Uji Point Load Index

Page 40: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

28

(sumber: ISRM, 1985 dalam Made Astawa Rai dkk, 2011)

Gambar 2.9 Tipe dan Syarat Sampel Batuan Uji PLI

Menurut Bronch & Franklin (1972) dalam Made Astawa Rai, dkk (2011),

indeks point load (Is) suatu contoh batuan dapat dihitung menggunakan persamaan

2.7 berikut ini:

2D

PIs = ........................................................................................................(2.7)

Apabila diameter contoh batuan yang digunakan bukan 50 mm, maka

diperlukan faktor koreksi terhadap persamaan yang diturunkan oleh Bronch &

Franklin. Menurut Graminger (1982) dalam Made Astawa Rai, dkk (2011), selang

faktor koreksi tergantung besarnya diameter. Karena diameter ideal yang digunakan

adalah 50 mm, maka Graminger menurunkan persamaan 2.8 berikut ini:

2D

PFIs = ....................................................................................................(2.8)

Faktor koreksi ukuran (F) dapat dihitung menggunakan persamaan 2.9 berikut

ini:

45,0

50

=

dF .................................................................................................(2.9)

Page 41: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

29

Sehingga diperoleh suatu persamaan point load indeks yang telah dikoreksi

menggunakan persamaan 2.10 berikut ini:

2

45,0

50 D

PdIs

= .......................................................................................(2.10)

Jika Is = 1 MPa, indeks tersebut tidak memiliki arti, maka penentuan kekuatan

harus berdasarkan uji UCS, dan menurut Bieniawski dengan diameter conto 50 mm

maka UCS dapat ditentukan dengan persamaan 2.11 berikut ini:

Isc = 23 ................................................................................................(2.11)

Keterangan:

Is(50) = Point Load Index 50 mm(MPa)

F = Faktor koreksi

P = Beban maksimum hingga contoh pecah (N)

D = Jarak antar dua konus penekan (mm)

d = Diameter contoh (mm)

Hasil pembobotan dari pengujian kuat tekan batuan utuh dapat dilihat pada

tabel 2.3 berikut ini:

Tabel 2.3 Kekuatan Material Batuan Utuh

Deskripsi Kualitatif UCS (Mpa) PLI(Mpa) Bobot

Sangat kuat sekali (Exceptionally strong) >250 >10 15

Sangat kuat (Very strong) 100 – 25 4 - 10 12

Kuat (Strong) 50 – 100 2 - 4 7

Sedang (Average) 25 – 50 1 – 2 4

Lemah (Weak) 5 – 25 Penggunaan

UCS lebih

dilanjutkan

2

Sangat lemah (Very weak) 1 – 5 1

Sangat lemah sekali (Extremely weak) <1 0

(Sumber: Irwandy Arif, 2016)

Page 42: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

30

2. Rock Quality Designation (RQD)

Indeks rock quality designation telah diperkenalkan lebih dari 20 tahun yang

lalu sebagai indeks dari kualitas batuan pada saat informasi kualitas batuan hanya

tersedia dari deskripsi ahli geologi dan persentase dari perolehan inti yang utuh

dengan panjang 10 cm atau lebih. Ini adalah indeks kuantitatif yang telah digunakan

secara luas untuk mengidentifikasikan daerah batuan yang kualitasnya rendah

sehingga dapat diputuskan untuk menambah pemboran atau pekerjaan eksplorasi

lainnya.

Untuk menentukan rock quality designation, ISRM merekomendasikan

ukuran inti paling kecil berdiameter NX (54,7 mm) yang dibor dengan menggunakan

double tube core barrels. Seperti yang terlihat pada gambar 2.10 berikut ini:

(Sumber: Irwandy Arif, 2016)

Gambar 2.10 Perhitungan RQD

Bila bor inti tidak tersedia, dapat dihitung dengan pengukuran bidang (metode

scanline). Jarak pisah antar bidang discontinuity (kekar) adalah jarak tegak lurus

antara dua bidang discontinuity yang berurutan sepanjang sebuah garis pengamatan

Page 43: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

31

yang disebut scanline dan dinyatakan sebagai intact legth. Panjang scanline

minimum untuk pengukuran jarak discontinuity adalah 50 kali jarak rata-rata

discontinuity yang hendak diukur. Namun, menurut Internasional Society For Rock

Mechanic (ISRM, 1981) panjang ini cukup 10 kali tergantung tujuan pengukuran

scanline-nya. Pengukuran RQD jika bor inti tidak tersedia digunakan persamaan 2.12

berikut ini:

( )11,0100 1,0 += − eRQD .........................................................................(2.12)

Keterangan:

RQD = Rock Quality Designation

= Banyak kekar dalam 1 meter

Hasil pembobotan dari perhitungan kekar batuan pada scanline dapat dilihat

pada tabel 2.4 berikut ini:

Tabel 2.4 Rock Quality Designation (RQD)

RQD (%) Kualitas Batuan Bobot

<25 Sangat jelek (very poor) 3

25 – 50 Jelek (poor) 8

50 – 75 Sedang (fair) 13

75 – 90 Baik (good) 17

90 – 100 Sangat baik (excellent) 20

(Sumber: Irwandy Arif, 2016)

3. Jarak Antar Kekar

Jarak antar kekar didefinisikan sebagai jarak tegak lurus antara dua kekar

berurutan sepanjang garis pengukuran yang dibuat sembarang. Pada perhitungan nilai

rock mass rating, parameter jarak antar kekar diberi bobot berdasarkan nilai spasi

kekarnya. Seperti yang terlihat pada tabel 2.5 berikut ini:

Page 44: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

32

Tabel 2.5 Jarak Kekar

Deskripsi Spasi Kekar (m) Bobot

Sangat lebar (very wide) >2 20

Lebar (wide) 0,6 – 2 15

Sedang (moderate) 0,2 - 0,6 10

Rapat (close) 0,006 - 0,2 8

Sangat rapat (very close) <,0,06 5 (Sumber: Irwandy Arif, 2016)

4. Kondisi Kekar

Ada lima karakteristik kekar yang masuk dalam pengertian kondisi kekar,

meliputi kemenerusan (persistence) jarak antar permukaan kekar atau celah

(separation/aperture), kekasaran kekar (roughness) material pengisi (infilling/gouge),

dan tingkat kelapukan (weathering). Karakteristik tersebut adalah sebagai berikut:

a. Rougness atau kekasaran bidang diskontinu merupakan parameter yang

penting untuk menentukan kondisi bidang diskontinu. Suatu permukaan yang

kasar akan dapat mencegah terjadinya pergeseran antara kedua permukaan

bidang diskontinu.

b. Separation merupakan jarak antara kedua permukaan bidang diskontinu. Jarak

ini biasanya diisi oleh material lainnya (filing material) atau bisa juga diisi

oleh air. Makin besar jarak ini, maka semakin lemah bidang diskontinu

tersebut.

c. Continuity merupakan kemenerusan dari sebuah bidang diskontinu, atau juga

merupakan panjang dari suatu bidang diskontinu.

d. Weathering menunjukkan derajat kelapukan permukaan diskontinu.

e. Infilling (gouge) pengisi antara dua permukaan bidang diskontinu

mempengaruhi stabilitas bidang diskontinu dipengaruhi oleh ketebalan,

konsisten atau tidaknya dan sifat material pengisi tersebut. Filling yang lebih

tebal dan memiliki sifat mengembang bila terkena air dan berbutir sangat

halus akan menyebabkan bidang diskontinu menjadi lemah.

Page 45: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

33

Klasifikasi pembobotan dari kondisi kekar batuan dapat dilihat pada tabel 2.6

berikut ini :

Tabel 2.6 Klasifikasi Bidang Kekar

Persistensi <1m 1 - 3 m 3 - 10 m 10 - 20 mm >20 m

Bobot 6 4 2 1 0

Pemisahaan

Bukaan

(Aperture)

None <0,1 mm 0,1 - 1 mm 1 - 5 mm >5 mm

Bobot 6 5 4 1 0

Kekasaran Very rough Rough Slightly

rough Smooth Sliken-sided

Bobot 6 5 3 1 0

Isian

(Gauge) None

Hard filling

<5 mm

Hard filling

>5 mm

Soft filling

<5 mm

Soft filling

>5 mm

Bobot 6 4 2 2 1

Pelapukan Unweathered Slightly

weathered

Moderately

weathered

Highly

Weathered Decomposed

Bobot 6 5 3 1 0 (Sumber: Irwandy Arif, 2016)

5. Kondisi Air Tanah

Debit aliran air tanah atau tekanan air tanah akan mempengaruhi kekuatan

massa batuan. Oleh sebab itu perlu diperhitungkan dalam klasifikasi massa batuan.

Pengamatan terhadap kondisi air tanah ini dapat dilakukan dengan 3 cara yaitu:

a. Inflow per 10 m tunnel length: menunjukkan banyak aliran air yang teramati

setiap 10 m panjang terowongan. Semakin banyak aliran air mengalir maka

nilai yang dihasilkan untuk rock mass rating akan semakin kecil.

b. Joint water pressure: semakin besar nilai tekanan air yang terjebak dalam

kekar (bidang diskontinu) maka nilai yang dihasilkan untuk rock mass rating

akan semakin kecil.

c. General condition: mengamati atap dan dinding terowongan secara visual

sehingga secara umum dapat dinyatakan dengan keadaan umum dari

permukaan seperti kering, lembab, menetes dan mengalir. Kondisi air tanah

yang ditemukan pada pengukuran kekar diindentifikasikan sebagai selah satu

Page 46: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

34

kondisi berikut: kering (completely), lembab (damp), basah (wet), perhitungan

nilai rock mass rating, parameter kondisi air tanah (groundwater conditions).

Hasil pembobotan dengan pengamatan dan studi pendukung dari kondisi air

tanah dapat dilihat pada tabel 2.7 berikut ini:

Tabel 2.7 Kondisi Air Tanah

Kondisi Umum

Kering

(complete

dry)

Lembab Basah

Terdapat

tetesan air

(dripping)

Terdapat

aliran air

(flowing)

Debit air per 10

m panjang

singkapan

lit/men

Tidak ada <10 10 – 25 25 – 125 >125

Tekanan

air/tegangan

utama major

0 <0,1 0,1 - 0,2 0,1 - 0,2 >0,5

Kondisi umum Kering Lembab Basah Menetes Mengalir

Bobot 15 10 7 4 0 (Sumber: Irwandy Arif, 2016)

Berikut hasil dari pembobotan total klasifikasi massa batuan rock mass rating.

Dapat dilihat pada tabel 2.8 berikut ini:

Tabel 2.8 Kelas Massa Batuan Menurut Bobot Total Rock Mass Rating

Profil

Massa

Batuan

Deskripsi

Bobot 100 – 81 80 – 61 60 - 41 40 – 21 20 – 0

Kelas Massa

Batuan

I

Sangat Baik

II

Baik

III

Sedang

IV

Jelek

V

Sangat Jelek

Kohesi

(KPa) >400 300 – 400 200 - 300 100 – 200 <100

Sudut geser

dalam >45 35 – 45 25 - 35 15 – 25 <15

(Sumber: Irwandy Arif, 2016)

Page 47: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

35

2.1.4.2. Slope Mass Rating (SMR)

Romana (1985) menyertakan bobot pengatur orientasi kekar untuk

memodifikasi rock mass rating menjadi klasifikasi massa batuan yang baru yang

disebut slope mass rating. Klasifikasi slope mass rating dibuat berdasarkan

pengamatan dan data aktual dari 87 lereng di Valencia. Slope mass rating dapat

memberikan pandual awal dalam analisis kestabilan lereng dan memberikan

informasi yang berguna tentang tipe keruntuhan serta hal-hal yang diperlukan untuk

perbaikan lereng. Untuk mencari nilai slope mass rating digunakan persamaan 2.13

berikut ini:

4321 )( FFFFRMRSMR ++= ............................................................(2.13)

Nilai slope mass rating diperoleh dari nilai rock mass rating yang

ditambahkan dengan faktor-faktor koreksi. F1, F2, dan F3 merupakan faktor koreksi

terhadap kondisi kekar (joint), sedangkan F4 merupakan faktor koreksi terhadap

penggalian yang digunakan pada lereng.

1. F1 tergantung pada paralelisme antara kekar dan kemiringan muka lereng (strike).

2. F2 berhubungan dengan sudut dip kekar pada longsoran bidang.

3. F3 menunjukan hubungan atara kemiringan lereng dan kemiringan kekar.

Nilai faktor koreksi F4 tergantung pada metode penggalian lerengnya, apakah

lereng alamiah, digali dengan peledakan presplitting, peledakan smooth, peledakan

buruk atau penggalian mekanis. Pembobotan orientasi kekar untuk pengatur lereng

dapat dilihat ada tabel 2.9 berikut ini:

Page 48: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

36

Tabel 2.9 Bobot Pengatur Untuk F1, F2, F3 dan F4 Romana, 1985

Kasu

s

Kriteria faktor

koreksi

Sangat

menguntu

ngkan

Menguntun

gkan Sedang

Tak

menguntun

gkan

Sangat tak

menguntu

ngkan

P

T

|𝛼𝑗 − 𝛼𝑠| |𝛼𝑗 − 𝛼𝑠 − 180|

>30˚ 30˚-20˚ 20˚-10˚ 10˚-5˚ <5˚

P/T F1=[𝟏 − 𝐬𝐢𝐧 𝑨]2 0,15 0,4 0,7 0,85 1

P |𝛽𝑗| <20˚ 20˚-30˚ 30˚-35˚ 35˚-45˚ >45˚

P 𝐅𝟐 = 𝐭𝐚𝐧2𝜷𝒋 0,15 0,4 0,7 0,85 1

Kuat tak

mudah

longsor

Lemah

mudah

longsor

P

T

𝛽𝑗 − 𝛽𝑠

𝛽𝑗 + 𝛽𝑠

>10˚ 10˚-0˚ 0˚ 0˚-(-10˚) <(-10˚)

<110˚ 110˚-120˚ >120˚ - -

P/T 𝐅𝟑 = 𝜷𝒋 − 𝜷𝒔 0 -6 -25 -50 -60

Method of excavation Alamiah Presplitting Smooth Penggalian

mekanis Buruk

F4 15 10 8 0 -8

(Sumber: Irwandy Arif, 2016)

Keterangan:

A = Selisih antara strike slope dan strike discontinuity

αs = Strike slope

βs = Dip slope

αj = Strike discontinuity

βj = Dip discontinuity

Faktor penyesuaian untuk metode penggalian telah ditetapkan secara empiris

sebagai berikut:

1. Lereng alamiah lebih stabil karena terbentuk akibat proses erosi dalam waktu

yang lama dan ada mekanisme penahan (vegetasi, sedikit air, dsb): F4 = -15.

2. Penggunaan teknik peledakan presplitting meningkatkan stabilitas lereng

untuk suatu kelas setengah: F4 = ± 10.

3. Penggunaan teknik peledakan smooth blasting dengan lubang-lubang yang

baik, juga meningkatkan stabilitas lereng: F4 = ± 8.

4. Teknik peledakan normal. Penggunaan dengan sound method, tidak

mengubah stabilitas lereng: F4 = 0.

Page 49: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

37

5. Peledakan yang tidak efisien, sering terlalu banyak bahan peledakan, tidak

menggunakan peledakan baruntun (delay) atau lubang ledak tidak sejajar,

stabilitas buruk: F4 = -8.

6. Penggalian lereng dengan peralatan gali, selalu dengan ripper, hanya dapat

dilakukan pada batuan lemah dan atau di batuan terkekarkan dan sering

digabungkan dengan peledakan. Bidang lereng sulit untuk diakhiri. Metode

ini bisa bertambah atau berkurang tingkat kemantapan lereng: F4 = 0.

Hasil pembobotan total dari kelas massa lereng batuan dapat dilihat pada tabel

2.10 berikut ini:

Tabel 2.10 Romana, 1985 (Deskripsi Kelas Slope Mass Rating)

Profil massa

batuan Deskripsi

Kelas I II III IV V

SMR rating 81 – 100 61 - 80 41 – 60 21 – 40 0 – 20

Deskripsi Sangat baik Baik Sedang Jelek Sangat

jelek

Kestabilan Sangat stabil Stabil Stabil

sebagian Tidak stabil

Sangat

tidak stabil

Longsoran Tidak ada Beberapa

blok

Beberapa

kekar

dengan

banyak baji

Bidang atau

baji besar

Bidang

besar atau

seperti

tanah

Kemungkinan

Longsoran 0 0,2 0,4 0,6 0,9

(Sumber: Irwandy Arif, 2016)

2.1.5. Analisis Kinematika Menggunakan Software Rockscience Dips 6.0

Salah satu contoh terbaik dari pendekatan awal adalah menentukan

kemungkinan ketidakstabilan dari suatu lereng dengan metode analisis kinematika.

‘Kinematika’ mengacu pada studi gerakan, tanpa mengacu pada kekuatan-kekuatan

yang pembuatnya. (Hudson & John, 2005). Analisis kinematika dilakukan untuk

mengetahui tipe longsor yang berpotensi terjadi pada lereng batuan. Analisis

kinematika menggunakan parameter orientasi struktur geologi, orientasi lereng, dan

Page 50: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

38

sudut geser batuan yang diproyeksikan dalam analisis stereografis sehingga dapat

diketahui tipe dan arah longsoran yang kemungkinan dapat terjadi pada suatu lereng.

Analisis kinematika menggunakan proyeksi stereografis dibuat dengan

bantuan perangkat lunak rockscience dips 6.0. Perangkat lunak ini merupakan suatu

program rancangan untuk menganalisa orientasi secara interaktif dengan

mendasarkan data struktural geologi baik kekar, sesar perlapisan serta struktur-

struktur lainnya dengan mengikuti teknik yang sama di dalam streonet manual.

Parameter yang dimasukkan ke dalam program ini meliputi orientasi struktur geologi

berupa strike dan dip dari kekar serta orientasi lereng berupa strike dan dip dari

lereng.

2.1.6. Analisa Faktor Keamanan Menggunakan Software Slide V.6.0

Pada program ini dibutuhkan data-data mengenai sifat-sifat massa batuan

secara umum yang terdiri dari berat jenis (unit weight), berat jenis jenuh (saturated

unit weight), tekanan pori dan koefisien getaran/gempa (sesimic load coefficient).

Selain itu, diperlukan juga data-data lainnya, tetapi tergantung pada kriteria kekuatan

apa yang digunakan.

Pada kriteria Mohr-Coulomb diperlukan data berupa kohesi (cohesion) dan

sudut geser dalam (internal friction angle), dimana kohesi dan sudut geser dalam

didapatkan dari pembobotan total kelas massa batuan rock mass rating. Berikut ini

penjelasan dari kohesi dan sudut geser dalam:

1. Kohesi (c)

Kohesi adalah gaya tarik menarik antara partikel dalam batuan, dinyatakan

dalam satuan berat per satuan luas, kohesi batuan akan semakin besar jika kekuatan

gesernya makin besar. Nilai kohesi (c) diperoleh dari pengujian laboratorium yaitu

pegujian kuat geser langsung (direct shear strength test) dan pengujian triaxial.

Page 51: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

39

2. Sudut Geser Dalam (∅)

Sudut geser dalam adalah sudut yang dibentuk dari hubungan antara tegangan

normal dan tegangan geser didalam material tanah atau batuan. Semakin besar sudut

geser dalam suatu material maka material tersebut akan lebih tahan menerima

tegangan luar yang dikenakan terhadapnya.

2.1.7. Metode Bishop

Metode bishop adalah metode yang diperkenalkan oleh A.W. bishop pada

tahun 1955 menggunakan cara potongan. Metode bishop dipakai untuk menganalisis

permukaan gelincir (slip surface) yang berbentuk lingkaran. Dalam metode ini

diasumsikan bahwa gaya-gaya normal total berada dipusat alas potongan dan bisa

ditentukan dengan menguraikan gaya-gaya pada potongan secara vertikal atau

normal. Persyaratan keseimbangan dipakai pada potongan-potongan yang

membentuk lereng tersebut. Metode bishop menganggap bahwa gaya-gaya yag

bekerja padairisan mempunyai resultan nol pada arah vertikal. (Octovian, 2014).

Pada sebagian besar metode analisis, gaya normal diasumsikan bekerja

dipusat alas dari tiap potongan, sebab potongan tipis. Ini diterapkan pada sejumlah

asumsi. Prinsip dasar metode bishop sebagai berikut :

1. Kekuatan geser didefnisikan dengan menggunakan hubungan linier Mohr-

Coulomb.

2. Menggunakan kesetimbangan normal.

3. Menggunakan kesetimbangan tangensial.

4. Menggunakan kesetimbangan momen.

5. Distribusi tegangan normal sepanjang permukaan gelincir.

6. Inklinasi dari gaya-gaya antar potongan.

7. Posisi garis resultante gaya-gaya antar potongan.

Page 52: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

40

2.2. Kerangka Konseptual

Tahapan penelitian yang penulis lakukan adalah sebagai berikut:

1. Studi literatur

Studi literatur dilakukan dengan mengumpulkan informasi dari berbagai buku,

jurnal serta penelitian-penelitian yang telah dilakukan sebelumnya.

2. Pengambilan data

Pengambilan data berupa data yang diambil secara langsung dan data yang

bersumber dari perusahaan. Data primer terdiri atas pengukuran geometri

lereng, pengukuran bidang dikontinu dan pengambilan sampel batuan untuk

dilakukan pengujian sifat fisik dan mekaniknya. Sedangkan data sekunder

terdiri dari peta kesampaian daerah, peta geologi regional, peta stratigrafi dan

peta hidrogeologi regional.

3. Pengolahan Data.

Pengolahan data dilakukan dengan menghitung dan menganalisis nilai tingkat

kestabilan lereng dengan menggunakan metode slope mass rating. Kemudian

menginterpretasikan tipe seta arah umum kelongsoran menggunakan metode

kinematik stereografis dengan bantuan software rocsience dips 6.0. dan

menghitung nilai faktor keamanan dengan menggunakan software slide V.6.

4. Hasil Analisis.

Mengetahui klasifikasi nilai tingkat kestabilan lereng dengan metode slope

mass rating kemudian mengetahui tipe serta arah umum kelongsoran dengan

metode kinematik stereografis dan mengetahui faktor keamanan dari lereng

penambangan.

Page 53: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

41

Adapun kerangka konseptual dapat dilihat pada gambar 2.11 berikut ini :

Gambar 2.11 Kerangka Konseptual

Data terdiri dari:

1. Data Primer

Data yang diperoleh

langsung dari lapangan:

a. Pengukuran geometri

lereng. (Tinggi lereng,

lebar lereng dan

kemiringan lereng)

b. Pengukuran bidang

dikontinu. (Jumlah kekar,

jarak kekar, panjang kekar,

bukaan kekar, kekasaran

kekar, isian kekar dan

pelapukan kekar)

c. Pengambilan sampel

batuan. (Batu pasir, batu

serpih napalan dan batu

breksi andesit)

2. Data Sekunder

Data yang dijadikan

pendukung untuk

memperkuat penelitian:

a. Peta kesampaian daerah

b. Peta geologi regional

c. Peta stratigrafi

d. Peta hidrogeologi regional

INPUT

Pengolahan data:

1. Menghitung dan

menganalisis nilai tingkat

kestabilan lereng

menggunakan metode

slope mass rating

menggunakan persamaan

2.13.

2. Menginterpretasikan dan

menganalisis tipe serta

arah umum kelongsoran

menggunakan metode

kinematik stereografis

dengan batuan software

rocsience dips 6.0.

3. Menghitung dan

menganalisis nilai faktor

keamanan menggunakan

software slide V.6.0

dengan metode bishop

Hasil analisis:

1. Mengetahui nilai tingkat

kestabilan lereng

menggunakan metode

slope mass rating.

2. Mengetahui tipe serta

arah umum kelongsoran

menggunakan metode

kinematik stereografis

dengan batuan software

rocsience dips 6.0.

3. Mengetahui faktor

keamanan dari lereng

dengan menggunakan

software slide v.6.0

PROSES OUTPUT

Page 54: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

42

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Jenis Penelitian

Dalam penelitian ini penulis menggunakan jenis penelitian terapan (applied

research). Penelitian terapan adalah penelitian yang dikerjakan dengan maksud

untuk menerapkan, menguji, dan mengevaluasi kemampuan suatu teori yang

diterapkan dalam pemecah permasalahan teknis. Menurut Sugiyono (2009:9)

penelitian terapan adalah penelitian yang dilakukan dengan tujuan menerapkan,

menguji dan mengevaluasi kemampuan suatu teori yang diterapkan dalam

memecahkan masalah-masalah praktis. Penelitian terapan ini bertujuan untuk

menemukan pengetahuan yang secara praktis dapat diaplikasikan. Hasil dari

penelitian yang dilakukan tidak perlu sebagai suatu penemuan baru, akan tetapi

merupakan aplikasi yang baru dari penelitian yang telah ada.

3.2. Tempat dan Waktu Penelitian

3.2.1. Tempat Penelitian

Penelitian ini dilakukan di perusahaan tambang CV. Tahiti Coal yang secara

administrasi penambangan CV. Tahiti Coal termasuk dalam wilayah penambangan

Kecamatan Talawi, Kota Sawahlunto, Sumatera Barat. Secara geografis wilayah

penambangan CV. Tahiti Coal terletak pada koordinat 100°45’10” BT – 100°45’40”

BT dan 00°37’20” LS - 00°37’50” LS.Lokasi tambang CV. Tahiti Coal terletak

kurang lebih 100 km arah timur laut dari kota Padang dan dapat dicapai melalui jalan

raya Padang - Solok - Sawahlunto (100 km). Dari kota Sawahlunto lokasi tambang

dapat dicapai melalui jalan kota Sawahlunto - Talawi. Lokasi dapat dicapai dengan

perjalanan darat selama 2 s.d 3 jam. Perjalanan dari kampus STTIND padang menuju

CV. Tahiti Coal dapat dilihat pada gambar 3.1 :

42

Page 55: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

43

3.2.2. Waktu Penelitian

Waktu dalam penelitian tugas akhir ini dilaksanakan pada bulan Februari 2020

sampai dengan Maret 2020.

Gambar 3.1 Lokasi Kesampaian Daerah

3.3. Variabel Penelitian

Variabel penelitian merupakan sebab serta akibat yang terjadi serta melatar

belakangi dilakukannya sebuah penelitian. Pada dasarnya variabel penelitian adalah

segala sesuatu yang berbentuk apa saja yang ditetapkan oleh peneliti untuk dipelajari

sehingga diperoleh informasi tentang hal tersebut, kemudian ditarik kesimpulan.

(Sugiyono, 2012).

Pada peneltian ini yang menjadi variabel penelitian ada dua yaitu variabel

independen (variabel bebas) dan variabel dependen (variabel terikat) seperti

keterangan berikut ini:

Page 56: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

44

1. Variabel independen (variabel bebas) merupakan variabel yang mempengaruhi

atau yang menjadi sebab perubahannya atau timbulnya variabel dependen.

Variabel independen yang digunakan dalam penelitian ini yaitu sering terjadi

longsoran kecil disekitar lereng tambang CV. Tahiti Coal dilihat dari beberapa

batuan yang jatuh, sudut kemiringan dari lereng tersebut berkisar antara 70˚ -

90˚, banyaknya terdapat batuan gantung dan rekahan-rekahan disekitar lereng

serta belum diketahui faktor keamanan pada lereng.

2. Variabel dependen (variabel terikat) merupakan variabel yang dipengaruhi atau

yang menjadi akibat, karena adanya variabel independen. Variabel dependen

yang digunakan dalam penelitian ini yaitu analisis tingkat kestabilan lereng

menggunakan metode slope mass rating, prediksi tipe serta arah umum

kelongsoran menggunakan metode kinematik stereografis dengan batuan

software rocsience dips 6.0. Serta analisis faktor keamanan dengan bantuan

software slide V.6.0.

3.4. Jenis Data dan Sumber Data

3.4.1. Jenis Data

Dalam penelitian ini digunakan dua jenis data yaitu:

1. Data Primer

Jenis data ini merupakan data yang diperoleh secara langsung dari objek

penelitian melalui pengamatan langsung dilapangan dan data laboratorium. Berikut

beberapa data primer yang digunakan:

a. Pengukuran geometri lereng.

b. Pengukuran bidang diskontinu.

c. Pengambilan sampel batuan.

Page 57: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

45

2. Data sekunder

Jenis data ini diperoleh dari studi kepustakaan dan arsip perusahaan. Berikut

beberapa data sekunder yang digunakan:

a. Peta kesampaian daerah

b. Peta geologi regional

c. Peta stratigrafi

d. Peta hidrogeologi regional

3.4.2. Sumber Data

Sumber data yang penulis dapatkan berupa kuantitatif. Data kuantitatif

merupakan data informasi berupa simbol angka atau bilangan. Data ini didapatkan

melalui pengukuran langsung di lapangan dan pengujian laboratorium.

3.5. Teknik Pengumpulan Data

Dalam teknik pengumpulan data dilakukan dengan cara:

1. Sifat Fisik Batuan

Prosedur yang dilakukan untuk memperoleh data sifat fisik batuan adalah

sebagai berikut:

a. Berat conto asli (natural) yang belum diberikan perlakuan apapun ).(Wn

b. Berat conto kering (sesudah dimasukkan ke dalam oven selama 24 jam

dengan temperatur kurang lebih 90˚ C) ).(Wo

c. Berat conto jenuh (sesudah dijenuhkan dengan air selama 24 jam) ).(Ww

d. Berat conto jenuh yang tergantung didalam air ).(Ws

2. Sifat Mekanik Batuan

Tahap yang dilakukan untuk memperoleh sifat mekanik batuan adalah sebagai

berikut:

a. Sampel batuan berbentuk irregular yang didapat di lokasi penelitian

dilakukan pemotongan dengan ukuran yang memenuhi syarat dari pengujian

dimana L>0,5D dan D/W=1-1,4.

Page 58: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

46

b. Sampel batuan yang memenuhi syarat dilakukan pengujian kuat tekan

menggunakan alat point load index (PLI), dimana pengujian ini memberikan

tekanan pada sampel batuan hingga pecah atau hancur. Selanjutnya dilakukan

perhitungan tekanan pecah yang diterima oleh sampling.

3. Pengukuran Bidang Diskontinu

Pengukuran kondisi lereng disepanjang garis bentangan (scanline) dengan

menghitung banyak kekar, jarak kekar, panjang kekar, kekasaran kekar, bukaan kekar

(aperture), isian kekar dan pelapukan kekar.

4. Pengukuran Geometri Lereng

Pengukuran geometri lereng meliputi tinggi lereng, lebar lereng, kemiringan

lereng, strike lereng dan dip lereng. Pengukuran menggunakan GPS, kompas,

meteran dan penggaris.

3.6. Teknik Pengolahan Data dan Analisa Data

3.6.1. Teknik Pengolahan Data

Teknik pengolahan data bertujuan untuk mengetahui bagaimana cara dan

proses untuk menyelesaikan permasalahan yang dihadapi sesuai dengan tujuan yang

sudah ditetapkan. Pada pengolahan data ini ada beberapa hal yang akan dilakukan

yaitu:

1. Sifat Fisik Batuan

Perhitungan penentuan sifat fisik batuan:

a. Bobot isi asli (natural density) menggunakan (persamaan 2.2 halaman 18).

b. Bobot isi kering (dry density) menggunakan (persamaan 2.3 halaman 18).

c. Bobot isi jenuh (saturated density) menggunakan persamaan (2.4 halaman

19).

Page 59: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

47

2. Analisis Klasifikasi Massa Batuan

Klasifikasi massa batuan digunakan untuk mengetahui bagaimana kualitas dari

massa batuan penyusun lereng. Menentukan klasifikasi massa batuan menggunakan

metode rock mass rating dengan didasarkan pada lima parameter yaitu:

a. Kuat Tekan Batuan

Adapun tahapan pengujian untuk mendapatkan nilai kuat tekan adalah sebagai

berikut:

- Sampel batuan yang akan diuji disiapkan dengan ukuran yang telah

memenuhi persyaratan pengujian.

- Sampel ditempatkan diantara dua konus penekan alat point load index

(gambar 2.8 halaman 27). Kemudian catat jarak antar konus.

- Pemberian tekanan dilakukan secara perlahan hingga sampel batuan

pecah.

- Pembebanan dihentikan setelah sampel pecah dan matikan alat penekan

apabila sampel sudah pecah.

- Baca jarum petunjuk pembebanan maksimal (dial gauge) yang diberikan

sehingga batuan pecah.

- Hasil yang didapatkan dimasukkan kedalam persamaan point load index

(persamaan 2.10 halaman 29).

- Dilanjutkan dengan pengujian kuat tekan batuan dengan menggunakan

(persamaan 2.11 halaman 29).

b. Rock Quality Designation

Pengukuran nilai rock quality designation menggunakan (persamaan 2.12

halaman 31).

c. Jarak Kekar

Pengukuran jarak antar kekar menggunakan (tabel 2.5 halaman 32).

d. Kondisi Kekar

Pengukuran kondisi kekar menggunakan (tabel 2.6 halaman 33).

Page 60: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

48

e. Kondisi Air Tanah

Pengukuran kondisi air tanah menggunakan (tabel 2.7 halaman 34).

Setelah lima parameter diatas sudah dilakukan, selanjutnya adalah

pembobotan kelas massa batuan dengan metode rock mass rating yaitu dengan cara

menjumlahkan semua parameter yang sudah diklasifikasikan kemudian menggunakan

(tabel 2.8 halaman 34) untuk mengetahui kelas serta deskripsi dari massa batuan.

3. Analisis Tingkat Kestabilan Lereng.

Tingkat kestabilan lereng digunakan untuk mengetahui kondisi stabil atau

tidaknya suatu lereng. Dalam menganalisis tingkat kestabilan lereng menggunakan

metode slope mass rating. Untuk mencari nilai dari slope mass rating menggunakan

cara sebagai berikut:

a. Pembobotan pengatur untuk kekar dengan mencari nilai F1, F2, F3 dan F4

menggunakan (tabel 2.9 halaman 36).

b. Memasukkan kedalam (persamaan 2.13 halaman 35).

c. Mendeskripsikan tingkat kestabilan lereng dengan menggunakan (tabel 2.10

halaman 37).

4. Analisis Kinematika

Analisis kinematika dilakukan untuk mengetahui arah umum dan tipe longsor

yang berpotensi terjadi pada lereng. Analisis kinematika menggunakan proyeksi

stereografis dibuat dengan bantuan perangkat lunak rockscience dips 6.0. Berikut

adalah langkah-langkah dalam pengoprasian software rockscience dips 6.0:

a. Menyiapkan data strike dan dip dari kekar yang terdapat sepanjang garis

scanline kemudian buka software, pilih icon job control buat nama dari

project yang akan dibuat, pilih data strike dan dip pada bagian global

orientation format.

b. Pilih icon new kemudian isi kolom yang tersedia dengan memasukkan nilai

strike dan dip yang didapatkan dari hasil pengukuran. Lalu plih icon contour

Page 61: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

49

plot untuk menentukan arah shear joint kemudian klik icon vector preset

untuk melihat titik strike dan dip nya.

c. Kemudian tentukan joint set satu dengan mengklik icon add user plan

kemudian arahkan kursor ke elevasi tertinggi kemudian beri nama. Lakukan

hal yang sama untuk mencari joint set dua dengan mengklik bagian yang

bukan milik joint set satu. Untuk mengetahui letak dari lereng klik kembali

add user plan kemudian arahkan kursor ke titik perpotongan joint set satu dan

joint set dua kemudian beri nama.

d. Setelah tampian streonet selesai amatilah bentuk dari streonet disesuaikan

dengan gambar tipe longsoran kemudian amati kemana arah longsoran yang

kemungkinan akan terjadi dengan cara melihat titik perpotongan joint set satu

dan joint set dua.

5. Analisis Nilai Faktor Keamanan

Nilai faktor keamanan dapat mengetahui lereng dalam kondisi stabil atau tidak.

Analisis faktor keamanan didapatkan dengan menggunakan software slide V.6.0

dengan mengimputkan data geometri lereng, litologi batuan, kohesi, sudut geser

dalam dan bobot isi batuan. Berikut adalah langkah-langkah penggunakan software

slide V.6.0:

a. Buka software slide V.6.0 kemudian klik menu file dan new untuk

penginputan project baru. Setelah itu lakukan penginputan data geometri

lereng kemudian klik menu analysis lalu project settings.

b. Setelah itu masukkan data properties material yang didapat dari hasil uji lab

yaitu berupa kohesi, nilai sudut geser dalam dan nilai bobot isi. Untuk

memasukkan data tersebut yaitu dengan cara klik menu properties kemudian

define material.

c. Memberikan nilai grid yang sesuai dengan kondisi lereng yang di analisis

dengan cara klik menu surfaces kemudian auto grid atau add grid dan

tentukan nilai grid spacing.

Page 62: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

50

d. Setelah semua proses selesai selanjutnya melihat hasil faktor kestabilan dari

desain. Klik menu analysis kemudian compute atau dengan klik icon

computedan untuk melihat hasil analisis (nilai faktor kestabilan) klik menu

analysis kemudian interpret atau dengan klik icon interpret.

e. Maka hasil dari analisis kestabilan lereng denga menggunakan software slide

V.6.0 berupa nilai faktor keamanan yang ditunjukan dengan nilai angka..

3.6.2. Analisa Data

Setelah melalui tahap dalam pengumpulan data dan pengolahan data maka

dilakukan analisa data dari pengolahan yang didapat. Tujuan dari analisa data yaitu:

1. Menganalisa nilai tingkat kestabilan lereng menggunakan metode slope mass

rating.

2. Menganalisa tipe serta arah umum kelongsoran menggunakan metode

kinematik stereografis dengan batuan software rocsience dips 6.0.

3. Menganalisa nilai faktor keamanan lereng dengan bantuan software slide V.6.0.

Page 63: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

51

3.7. Kerangka Metodologi

Adapun langkah-langkah penelitian yang digunakan penulis dapat dilihat pada

kerangka metodologi berikut ini:

Data Primer Data Sekunder

1. Pengukuran geometri 1. Peta kesampaian daerah.

lereng. 2. Peta geologi regional.

2. Pengukuran bidang 3. Peta stratigrafi

Diskontinu. 4. Peta hidrogeologi regional

3. Pengambilan sampel.

Identifikasi Masalah

1. Pernah terjadi kecelakaan pada Desember 2019 akibat batuan gantung yang jatuh dan

mengenai kepala pekerja dan merusak kaca dari excavator.

2. Sering terjadi longsoran kecil disekitar lereng.

3. Sudut kemiringan lereng tambang berkisar antara 70˚ - 90˚.

4. Banyaknya terdapat batuan gantung pada lereng tambang.

5. Terdapat rekahan-rekahan disekitar lereng tambang.

6. Belum diketahui faktor keamanan pada lereng tambang.

Tujuan Penelitian

1. Mengetahui nilai tingkat kestabilan lereng penambangan.

2. Mengetahui prediksi arah umum longsor dan kemungkinan jenis longsor yang akan terjadi pada

lereng penambangan.

3. Mengetahui nilai faktor keamanan dari lereng penambangan.

Pengumpulan Data

ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE SLOPE

MASS RATING DAN METODE KINEMATIK STEREOGRAFIS

PADA CV. TAHITI COAL SAWAHLUNTO

A

STUDI LITERATUR

Buku : Geoteknik Tambang dan Mekanika Batuan.

Jurnal : Beberapa jurnal terkait mengenai analisis kestabilan lereng menggunakan metode

slope mass rating dan metode kinematik stereografis.

Page 64: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

52

Pengolahan Data

1. Menghitung nilai tingkat kestabilan lereng menggunakan metode slope mass rating.

2. Menginterpretasikan tipe serta arah umum kelongsoran menggunakan metode

kinematik stereografis dengan bantuan software rocsience dips 6.0.

3. Menghitung nilai faktor keamanan menggunakan software slide V.6.0.

Analisis Data

1. Menganalisis nilai tingkat kestabilan lereng menggunakan metode slope

mass rating.

2. Menganalisis tipe serta arah umum kelongsoran menggunakan metode

kinematik stereografis dengan bantuan software rocsience dips.

3. Menganalisis nilai faktor keamanan menggunakan software slide V.6.0.

Kriteria`

Jika FK>1,25

Ya

Hasil

Mengetahui kestabilan dari lereng

penambangan CV. Tahiti Coal Sawahlunto

Tidak

Gambar 3.2 Diagram Alir Penelitian

A

Page 65: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

53

BAB IV

PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA

Bab ini berisikan pengumpulan data yang diperlukan dalam penelitian analisis

kestabilan lereng menggunakan metode slope mass rating dan metode kinematik

stereografis pada area central timur CV. Tahiti Coal di Desa Sikalang Kecamatan

Talawi Kota Sawahlunto Provinsi Sumatera Barat. Kemudian dilanjutkan dengan

pengolahan data.

4.1. Pengumpulan Data

Sebelum melakukan analisa terhadap kestabilan lereng, terlebih dahulu

dilakukan pengumpulan data yang diperlukan dalam penelitian ini berupa data primer

dan data sekuder yang bersumber dari pengamatan langsung di lapangan dan arsip

perusahaan, adapun data-data tersebut berupa:

4.1.1. Data Primer

Data primer merupakan data yang didapatkan secara langsung di lapangan

berupa pengukuran geometri lereng, pengukuran kekar dan pengambilan sampel yang

akan dilakukan pengujian di laboratorium STTIND padang.

1. Data Lapangan.

Data yang didapatkan di lapangan berupa pengukuran geometri lereng,

pengukuran kekar dan pengambilan sampel dengan keterangan sebagai berikut:

a. Data geometri lereng didapat dengan melakukan pengukuran menggunakan

kompas geologi dan meteran. Kondisi lereng aktual serta bidang-bidang

dikontinu yang diberi tanda dengan garis warna merah dapat dilihat pada

gambar 4.1 dan hasil pengukuran geometri lereng dapat dilihat pada tabel 4.1

sebagai berikut:

53

Page 66: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

54

Gambar 4.1 Kondisi Lereng Aktual

Berikut adalah data geometri lereng yang didapatkan dari hasil pengukuran

dilapangan:

Tabel 4.1 Geometri Lereng

Keterangan Nilai

Tinggi Lereng 27 meter

Lebar Lereng 15 meter

Strike Lereng N 285˚ E

Dip Lereng 80˚

b. Data rock quality designation didapatkan dari pengamatan jumlah kekar yang

terdapat pada bentangan scanline sepanjang 15 meter seperti yang terlihat

pada gambar 4.2 dibawah ini:

Page 67: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

55

Gambar 4.2 Pengamatan kekar

Data hasil pengukuran kekar yang didapat dari pengamatan dilapangan dapat

dilihat pada tabel 4.2:

Tabel 4.2 Data Pengukuran Kekar

Pengukuran Kekar Jumlah Kekar

0 - 1 meter 1

1 - 2 meter 1

2 - 3 meter 0

3 - 4 meter 1

4 - 5 meter 0

5 - 6 meter 0

6 - 7 meter 1

7 - 8 meter 1

8 - 9 meter 1

9 - 10 meter 0

10 - 11 meter 0

11 - 12 meter 1

12 - 13 meter 1

13 - 14 meter 1

14 - 15 meter 1

Total 10

Page 68: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

56

c. Data jarak antar kekar didapatkan dengan melakukan pengukuran langsung

antara kekar yang terdapat di sepanjang bentangan scanline dengan

menggunakan meteran seperti yang terlihat pada gambar 4.3:

Gambar 4.3 Pengukuran Jarak Kekar

Data jarak antar kekar yang didapat dari pengukuran dilapangan dapat dilihat

pada tabel 4.3 berikut ini:

Tabel 4.3 Jarak Kekar

Kekar Jarak

1 ke 2 1.10 meter

2 ke 3 3 meter

3 ke 4 2.50 meter

4 ke 5 0.50 meter

5 ke 6 1.50 meter

6 ke 7 0.80 meter

7 ke 8 0.50 meter

8 ke 9 1.14 meter

9 ke 10 2.03 meter

Page 69: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

57

d. Data kondisi kekar (condition of discontinuity) didapatkan dengan melakukan

pengamatan dan pengukuran pada kekar seperti yang terlihat pada gambar 4.4:

Gambar 4.4 Pengukuran Bukaan Pada Kekar

Data kondisi kekar dari hasil pengamatan dan pengukuran kekar dilapangan

dapat dilihat pada tabel 4.4:

Tabel 4.4 Kondisi Kekar

No

Kekar

Kondisi Kekar

Panjang Kekar Bukaan

Kekar

Kekasaran

Kekar

Isian

Kekar

Pelapukan

Kekar

1 0.70 m 3 mm Slightly rough None Slightly rough

2 1.14 m 1 mm Slightly rough None Slightly rough

3 2.60 m 50 mm Slightly rough None Slightly rough

4 0.96 m 1 mm Slightly rough None Slightly rough

5 1.50 m 5 mm Slightly rough None Slightly rough

6 3 m 2 mm Slightly rough None Slightly rough

7 1.20 m 10 mm Slightly rough None Slightly rough

8 0.30 m 2 mm Slightly rough None Slightly rough

9 4.2 m 3 mm Slightly rough None Slightly rough

10 2.40 m 12 mm Slightly rough None Slightly rough

Page 70: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

58

e. Data orientasi kekar (orientation of discontinuitas) didapatkan dengan

melakukan pengukuran strike dan dip kekar seperti yang terlihat pada gambar

4.5:

Gambar 4.5 Pengukuran Pada Kekar, (a) Strike Kekar, (b) Dip Kekar

Data orientasi kekar yang didapatkan dari pengukuran dilapangan dapat

dilihat pada tabel 4.5 :

Tabel 4.5 Data Orientasi Kekar

Strike

Kekar

Dip

Kekar

115˚ 72˚

128˚ 80˚

139˚ 52˚

136˚ 50˚

140˚ 81˚

136˚ 77˚

236˚ 73˚

135˚ 80˚

137˚ 41˚

140˚ 26˚

A B

Page 71: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

59

f. Data kondisi air tanah (groundwater conditions) didapatkan melalui

pengamatan di sekitar lereng dan didukung dengan peta hidrogeologi regional

dari arsip perusahaan seperti yang dapat dilihat pada (Lampiran 4). Dan dari

hasil pengamatan dapat disimpulkan bahwa kondisi air tanah kering karena

daerah penelitian masuk kedalam zona daerah air tanah langka.

g. Pengambilan sampel batuan didapatkan langsung dari tempat penelitian dan

sampel diambil perlitologi. Adapun sampel batuan yang diambil terdiri dari

batu pasir, batu serpih napalan, dan batu breksi andesit.

2. Data Laboratorium.

Data yang didapatkan pada pengujian laboratorium adalah data uji sifat fisik

batuan dan data uji sifat mekanik batuan. Sampel batuan yang digunakan terdiri dari

batu pasir, batu serpih napalan, dan batu breksi andesit dengan keterangan sebagai

berikut:

a. Data uji sifat fisik batuan terdiri dari pengujian berat natural, berat kering,

berat jenuh dan berat melayang dari setiap sampel batuan seperti yang dapat

dilihat pada gambar 4.6:

Gambar 4.6 Pengujian Berat Sampel Batuan

Page 72: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

60

Hasil yang didapatkan dari hasil pengujian sifat fisik batuan ini dapat dilihat

pada tabel 4.6 :

Tabel 4.6 Berat Sampel Batuan

Keterangan Sampel

1 2 3

Berat Natural )(Wn 90.5 gr 77.4 gr 167.8 gr

Berat Kering )(Wo 89.5 gr 76.9 gr 167.6 gr

Berat Jenuh )(Ww 94.0 gr 79.9 gr 168.2 gr

Berat Melayang )(Ws 28.7 gr 23.2 gr 118.3 gr

Keterangan:

Sampel 1 : Batu pasir

Sampel 2 : Batu serpih napalan

Sampel 3 : Batu breksi andesit

b. Data uji sifat mekanik batuan didapatkan dari hasil pengujian Unconfined

Compressive Strength (UCS) menggunakan alat Point Load Index (PLI)

dengan ketentuan pemotongan sampel batuan harus memenuhi syarat ukuran

D/W=1-1,4 dan L=0,5D seperti yang terlihat pada tabel 4.7. Gambar

pengukuran sampel batuan dapat dilihat pada gambar 4.7:

Tabel 4.7 Ukuran Sampel Batuan

Sampel

Batuan

D

(cm)

d

(cm)

W1

(cm)

W2

(cm)

W

(cm)

D/W

(cm)

1 1.920 1.785 1.850 1.765 1.807 1.062

2 1.940 1.890 1.710 1.773 1.741 1.114

3 3.560 3.350 2.830 2.822 2.826 1.259

Keterangan:

D = Jarak antar konus penekan (cm)

d = Diameter sampel (cm)

W1 = Lebar sampel bagian bawah (cm)

W2 = Lebar sampel bagian atas (cm)

W = Rata-rata lebar sampel (cm)

D/W = Luas sampel (cm)

Page 73: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

61

Gambar 4.7 Pengukuran Sampel Batuan, (a) Diameter Batuan, (b) Kuat Tekan

Kemudian hasil yang didapatkan dari pengujian sifat mekanik batuan

menggunakan alat Point Load Index (PLI) dapat dilihat pada tabel 4.8 :

Tabel 4.8 Uji Kuat Tekan Batuan

Sampel Batuan P (kg/cm2)

1 25

2 31

3 115

4.1.2. Data Sekunder

Data sekunder merupakan data yang bersumber dari arsip dan literatur

perusahaan yang menyangkut kajian penelitian berupa :

1. Peta Kesampaian Daerah (Lampiran 1)

2. Peta Geologi Regional (Lampiran 2)

3. Peta Stratigrafi (Lampiran 3)

4. Peta Hidrogeologi (Lampiran 4)

A B

Page 74: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

62

4.2. Pengolahan Data

Setelah melakukan pengumpulan data yang dibutuhkan dalam penelitian, maka

selanjutnya adalah pengolahan data. Tujuan dari pengolahan data ini yaitu untuk

mengetahui nilai tingkat kestabilan lereng penambangan, mengetahui prediksi arah

umum kelongsoran dan kemungkinan jenis longsor yang terjadi pada lereng serta

mengetahui nilai faktor keamanan dari lereng penambangan.

4.2.1. Rock Mass Rating (RMR)

Klasifikasi rock mass rating yang diusulkan oleh Bieniawski (1989) digunakan

untuk menentukan kualitas massa batuan berdasarkan lima parameter utama, cara

mendapatkan nilai rock mass rating yaitu dengan menjumlahkan kelima parameter

utama. Berikut adalah penjelasan mengenai lima parameter utama yang digunakan:

4.2.1.1. Kuat Tekan Batuan

Uji kuat tekan batuan dilakukan dengan menggunakan alat point load index.

Tujuan dari uji kuat tekan ini yaitu untuk mengetahui kualitas dari massa batuan.

Dalam pengujian ini sampel yang digunakan berjumlah 3 buah sampel batuan yang

terdiri dari batu pasir, batu serpih napalan, dan batu breksi andesit. Sampel batuan

berbentuk irreguler dan masing-masing sampel dipotong kemudian dirapikan

menggunakan grinda listrik dengan ketentuan pemotongan sampel batuan harus

memenuhi syarat ukuran D/W=1-1,4 dan L=0,5D.

Untuk mencari nilai kuat tekan batuan dibutuhkan nilai faktor koreksi (F).

Nilai ini didapatkan dari persamaan Greminger (1982) seperti yang dijelaskan pada

(persamaan 2.9 halaman 28). Setelah faktor koreksi didapatkan kemudian masukkan

nilai faktor koreksi ke persamaan point load index menggunakan (persamaan 2.10

halaman 29). Lalu setelah nilai point load index didapatkan, selanjutnya dapat dicari

nilai kuat tekan batuan berdasarkan nilai Unconfined Compressive Strength (UCS)

dengan menggunakan (persamaan 2.11 halaman 29).

Page 75: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

63

Berdasarkan pengolahan data yang telah dilakukan (Lampiran 5), maka bobot

nilai UCS rata-rata dari 3 sampel batuan dapat dilihat pada tabel 4.9:

Tabel 4.9 Hasil Uji Kuat Tekan Batuan

Sampel

Batuan

P

(kg/cm2)

Faktor

Koreksi

(F)

PLI

(kg/cm2)

UCS

(kg/cm2)

UCS

(Mpa)

Rata-

rata

UCS

(Mpa)

Bobot

1 25 0.223 1.512 34.776 3.411

4.574 2 2 31 0.229 1.886 43.378 4.255

3 115 0.296 2.685 61.755 6.058

4.2.1.2. Rock Quality Designation (RQD)

Berdasarkan data kekar dengan garis scanline sepanjang 15 meter maka

dilakukan perhitungan nilai rock quality designation dapat dilihat pada (Lampiran 6).

Dengan hasil pembobotan seperti yang terlihat pada tabel 4.10:

Tabel 4.10 Kualitas dan Bobot Batuan Berdasarkan Nilai RQD

Pengukuran Kekar Jumlah Kekar RQD (%) Rata-rata RQD Bobot

0 - 1 meter 1 99.582

99.721 20

1 - 2 meter 1 99.582

2 - 3 meter 0 100

3 - 4 meter 1 99.582

4 - 5 meter 0 100

5 - 6 meter 0 100

6 - 7 meter 1 99.582

7 - 8 meter 1 99.582

8 - 9 meter 1 99.582

9 - 10 meter 0 100

10 - 11 meter 0 100

11 - 12 meter 1 99.582

12 - 13 meter 1 99.582

13 - 14 meter 1 99.582

14 - 15 meter 1 99.582

Page 76: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

64

4.2.1.3. Jarak Kekar

Jarak bidang discontinue adalah jarak tegak lurus antar kekar. Untuk mencari

jarak antar kekar dapat dihitung secara langsung di lapangan. Berdasarkan

pengukuran di lapangan menggunakan alat ukur berupa meteran. Bobot jarak kekar

dapat dilihat pada tabel 4.11:

Tabel 4.11 Jarak Kekar

Kekar Jarak

(meter)

Rata-rata

(meter) Bobot

1 ke 2 1.10

1.307 15

2 ke 3 3

3 ke 4 2.50

4 ke 5 0.50

5 ke 6 1.50

6 ke 7 0.80

7 ke 8 0.50

8 ke 9 1.14

9 ke 10 2.03

4.2.1.4. Kondisi Kekar

Kondisi kekar memiliki lima karakteristik. Lima karakteristik ini meliputi

panjang kekar, bukaan kekar, kekasaran kekar, isian kekar, pelapukan kekar.

Berdasarkan pengukuran di lapangan dengan menggunakan lat berupa meteran maka

didapatkan bobot hasil kondisi kekar seperti yang dapat dilihat pada tabel 4.12:

Page 77: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

65

Tabel 4.12 Kodisi Kekar

No

Kekar

Kondisi Kekar

Panjang

Kekar

Bukaan

Kekar

Kekasaran

Kekar

Isian

Kekar

Pelapukan

Kekar

1 0.70 m 3 mm Slightly rough None Slightly rough

2 1.14 m 1 mm Slightly rough None Slightly rough

3 2.60 m 50 mm Slightly rough None Slightly rough

4 0.96 m 1 mm Slightly rough None Slightly rough

5 1.50 m 5 mm Slightly rough None Slightly rough

6 3 m 2 mm Slightly rough None Slightly rough

7 1.20 m 10 mm Slightly rough None Slightly rough

8 0.30 m 2 mm Slightly rough None Slightly rough

9 4.2 m 3 mm Slightly rough None Slightly rough

10 2.40 m 12 mm Slightly rough None Slightly rough

Rata-

rata 1.8 m 8.9 mm Slightly rough None Slightly rough

Bobot 4 0 3 6 3

4.2.1.5. Kondisi Air Tanah

Kondisi air tanah (groundwater conditions) didapatkan melalui pengamatan

di sekitar lereng dan didukung dengan peta hidrogeologi regional (Lampiran 4) dari

arsip perusahaan. Dan dari hasil pengamatan dapat disimpulkan bahwa kondisi air

tanah kering karena daerah penelitian masuk kedalam zona daerah air tanah langka.

Bobot kondisi air tanah dapat dilihat pada tabel 4.13:

Tabel 4.13 Kondisi Air Tanah

Kondisi Umum Kering (complete dry)

Bobot 15

Setelah bobot kelima parameter rock mass rating didapatkan, selanjutnya

dilakukan pembobotan total dari seluruh parameter. Hasil pembobotan total

parameter rock mass rating dapat dilihat pada tabel 4.14 dan deskripsi massa batuan

menurut pembobotan total rock mass rating dapat dilihat pada tabel 4.15:

Page 78: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

66

Tabel 4.14 Pembobotan Total

No Parameter Bobot

1 Unconfined Compressive Strength (UCS) 2

2 Rock Quality Designation (RQD) 20

3 Jarak Kekar 15

4 Kondisi Kekar

Panjang Kekar 4

Bukaan Kekar 0

Kekasaran Kekar 3

Isian Kekar 6

Pelapukan Kekar 3

5 Kondisi Air Tanah 15

Bobot Total 68

Tabel 4.15 Deskripsi Massa Batuan Berdasarkan Bobot Total Rock Mass Rating

No Keterangan Deskripsi

1 Bobot Total 68

2 Kelas II

3 Deskripsi Batuan Baik

4 Kohesi 350 kN/m2

5 Sudut Geser Dalam 40˚

Seperti yang terlihat pada tabel 4.15, maka pembobotan total kelas massa

batuan dengan metode Rock Mass Rating (RMR) adalah 68. Kelas massa batuan

dengan bobot 68 termasuk kedalam batuan kelas II dengan deskripsi batuan baik

dimana deskripsi massa batuan ini memiliki nilai kohesi 350 kN/m2 dan sudut geser

dalam 40˚.

4.2.2. Slope Mass Rating (SMR)

Klasifikasi slope mass rating diusulkan oleh (Romana, 1985) klasifikasi ini

digunakan untuk menentukan tingkat kestabilan dari lereng. Untuk mengetahui nilai

tingkat kestabilan lereng dengan menggunakan metode ini perlu diketahui terlebih

dahulu bobot pengatur kekar. Bobot pengatur kekar dapat dilihat pada tabel 4.16:

Page 79: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

67

Tabel 4.16 Bobot Pengatur Kekar

Kasus Kriteria faktor

koreksi

Sangat

menguntu

ngkan

Menguntu

ngkan Sedang

Tak

menguntu

ngkan

Sangat

tak

mengunt

ungkan

P

T

|𝛼𝑗 − 𝛼𝑠| |𝛼𝑗 − 𝛼𝑠 − 180|

>30˚ 30˚-20˚ 20˚-10˚ 10˚-5˚ <5˚

P/T F1=[𝟏 − 𝐬𝐢𝐧 𝑨]2 0,15 0,4 0,7 0,85 1

P |𝛽𝑗| <20˚ 20˚-30˚ 30˚-35˚ 35˚-45˚ >45˚

P 𝐅𝟐 = 𝐭𝐚𝐧2𝜷𝒋 0,15 0,4 0,7 0,85 1

Kuat tak

mudah

longsor

Lemah

mudah

longsor

P

T

𝛽𝑗 − 𝛽𝑠

𝛽𝑗 + 𝛽𝑠

>10˚ 10˚-0˚ 0˚ 0˚-(-10˚) <(-10˚)

<110˚ 110˚-120˚ >120˚ - -

P/T 𝐅𝟑 = 𝜷𝒋 − 𝜷𝒔 0 -6 -25 -50 -60

Method of excavation Alamiah Presplittin

g Smooth

Penggalia

n mekanis Buruk

F4 15 10 8 0 -8

Diketahui:

αj (strike discontinuity) = 215˚

αs (strike lereng) = 285˚

βj (dip discontinuity) = 72˚

βs (dip lereng) = 80˚

Maka nilai untuk F1, F2, F3 dan F4 adalah:

1. Nilai F1 menggambarkan keparalelan antara strike discontinuity dan strike lereng.

Dalam menghitung nilai F1 dapat menggunakan persamaan pada (tabel 4.16

halaman 66) yang dikembangkan oleh (Romana, 1985):

F1 = [𝟏 − 𝐬𝐢𝐧 𝑨]2

Dimana:

A = Menandakan selisih antara strike discontinuity dan strike lereng (αj-αs),

dengan menggunakan persamaan pada (tabel 4.16 halaman 66) maka nilai

F1 adalah:

Page 80: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

68

F1 = [1 − sin (αj − αs)]2

F1 = [1 − sin (215 − 285)]2

F1 = [1 − sin (−70)]2

F1 = 3.762˚

Selanjutnya dengan menggunakan nilai diatas dilakukan pembobotan F1

berdasarkan (tabel 4.16 halaman 66). Dari tabel diketahui jika nilai F1 = 3.762˚

berarti masuk kedalam kriteria <5˚ maka pembobotan F1 yang didapatkan adalah

1.

2. Nilai F2 menggambarkan hubungan sudut dip kekar sesuai dengan model

longsoran. Dalam menghitung nilai F2 dapat menggunakan persamaan pada (tabel

4.16 halaman 66) yang dikembangkan oleh (Romana, 1985):

F2 = 𝐭𝐚𝐧2 𝜷𝒋

Dimana:

βj = Kemiringan kekar. Dengan menggunakan persamaan pada (tabel 4.16

halaman 66) maka nilai F2 adalah:

F2 = tan2 𝛽𝑗

F2 = tan2 (72)

F2 = 9.472˚

Selanjutnya dengan menggunakan nilai diatas dilakukan pembobotan F2

berdasarkan (tabel 4.16 halaman 66). Dari tabel diketahui jika nilai F2 = 9.472˚

berarti masuk kedalam kriteria <20˚ maka pembobotan F2 yang didapatkan adalah

0.15.

3. Nilai F3 menggambarkan hubungan sudut dip kekar dengan sudut dip lereng.

Dalam menghitung nilai F3 dapat menggunakan persamaan pada (tabel 4.16

halaman 66) yang dikembangkan oleh (Romana, 1985):

F3 = 𝜷𝒋 − 𝜷𝒔

Dimana:

Page 81: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

69

βj = Kemiringan kekar

βs = Kemiringan lereng

Dengan menggunakan persamaan pada (tabel 4.16 halaman 66) maka nilai F3

adalah:

F3 = 𝛽𝑗 − 𝛽𝑠

F3 = 72˚− 80˚

F3 = −6˚

Selanjutnya dengan menggunakan nilai diatas dilakukan pembobotan F3

berdasarkan (tabel 4.16 halaman 66). Dari tabel diketahui jika nilai F3 = −6˚

berarti masuk kedalam kriteria 0˚-(-10˚) maka pembobotan F3 yang didapatkan

adalah −50.

4. Lereng pada daerah penelitian merupakan lereng alamiah karena dalam kegiatan

penambangan tidak melakukan kegiatan peledakan untuk membongkar material.

Sehingga dalam mengkatagorikan nilai F4 dapat menggunakan persamaan pada

(tabel 4.16 halaman 66) yang dikembangkan oleh (Romana, 1985):

Berdasarkan kondisi lereng daerah penelitian dan disesuaikan dengan (tabel 4.16

halaman 66) maka bobot F4 adalah 15.

Setelah nilai F1, F2, F3 dan F4 didapatkan selanjutnya untuk mencari nilai slope

mass rating menggunakan (persamaan 2.13 halaman 35). Maka nilai slope mass

rating yang didapatkan adalah:

SMR = RMR + ( F1 × F2 × F3 ) + F4

= 68 + (1 × 0.15 × (-50)) + 15

= 68 + (-7.5) +15

= 75.5

Tabel 4.17 Deskripsi Lereng Menurut Bobot Total Slope Mass Rating

Kelas

Batuan

SMR

Rating

Massa

Batuan

Kestabilan

Lereng

Jenis

Longsoran

II 75.5 Baik Stabil Berupa Blok

Page 82: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

70

Seperti yang terlihat pada tabel 4.17, maka perhitungan kelas massa lereng batuan

dengan meggunakan metode slope mass rating adalah 75.5, masuk kedalam batuan

kelas II dimana deskripsi massa batuan dikatakan baik dengan kondisi lereng stabil

dan diprediksi dengan longsoran berupa blok.

4.2.3. Menginterpretasikan tipe serta arah umum kelongsoran

Dalam menginterpretasikan tipe serta arah umum kelongsoran penulis

menggunakan metode kinematik stereografis dengan batuan software rocsience dips

6.0. Pada perangkat lunak rocsience dips 6.0 dibutuhkan parameter-parameter

pendukung yang akan diinputkan kedalam pengolahan data yaitu data orientasi kekar

berupa strike dan dip dari kekar. Data orientasi kekar dapat dilihat pada (tabel 4.5

halaman 57).

Langkah-langkah pengolahan data menggunakan software rocsience dips 6.0

dapat dilihat pada (Lampiran 7). Dan hasil output dari pengolahan data yang sudah

dilakukan dapat dilihat gambar 4.8 dibawah ini:

Gambar 4.8 Hasil Interpretasi Arah Umum Kelongsoran

Page 83: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

71

Gambar 4.8 merupakan hasil interpretasi arah umum kelongsoran dari

proyeksi stereografis di daerah penelitian. Setelah dilakukan analisis kinematik

dengan bantuan software rockscience dips 6.0 terlihat adanya perpotongan antara

bidang lemah joint set 1 dengan joint set 2 dan perpotongan antara bidang lemah

tersebut menghadap ke arah lereng. Maka kemungkinan jenis longsoran yang akan

terjadi dilokasi penelitian adalah longsoran baji dengan prediksi arah umum

longsoran N 144˚ E.

4.2.4. Analisis Nilai Faktor Keamanan Pada Lereng

Dalam menganalisa faktor keamanan pada lereng penulis menggunakan metode

bishop pada perangkat lunak slide V.6.0. Pada perangkat lunak ini dibutuhkan

parameter-parameter pendukung yang akan dimasukkan sebagai pengolahan data.

Parameter-parameter pendukung ini antara lain yaitu, geometri lereng (tabel 4.1

halaman 53), nilai kohesi (tabel 4.15 halaman 65), sudut geser dalam (tabel 4.15

halaman 65) dan bobot isi batuan seperti yang dapat dilihat pada tabel 4.18 dibawah

ini:

Tabel 4.18 Bobot Isi Batuan

Keterangan Sampel

1 2 3

Berat Natural )(Wn 90.5 gr 77.4 gr 167.8 gr

Berat Kering )(Wo 89.5 gr 76.9 gr 167.6 gr

Berat Jenuh )(Ww 94.0 gr 79.9 gr 168.2 gr

Berat Melayang )(Ws 28.7 gr 23.2 gr 118.3 gr

Bobot Isi Asli 1.385 gr/cm3 1.365 gr/cm3 3.362 gr/cm3

Rata-Rata 2.037 gr/cm3

1 gr/cm3 = 9.8066358553 19.979 kn/m3

Page 84: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

72

Setelah semua parameter pendukung telah didapatkan selanjutnya adalah

memasukkan semua parameter tersebut ke dalam software slide V.6.0 untuk dapat

dilakukan pengolahan data. Langkah-langkah pengolahan data untuk mendapatkan

nilai faktor keamanan pada lereng dapat dilihat pada (Lampiran 8).

Dan hasil output dari pengolahan data yang sudah dilakukan dapat dilihat gambar

4.9 dibawah ini:

Gambar 4.9 Faktor Keamanan Lereng

Page 85: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

73

BAB V

ANALISIS DATA

Kegiatan penambangan sangat erat hubungannya dengan proses penggalian,

pengangkutan dan ekstraksi bahan galian. Dari kegiatan penambangan tersebut

menghasilkan suatu permukaan dengan beda tinggi yang disebut dengan lereng.

Untuk menghitung faktor keamanan dari lereng dibutuhkan suatu kajian analisis

kestabilan lereng dengan memperhatikan beberapa aspek yaitu dengan

pengklasifikasian kelas massa batuan, menghitung nilai kestabilan lereng dan faktor

keamanan dari lereng serta memprediksi arah umum dan tipe longsoran yang akan

terjadi. Dari pengumpulan dan pengolahan data yang sudah dilakukan, maka

didapatkan hasil yang dapat digunakan dalam menganalisa kestabilan lereng pada

CV. Tahiti Coal Sawahlunto.

5.1. Rock Mass Rating (RMR)

Klasifikasi rock mass rating yang diusulkan oleh (Bieniawski, 1989) digunakan

untuk menentukan kualitas massa batuan berdasarkan lima parameter utama. Berikut

adalah analisis data dengan menggunakan metode rock mass rating:

5.1.1. Kuat Tekan Batuan

Uji kuat tekan batuan dilakukan dengan menggunakan alat point load index.

Tujuan dari uji kuat tekan ini yaitu untuk mengetahui kualitas dari massa batuan.

Dalam pengujian ini sampel yang digunakan berjumlah 3 buah sampel batuan yang

terdiri dari batu pasir, batu serpih napalan, dan batu breksi andesit. Sampel batuan

berbentuk irregular dan masing-masing sampel dipotong kemudian dirapikan

menggunakan grinda listrik dengan ketentuan pemotongan sampel batuan harus

memenuhi syarat ukuran D/W=1-1,4 dan L=0,5D.

Nilai uniaxial compressive strength dari setiap sampel batuan dapat dilihat

pada (tabel 4.9 halaman 62). Dari pengolahan data yang sudah dilakukan maka nilai

uniaxial compressive strength rata-rata sampel batuan adalah 12.125 Mpa.

73

Page 86: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

74

Berdasarkan (tabel 2.3 halaman 29) pembobotan RMR dengan nilai UCS 12.125 Mpa

mempunyai bobot 2 dengan deskripsi batuan lemah (weak). Dari pembobotan yang

dilakukan dapat dianalisa bahwa kekuatan suatu batuan untuk bertahan menerima

suatu gaya yang diberikan lemah (weak) hal ini mengakibatkan batuan mudah

mengalami keretakan sehingga batuan penyusun lerengnya menjadi tidak stabil.

5.1.2. Rock Quality Designation (RQD)

Rock Quality Designation (RQD) merupakan parameter yang dapat

menunjukkan kualitas massa batuan. Data rock quality designation didapatkan secara

tidak langsung dengan melakukan pengamatan jumlah kekar yang terdapat pada

bentangan scanline sepanjang 15 meter kemudian dilakukan pengolahan data dengan

menggunakan (persamaan 2.12 halaman 31) dan mendapatkan hasil rata-rata nilai

RQD sebesar 99.721%. Berdasarkan (tabel 2.4 halaman 31) pembobotan RMR

dengan nilai RQD 99.721% mempunyai bobot 20 dengan deskripsi kualitas batuan

sangat baik (excellent). Dari pembobotan yang dilakukan dapat dianalisa bahwa

semakin tinggi nilai RQD suatu batuan maka kualitas dari massa batuan akan

semakin baik hal ini dikarenakan jika nilai RQD tinggi menandakan didalam jarak 1

meter garis pengukuran tidak terdapat adanya kekar dan jika didalam suatu batuan

tidak terdapat kekar maka batuan tersebut berkualitas baik. Begitu juga sebaliknya

jika nilai RQD rendah maka kualitas dari massa batuan akan semakin buruk

dikarenakan banyak terdapat kekar didalam 1 meter garis pengukuran dan jika

didalam suatu batuan terdapat banyak kekar maka batuan tersebut berkualitas tidak

baik.

5.1.3. Jarak Kekar

Jarak antar kekar didefinisikan sebagai jarak tegak lurus antara dua kekar

berurutan sepanjang garis pengukuran. Pada perhitungan nilai rock mass rating,

parameter jarak antar kekar diberi bobot berdasarkan nilai spasi kekarnya.

Pengolahan data jarak kekar dapat dilihat pada (tabel 4.11 halaman 63) sehingga

Page 87: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

75

didapatkan nilai rata-rata jarak kekar sebesar 1.307 meter. Berdasarkan (tabel 2.5

halaman 32) pembobotan RMR dengan nilai jarak kekar 1.307 meter mempunyai

bobot 15 dengan deskripsi jarak kekar batuan lebar (wide). Dari pembobotan yang

dilakukan dapat dianalisa bahwa jika suatu lereng tersusun dari batuan yang memiliki

kekar dengan jarak yang lebar (wide) maka kekuatan dari batuan penyusun lereng

tersebut akan semakin baik hal ini dikarenakan bidang-bidang lemah dari batuan tidak

berdekatan sehingga meminimalisir terjadi longsoran. Namun jika suatu lereng

tersusun dari batuan yang memiliki kekar dengan jarak yang rapat maka akan

memperburuk kekuatan dari batuan penyusun lereng tersebut.

5.1.4. Kondisi Kekar

Ada lima karakteristik kekar yang masuk dalam pengertian kondisi kekar, yaitu

kemenerusan (persistence), jarak antar permukaan kekar atau celah

(separation/aperture), kekasaran kekar (roughness), material pengisi

(infilling/gouge), dan tingkat kelapukan (weathering). Kondisi kekar di lapangan

ditentukan dengan mengunakan alat pengukur berupa meteran untuk mengukur

panjang dan jarak antar permukaan kekar. Sedangkan untuk kekasaran, material

pengisi dan tingkat kelapukan menggunakan indra penglihatan (mata) dan indra

perasa (kulit). Berikut adalah analisa dari lima karakteristik kekar:

a. Kemenerusan (persistence) merupakan panjang dari kekar yang diukur. Dari

pengolahan data yang dilakukan pada (tabel 4.12 halaman 64) rata-rata

panjang kekar adalah 1.8 meter. Dan berdasarkan (tabel 2.6 halaman 33)

pembobotan RMR dengan nilai kemenerusan 1.8 meter mempunyai bobot 4

karena masuk kedalam range kemenerusan 1 - 3 meter. Dari pembobotan

yang dilakukan dapat dianalisa bahwa semakin pendek kemenerusan dari

suatu kekar maka semakin baik kualitas dari massa batuan yang diukur hal ini

dikarenakan kekar dengan kemenerusan yang pendek tidak terlalu

mempengaruhi kualitas batuan penyusun lereng. Begitu juga sebaliknya jika

semakin panjang kemenerusan dari suatu kekar maka semakin buruk kualitas

Page 88: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

76

dari massa batuan yang diukur karena kekar dengan kemenerusan yang

panjang akan membuat bidang lemahnya semakin banyak dan menyebabkan

kualitas batuan penyusun lerengnya akan buruk.

b. Jarak antar permukaan kekar atau celah (separation/aperture) merupakan

lebar bukaan permukaan kekar. Dari pengolahan data yang dilakukan pada

(tabel 4.12 halaman 64) rata-rata bukaan kekar adalah 8.9 mm. Dan

berdasarkan (tabel 2.6 halaman 33) pembobotan RMR dengan nilai bukaan

kekar 8.9 mm mempunyai bobot 0 karena masuk kedalam range bukaan kekar

>5 mm. Dari pembobotan yang dilakukan dapat dianalisa bahwa semakin

besar bukaan kekar maka semakin buruk kualitas dari massa batuan. Begitu

juga sebaliknya jika semakin kecil bukaan kekar maka akan semakin baik

kualitas dari massa batuan tersebut. Bukaan >5 mm termasuk besar dan ini

menandakan kualitas dari massa batuannya buruk.

c. Kekasaran kekar (roughness) dapat diartikan bahwa semakin kasar bidang

batuan maka semakin kecil kekuatan geser bidang pada massa batuan,

sehingga pergerakan bidang batuan akan berkurang. Dari pengolahan data

yang dilakukan pada (tabel 4.12 halaman 64) rata-rata kekasaran kekar adalah

slightly rough. Dan berdasarkan (tabel 2.6 halaman 33) pembobotan RMR

dengan kondisi kekasaran kekar slightly rough artinya kekasaran kekar sedang

sehingga mempunyai bobot 3. Dari pembobotan yang dilakukan dapat

dianalisa bahwa kekasaran berfungsi sebagai pengunci permukaan bidang

kekar yang mana semakin kasar bidang suatu batuan maka semakin kecil

kekuatan geser pada massa batuan tersebut sehingga pergerakan bidang

batuan akan berkurang begitu juga sebaliknya semakin licin bidang suatu

batuan maka semakin besar kekuatan geser pada massa batuan tersebut

sehingga menyebabkan pergerakan bidang batuan akan lebih cepat.

d. Material pengisi (infilling/gouge) merupakan isian yang terdapat dicelah antar

permukaan bidang kekar, material pengisi ini akan mempengaruhi kuat geser

bidang kekar. Dari pengolahan data yang dilakukan pada (tabel 4.12 halaman

Page 89: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

77

64) rata-rata material pengisi adalah none. Dan berdasarkan (tabel 2.6

halaman 33) pembobotan RMR untuk material pengisi none artinya tidak ada

isian yang terdapat dicelah antar permukaan bidang kekar sehingga

mempunyai bobot 6. Dari pembobotan yang dilakukan dapat dianalisa bahwa

material pengisi akan mempengaruhi kuat geser bidang kekar karena terdapat

material lain didalam kekar yang mempengaruhi sehingga berdampak buruk

terhadap kekuatan kekar tersebut. Jadi jika tidak ada material pengisi didalam

kekar maka kualitas dari batuannya akan semakin baik.

e. Tingkat kelapukan (weathering) dapat diartikan semakin lapuk suatu bidang

kekar maka semakin besar kuat geser pada bidang batuan. Dari pengolahan

data yang dilakukan pada (tabel 4.12 halaman 64) rata-rata tingkat kelapukan

adalah slightly rough. Dan berdasarkan (tabel 2.6 halaman 33) pembobotan

RMR untuk tingkat kelapukan adalah slightly rough artinya tingkat kelapukan

sedang sehingga mempunyai bobot 3. Dari pembobotan yang dilakukan dapat

dianalisa bahwa semakin lapuk suatu bidang kekar maka akan semakin besar

kuat geser pada bidang batuan. Begitu juga sebaliknya semakin kuat suatu

bidang kekar maka akan semakin kecil kuat geser pada bidang batuan

tersebut.

5.1.5. Kondisi Air Tanah

Kondisi air tanah (groundwater conditions) didapatkan melalui pengamatan di

sekitar lereng dan didukung dengan peta hidrogeologi regional (Lampiran 4) dari

arsip perusahaan. Dan dari hasil pengamatan dapat disimpulkan bahwa kondisi air

tanah kering karena daerah penelitian masuk kedalam zona daerah air tanah langka.

Berdasarkan (tabel 2.7 halaman 34) pembobotan RMR untuk kondisi air tanah adalah

kering (complete dry) sehingga mempunyai bobot 15. Dari pembobotan yang

dilakukan dapat dianalisa bahwa semakin rendah kandungan air tanah maka akan

semakin baik kualitas dari massa batuan. Begitu juga sebaliknya semakin tinggi

kandungan air tanah maka akan semakin buruk kualitas dari massa batuan.

Page 90: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

78

Setelah dilakukan analisis kelima parameter utama pendukung metode rock

mass rating dapat simpulkan seperti yang terlihat pada (tabel 4.15 halaman 65)

bahwa pembobotan total kelas massa batuan dengan metode rock mass rating ini

adalah 68. Kelas massa batuan dengan bobot 68 termasuk kedalam batuan kelas II

dengan deskripsi batuan baik dimana deskripsi massa batuan ini memiliki nilai kohesi

350 kN/m2 dan sudut geser dalam 40˚. Jika dibandingkan dengan penelitian yang

dilakukan Agusti Wulandari (2018) didapatkan hasil yang berbeda, kelas massa

batuan yang diperoleh mempunyai bobot 59,83 termasuk kedalam batuan kelas III

dengan deskripsi batuan sedang. Jika dilihat secara keseluruhan setiap parameter

RMR yang peneliti dapatkan sama dengan penelitian yang dilakukan oleh Agusti

Wulandari (2018) namun yang membedakan pada parameter kondisi air tanah jika

kondisi air tanah didaerah peneliti kering sedangkan pada penelitian Agusti Wuandari

(2018) kondisi air tanah lembab yang mana kondisi air tanah yang semakin tinggi

akan menurunkan kualitas dari massa batuan. Selain itu terjadinya perbedaan

pembobotan kelas massa batuan ini dikarenakan formasi batuan penusun lerengnya

berbeda.

5.2. Slope Mass Rating

Klasifikasi slope mass rating digunakan untuk menentukan tingkat kestabilan

dari lereng. Untuk mengetahui nilai tingkat kestabilan lereng dengan menggunakan

metode ini dilakukan terlebih dahulu bobot pengatur kekar kemudian dilakukan

pengolahan data menggunakan (persamaan 2.13 halaman 35). Dan berdasarkan (tabel

4.17 halaman 68) dapat disimpulkan perhitungan kelas massa lereng batuan dengan

menggunakan metode slope mass rating adalah 75.5 nilai slope mass rating ini

masuk kedalam batuan kelas II dimana deskripsi massa batuan dikatakan baik dengan

kondisi lereng stabil dan diprediksi kemungkinan longsoran yang akan terjadi berupa

blok. Jika dibandingkan dengan penelitian yang dilakukan (Muhammad, 2018) hasil

pembobotan yang didapatkan berbeda yaitu 57 nilai slope mass rating ini masuk

kedalam batuan kelas III dimana deskripsi massa batuan dikatakan sedang dengan

Page 91: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

79

kondisi lereng tidak stabil dan diprediksi kemungkinan longsoran yang akan terjadi

berupa bidang atau baji besar. Hal ini dikarenakan parameter yang didapatkan dari

hasil pengolahan (Muhammad, 2018) berbeda dengan parameter yang peneliti

dapatkan. Bobot yang didapatkan oleh (Muhammad, 2018) lebih kecil dari pada

pengolahan yang peneliti dapatkan sehingga kestabilan dari lereng (Muhammad,

2018) terganggu.

5.3. Analisa Tipe Serta Arah Umum Kelongsoran

Berdasarkan pengolahan data menggunakan metode kinematik stereografis

dengan batuan software rocsience dips 6.0 maka didapatkan hasil output interpretasi

tipe serta arah umum kelongsoran seperti yang dapat dilihat pada (gambar 4.8

halaman 69). Dari gambar 4.8 dapat dianalisa bahwa adanya perpotongan antara

bidang lemah joint set 1 dengan joint set 2. Bidang lemah joint set 1 merupakan

titik terendah yang diambil berdasarkan hasil plot strike dan dip kekar sedangkan

joint set 2 merupakan titik tertinggi yang diambil berdasarkan hasil plot strike dan dip

kekar. Kemudian perpotongan antara bidang lemah ini menghadap ke arah lereng

maka setelah dilakukan analisa antara hasil interpretasi dengan gambar tipe longsoran

(gambar 2.5 halaman 23) dapat disimpulkan bahwa kemungkinan jenis longsoran

yang akan terjadi dilokasi penelitian adalah longsoran baji. Kemudian prediksi arah

umum kelongsoran dianalisa dengan melihat perpotongan antara kedua joint set

mengarah kemana dan setelah dianalisa dapat diketahui bahwa prediksi arah umum

longsoran berada pada N 144˚ E. Jika dibandingkan dengan penelitian yang dilakukan

(Audah, 2017) dengan menggunakan metode dan software yang sama mendapatkan

hasil yang sama juga dengan yang peneliti lakukan. Hal ini dikarenakan pada

penelitian (Audah, 2017) terdapat perpotongan antara bidang lemah yang menghadap

ke arah lereng dengan prediksi longsoran baji namun yang berbeda arah

longsorannya, prediksi arah longsoran (Audah, 2017) adalah N 232° E perbedaan ini

dikarenakan bidang-bidang lemah yang terdapat pada lereng peneliti dan (Audah,

2017) tidak sama.

Page 92: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

80

5.4. Analisa Faktor Kestabilan Lereng

Faktor kestabilan lereng pada tambang CV. Tahiti Coal dipengaruhi oleh sifat

fisik dari material penyusun lereng penambangan. Dimana karakteristik sifat fisik

material meliputi nilai bobot isi, nilai kohesi dan nilai sudut geser dalam. Untuk

mendapatkan nilai-nilai ini dilakukan dengan cara pengujian laboratorium dengan

ketentuan sampel sesuai dengan pengujian point load index hasil pengujian sampel

harus dilakukan dengan baik agar dapat mewakili karakteristik material penyusun

lereng yang sebenarnya. Hasil yang didapatkan kemudian diinputkan kdalam

software slide V.6.0 untuk dapat dianalisis faktor keamanannya. Berikut adalah

analisa dari setiap parameter sifat fisik material:

a. Bobot Isi Batuan

Bobot isi batuan menyatakan perbandingan antara berat batuan dengan

volume batuan tersebut. Semakin jenuh material maka nilai bobot isi semakin

besar dan beban yang ditanggung badan lereng semakin besar pula, sebaliknya

material batuan dalam kondisi kering bobot isinya akan semakin kecil

sehingga bebannya akan semakin kecil pula. Pengaruh terhadap faktor

kestabilan adalah jika nilai bobot isi material semakin besar maka faktor

kestabilannya akan semakin kecil. Dan semakin kecil nilai bobot isi batuan

maka faktor kestablanya menjadi semakin besar. Nilai bobot isi batuan yang

digunakan untuk menganalisis kestabilan lereng adalah 19.979 kn/m3

pengolahan data bobot isi batuan dapat dilihat pada (tabel 4.18 halaman 70) .

b. Kohesi

Kohesi merupakan gaya tarik menarik antara partikel dalam batuan, nilai

kohesi batuan akan semakin besar jika kekuatan gesernya makin besar pula.

Nilai kohesi didapatkan dari hasil perhitungan kualitas massa batuan

berdasarkan metode rock mass rating. Dari hasil perhitungan yang dapat

dilihat pada (tabel 4.15 halaman 65) didapatkan nilai kohesi sebesar 350

kn/m2.

Page 93: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

81

c. Sudut Geser Dalam

Sudut geser dalam merupakan sudut yang terbentuk dari hubungan tegangan

normal dan tegangan geser didalam material batuan. Sudut geser dalam adalah

sudut rekahan yang terbentuk jika suatu batuan dikenakan tegangan yang

melebih tegangan gesernya. Semakin besar sudut geser dalam suatu material,

maka material tersebut akan lebih tahan menerima tegangan luar. Kekuatan

material lereng penambangan untuk menahan longsoran sangat tergantung

pada daya ikat antar butirnya (kohesi) dan sudut geser dalam. Besarnya nilai

kohesi dan sudut geser dalam ini mempengaruhi besar kecilnya kekuatan

geser sehingga nilai faktor kestabilan juga akan berbeda. Dengan

memperhatikan persamaan kekuatan geser Mohr-Coulomb dimana semakin

besar nilai kohesi dan sudut geser dalam suatu material, maka semakin besar

kekuatan geser material tersebut untuk menahan longsor. Sebaliknya semakin

kecil nilai kohesi dan sudut geser dalam maka semakin kecil pula kekuatan

geser material untuk menahan longsor.Nilai sudut geser dalam dari material

penyusunlereng dapat diketahui dari hasil perhitungan kualitas massa batuan

dengan metode RMR seperti yang dapat dilihat pada (tabel 4.15 halaman 65)

dari hasil perhitungan didapatkan nilai sudut geser dalam sebesar 40˚.

Hasil analisa yang dilakukan menggunakan software slide V.6.0 menggunakan

metode bishop dapat dilihat pada (gambar 4.9 halaman 71) dapat disimpulkan bahwa

nilai faktor keamanan lereng pada CV. Tahiti Coal adalah 5.140. Berdasarkan

ketentuan menurut bowles lereng dikatakan aman jika FK>1.25 dan angka yang

didapatkan dari hasil pengolahan dapat dikatakan sangat aman . Dari design geometri

lereng menunjukkan bahwa lereng memiliki kemiringan terjal namun faktor

keamanan dari lereng ini sangat baik hal ini terjadi karena faktor geometri lereng

bukan merupakan hal utama dalam menentukan tingkat kestabilan lereng. Adanya

faktor-faktor lain seperti bobot isi yang kecil, nilai kohesi yang besar dan sudut geser

dalam yang besar serta faktor-faktor lainnya dapat memperkuat kestabilan dari lereng

tersebut.

Page 94: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

82

BAB VI

PENUTUP

6.1. Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian dan pengolahan data yang sudah dilakukan maka

dapat disimpulkan sebagai berikut:

1. Nilai tingkat kestabilan lereng penambangan CV. Tahiti Coal didapatkan dari

hasil pembobotan total nilai slope mass rating. Nilai slope mass rating ini

diperoleh dari nilai rock mass rating yang ditambahkan dengan faktor-faktor

koreksi. Pembobotan total rock mass rating menghasilkan nilai 68 dengan

kategori batuan kelas II dan deskripsi massa batuan dikatakan baik sedangkan

untuk faktor koreksi F1, F2, F3 dan F4 masing-masing mempunyai nilai 1, 0.15,

(-50) dan 15. Dari analisa yang dilakukan maka bobot total yang diperoleh dari

nilai slope mass rating adalah 75.5, nilai ini masuk kedalam kategori batuan

kelas II dimana deskripsi massa lereng dikatakan baik dan untuk nilai tingkat

kestabilan lerengnya dinyatakan stabil.

2. Prediksi arah umum longsor dan jenis longsor yang akan terjadi pada lereng

penambangan CV. Tahiti Coal didapatkan dari hasil pengolahan menggunakan

metode kinematik stereografis dengan bantuan software rocsience dips 6.0.

Hasil output yang didapatkan dengan memasukkan nilai strike dan dip dari

kekar menunjukkan bahwa kemungkinan jenis longsoran yang akan terjadi

adalah longsoran baji karena dari hasil output terlihat adanya perpotongan

antara joint set 1 dan joint set 2 serta menghadap kearah lereng dan dari

perpotongan antara joint set ini menunjukkan bahwa prediksi arah umum

longsoran yang akan terjadi pada arah N 144˚ E karena hasil perpotongannya

tepat di angka N 144˚ E.

82

Page 95: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

83

3. Nilai faktor keamanan lereng pada CV. Tahiti Coal didapatkan dari hasil

pengolahan menggunakan software slide V.6.0 dengan metode bishop.

Parameter yang digunakan dalam pengolahan data meliputi geometri lereng,

nilai bobot isi, nilai kohesi dan nilai sudut geser dalam. Dari hasil analisa yang

dilakukan maka didapatkan nilai faktor keamanan lereng penambangan adalah

5.140. Berdasarkan ketentuan menurut bowles lereng dikatakan aman jika

FK>1.25 dan angka yang didapatkan dari hasil pengolahan dapat dikatakan

sangat aman

6.2. Saran

Penulis memberikan beberapa saran sebagai masukan dan bahan pertimbangan

untuk CV. Tahiti Coal mengenai analisis kestabian lereng yaitu sebagai berikut:

1. Kegiatan pemantauan dan pengawasan lereng CV. Tahiti Coal sebaiknya

dilakukan secara berkala untuk mengetahui adanya gerakan pada batuan atau

tanah yang mungkin terjadi pada lereng. Maka dengan demikian apabila terjadi

gejala ketidakstabilan pada lereng dapat segera dilakukan upaya untuk

pencegahan dan perbaikan.

2. Merapikan batuan gantung yang berpotensi jatuh demi menjaga keamanan

dalam kegiatan penambangan.

3. Selalu berhati-hati kepada para pekerja untuk tidak berlama-lama beraktifitas

disekitar lereng penambangan dan melengkapi alat pelindung diri (APD) karena

lereng sewaktu-waktu bisa terjadi longsor.

4. Lereng saat ini berada dalam keadaan aman, maka tidak perlu dilakukan

perubahan geometri pada lereng penambangan.

Page 96: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

84

DAFTAR PUSTAKA

Agusti Wulandari, Shalaho Dina Devy, dan Hamzah Umar. 2016. Analisis

Kestabilan Lereng Dengan Menggunakan Metode Rock Mass Rating Dan

Slope Mass Rating Pada Tambang Batupasir Di Samarinda Seberang,

Kota Samarinda, Provinsi Kalimantan Timur. Jurnal Teknologi Mineral,

4(1), 8-14.

Audah, M. Taufik Toha , dan Djuki Sudarmono. 2017. Analisis Kestabilan Lereng

Menggunakan Metode Slope Mass Rating Dan Metode Stereografis Pada

Pit Berenai Pt. Dwinad Nusa Sejahtera (Sumatera Copper And Gold)

Kabupaten Musi Rawas Utara Provinsi Sumatera Selatan. Jurnal

Pertambangan, 1(5), 36-43.

Deny Tandiara Tandidatu dan Sundek Hariyadi. Analisis Kemantapan Lereng

Highwall Tambang Terbuka Menggunakan Metode Bishop Pada Pit 22

Gn Di Pt Kitadin Site Embalut Kabupaten Kutai Kartanegara Provinsi

Kalimantan Timur. Jurnal Geologi Pertambangan, 25(2), 25-37.

Irwandy Arif. 2016. Geoteknik Tambang. Bandung: PT. Gramedia Pustaka Utama.

Made Astawa Rai.dkk. 2010. Mekanika Batuan. Bandung: ITB.

Muhammad Amin Syam, Heryanto, dan Tommy Trides. 2018. Analisis Kestabilan

Lereng Berdasarkan Nilai Slope Mass Rating Di Desa Sukamaju,

Tenggarong Seberang, Kutai Kartanegara,Kalimantan Timur. Jurnal

Geocelebes, 2(2), 53-63.

Murad MS dan Indah Sulistia Ningsih. 2018. Analisa Kuat Tekan Terhadap

Waktu Stand Up C1-G Pertambangan Bawah Tanah PT. Nal

Sawahlunto Sumatera Barat. Jurnal Sains dan Teknologi, 18(1), 1-8.

Octovian Cherianto Parluhutan Rajagukguk dan Turangan A.E, Sarje Monintja. 2014.

Analisis Kestabilan Lereng Dengan Metode Bishop. Jurnal Sipil Statik,

2(3), 140-147.

P.P. Utama, Y.P. Nusantara, dkk. 2014. Analisis Kinematik Kestabilan Lereng

Batu Pasir Forasi Butak. Jurnal Teknik Geologi, 242-253.

Page 97: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

Refky Adi Nata, Alfi Sabri dan Widya Juniantari. 2019. Block Punch Index (BPI)

dan Point Load Index (PLI) Untuk Prediksi Uniaxial Compressive

Strength (UCS). Workshop dan Simposium Nasional Geomekanika Ke-5.

Riko Ervil, dkk. 2019. Buku Pedoman Penulisan Laporan Kerja Praktik Dan

Tugas Akhir Sekolah Tinggi Teknologi Industri Padang.Padang.

Teguh Samudera Paramesywara dan Budhi Setiawan. 2014. Analisis Kestabilan

Lereng Menggunakan Metode RMR, SMR Dan Kesetimbangan Batas

Pada Tambang Terbuka Kabupaten Belitung Timur. Riset Geologi dan

Pertambangan.

Page 98: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

Lampiran 1

Peta Kesampaian Daerah

Page 99: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

Lampiran 2

Peta Geologi Regional

Lampiran 3

Peta Stratigrafi

Page 100: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

Lampiran 3

Peta Stratigrafi

CV.Tahiti Coal

Page 101: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

Lampiran 4

Peta Hidrogeologi Regional

CV. TAHITI COAL

Page 102: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

Lampiran 5

Pengolahan Data Kuat Tekan Batuan

Sampel 1 Batu Pasir

• Diketahui:

W1 = 1.850 cm

W2 = 1.765 cm

P = 25 kg/cm2

D = 1.920 cm

d = 1.785 cm

• Penyelesaian:

1. Syarat Sampel D/W = 1.0-1.4

2

)( 21 WWW

+=

2

)765.1850.1( +=W

807.1=W

Maka, D/W = 1.920/1.807 = 1.062

2. Faktor koreksi (F)

45,0

50

=

dF

45,0

50

785.1

=F

0.223=F

3. Persamaan Point Load Indeks (PLI)

2

45,0

50 D

PdIs

=

2

45,0

)920.1(

25

50

785.1

=Is

1.512=Is

Page 103: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

4. Persamaan Unconfined Compressive Strength (UCS)

Isc = 23

512.123=c

34.776=c kg/cm2 × 0.0981

411.3=c Mpa

Sampel 2 Batu Serpih Napalan

• Diketahui:

W1 = 1.710 cm

W2 = 1.773 cm

P = 31 kg/cm2

D = 1.940 cm

d = 1.890 cm

• Penyelesaian:

1. Syarat Sampel D/W = 1.0-1.4

2

)( 21 WWW

+=

2

)773.1710.1( +=W

741.1=W

Maka, D/W = 1.940/1.741 = 1.114

2. Faktor koreksi (F)

45,0

50

=

dF

45,0

50

890.1

=F

0.229=F

Page 104: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

3. Persamaan Point Load Indeks (PLI)

2

45,0

50 D

PdIs

=

2

45,0

)940.1(

31

50

890.1

=Is

1.886=Is

4. Persamaan Unconfined Compressive Strength (UCS)

Isc = 23

886.123=c

43.378=c kg/cm2 × 0.0981

255.4=c Mpa

Sampel 3 Batu Breksi Andesit

• Diketahui:

W1 = 2.830 cm

W2 = 2.822 cm

P = 115 kg/cm2

D = 3.560 cm

d = 3.350 cm

• Penyelesaian:

1. Syarat Sampel D/W = 1.0-1.4

2

)( 21 WWW

+=

2

)822.2830.2( +=W

826.2=W

Maka, D/W = 3.560/2.826 = 1.259

Page 105: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

2. Faktor koreksi (F)

45,0

50

=

dF

45,0

50

350.3

=F

0.296=F

3. Persamaan Point Load Indeks (PLI)

2

45,0

50 D

PdIs

=

2

45,0

)560.3(

115

50

350.3

=Is

2.685=Is

4. Persamaan Unconfined Compressive Strength (UCS)

Isc = 23

865.223=c

61.755=c kg/cm2 × 0.0981

058.6=c Mpa

Page 106: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

Lampiran 6

Pengolahan Data Rock Quality Designation (RQD)

1. Scanline 1

RQD = 100 𝑒−0,1 𝜆(0,1 𝜆 + 1)

RQD = 100 𝑒−0,1 ×1 (0,1 × 1 + 1)

RQD = 99,532 %

2. Scanline 2

RQD = 100 𝑒−0,1 𝜆(0,1 𝜆 + 1)

RQD = 100 𝑒−0,1 ×1 (0,1 × 1 + 1)

RQD = 99,532 %

3. Scanline 3

RQD = 100 𝑒−0,1 𝜆(0,1 𝜆 + 1)

RQD = 100 𝑒−0,1 ×0 (0,1 × 0 + 1)

RQD = 100 %

4. Scanline 4

RQD = 100 𝑒−0,1 𝜆(0,1 𝜆 + 1)

RQD = 100 𝑒−0,1 ×1 (0,1 × 1 + 1)

RQD = 99,532 %

5. Scanline 5

RQD = 100 𝑒−0,1 𝜆(0,1 𝜆 + 1)

RQD = 100 𝑒−0,1 ×0 (0,1 × 0 + 1)

RQD = 100%

6. Scanline 6

RQD = 100 𝑒−0,1 𝜆(0,1 𝜆 + 1)

RQD = 100 𝑒−0,1 ×0 (0,1 × 0 + 1)

RQD = 100 %

Page 107: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

7. Scanline 7

RQD = 100 𝑒−0,1 𝜆(0,1 𝜆 + 1)

RQD = 100 𝑒−0,1 ×1 (0,1 × 1 + 1)

RQD = 99,532 %

8. Scanline 8

RQD = 100 𝑒−0,1 𝜆(0,1 𝜆 + 1)

RQD = 100 𝑒−0,1 ×1 (0,1 × 1 + 1)

RQD = 99,532 %

9. Scanline 9

RQD = 100 𝑒−0,1 𝜆(0,1 𝜆 + 1)

RQD = 100 𝑒−0,1 ×1 (0,1 × 1 + 1)

RQD = 99,532 %

10. Scanline 10

RQD = 100 𝑒−0,1 𝜆(0,1 𝜆 + 1)

RQD = 100 𝑒−0,1 ×0 (0,1 × 0 + 1)

RQD = 100 %

11. Scanline 11

RQD = 100 𝑒−0,1 𝜆(0,1 𝜆 + 1)

RQD = 100 𝑒−0,1 ×0 (0,1 × 0 + 1)

RQD = 100 %

12. Scanline 12

RQD = 100 𝑒−0,1 𝜆(0,1 𝜆 + 1)

RQD = 100 𝑒−0,1 ×1 (0,1 × 1 + 1)

RQD = 99,532 %

13. Scanline 13

RQD = 100 𝑒−0,1 𝜆(0,1 𝜆 + 1)

RQD = 100 𝑒−0,1 ×1 (0,1 × 1 + 1)

RQD = 99,532 %

Page 108: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

14. Scanline 14

RQD = 100 𝑒−0,1 𝜆(0,1 𝜆 + 1)

RQD = 100 𝑒−0,1 ×1 (0,1 × 1 + 1)

RQD = 99,532 %

15. Scanline 15

RQD = 100 𝑒−0,1 𝜆(0,1 𝜆 + 1)

RQD = 100 𝑒−0,1 ×1 (0,1 × 1 + 1)

RQD = 99,532 %

Page 109: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

Lampiran 7

Pengolahan Data Bobot Isi

Sampel 1 Batu Pasir

• Diketahui:

Berat Natural (Wn) = 90.5 gram

Berat Kering (Wo) = 89.5 gram

Berat Jenuh (Ww) = 94.0 gram

Berat Melayang (Ws) = 28.7 gram

• Penyelesaian:

1. Bobot Isi Asli (𝜌nat)

𝜌WsWw

Wnnat

−=

𝜌7.280.94

5.90

−=nat

𝜌 385.1=nat gram/cm3

2. Bobot Isi Kering (𝜌dry)

𝜌WsWw

Wodry

−=

𝜌7.280.94

5.89

−=dry

𝜌 2.24=dry

gram/cm3

3. Bobot Isi Jenuh(𝜌sat)

𝜌WsWw

Wwsat

−=

𝜌7.280.94

0.94

−=sat

𝜌 7.28=sat gram/cm3

Page 110: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

Sampel 2 Batu Serpih Napalan

• Diketahui:

Berat Natural (Wn) = 77.4 gram

Berat Kering (Wo) = 76.9 gram

Berat Jenuh (Ww) = 79.9 gram

Berat Melayang (Ws) = 23.2 gram

• Penyelesaian:

1. Bobot Isi Asli (𝜌nat)

𝜌WsWw

Wnnat

−=

𝜌2.239.79

4.77

−=nat

𝜌 365.1=nat gram/cm3

2. Bobot Isi Kering (𝜌dry)

𝜌WsWw

Wodry

−=

𝜌2.239.79

9.76

−=dry

𝜌 356.1=dry

gram/cm3

3. Bobot Isi Jenuh(𝜌sat)

𝜌WsWw

Wwsat

−=

𝜌2.239.79

9.79

−=sat

𝜌 409.1=sat gram/cm3

Page 111: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

Sampel 3 Batu Breksi Andesit

• Diketahui:

Berat Natural (Wn) = 167.8 gram

Berat Kering (Wo) = 167.6 gram

Berat Jenuh (Ww) = 168.2 gram

Berat Melayang (Ws) = 118.3 gram

• Penyelesaian:

1. Bobot Isi Asli (𝜌nat)

𝜌WsWw

Wnnat

−=

𝜌3.1182.168

8.167

−=nat

𝜌 362.3=nat gram/cm3

2. Bobot Isi Kering (𝜌dry)

𝜌WsWw

Wodry

−=

𝜌3.1182.168

6.167

−=dry

𝜌 358.3=dry

gram/cm3

3. Bobot Isi Jenuh(𝜌sat)

𝜌WsWw

Wwsat

−=

𝜌3.1182.168

2.168

−=sat

𝜌 370.3=sat gram/cm3

Page 112: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

Lampiran 8

Pengolahan Data Menggunakan Software Rocsience Dips 6.0

1. Buka software rocsience dips 6.0

2. Pilih icon new lalu icon job control ketikkan nama dari project yang akan dibuat,

pilih data strike dan dip pada bagian global orientation format.

Page 113: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

3. Kemudian isi kolom yang tersedia dengan memasukkan nilai strike dan dip yang

didapatkan dari hasil pengukuran.

4. Lalu plih icon contour plot untuk menentukan arah shear joint kemudian klik icon

vector preset untuk melihat titik strike dan dip nya.

Page 114: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

5. Kemudian tentukan joint set satu dengan mengklik icon add user plan kemudian

arahkan kursor ke elevasi tertinggi.

6. Beri nama joint set 1 sebagai tanda agar dapat dibaca dengan mudah.

Page 115: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

7. Lakukan hal yang sama untuk mencari joint set dua dengan mengklik bagian yang

bukan milik joint set satu.

8. Beri nama joint set 2 sebagai tanda agar dapat dibaca dengan mudah.

Page 116: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

9. Untuk mengetahui letak dari lereng klik kembali add user plan kemudian arahkan

kursor ke titik perpotongan joint set satu dan joint set dua.

10. Beri nama Lereng sebagai tanda agar dapat dibaca dengan mudah.

Page 117: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

11. Setelah tampian streonet selesai amatilah bentuk dari streonet disesuaikan dengan

gambar tipe longsoran.

12. Kemudian amati kemana arah longsoran yang kemungkinan akan terjadi dengan

cara melihat titik perpotongan joint set satu dan joint set dua.

Page 118: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

Lampiran 9

Pengolahan Data Menggunakan Software Slide V.6.0

1. Buka Software Slide V.6.0, kemudian klik icon draw polyline lalu buatlah design

lereng.

2. Klik kembali draw polyline buatlah lereng menjadi 3 bagian untuk menentukan

batuan penyusunnya.

Page 119: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

3. Setelah itu pilih menu boundaries dan klik add external boundary arahkan kursor

dan klik setiap ujung design dari lereng. Lalu pilih menu boundaries kembali klik

add material boundary dan lakukan hal yang sama dengan mengarahkan kursor

dan klik setiap ujung design dari lereng.

4. Pilih menu properties dan klik assignment materials untuk menentukan susunan

dari material penyusun lereng.

Page 120: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

5. Setelah itu pilih menu properties dan klik define material. Isilah nama material,

nilai bobot isi, kohesi dan sudut geser dalam serta warna dari material.

6. Pilih menu project setting lalu isilah beberapa metode yang akan dilihat faktor

keamanannya.

Page 121: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

7. Pilih menu surface dan klik auto grid.

8. Pilih menu analysis dan klik compute setelah proses selesai ambil menu analysis

kembali lalu klik interpret maka faktor keamanan dari lereng dapat diketahui

Page 122: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

Lampiran 10

Tabel Hasil Pengujian Sifat Fisik Batuan

Nama : Isradia Redesa Pengujian : Bobot Isi Batuan

Tgl Pengujian : 20 Maret 2020 Alat : Oven,Timbangan

Tabel Pengujian Sifat Fisik Batu Pasir

Keterangan

Batu Pasir

(gram)

Bobot Asli

(𝝆nat)

Bobot Kering

(𝝆dry)

Bobot Jenuh

(𝝆sat)

Berat Natural

)(Wn 90.5

385.1 gr/cm3 2.24 gr/cm3 7.28 gr/cm3

Berat Kering

)(Wo

89.5

Berat Jenuh

)(Ww

94.0

Berat Melayang

)(Ws

28.7

Tabel Pengujian Sifat Fisik Batu Serpih Napalan

Keterangan

Batu

Serpih

Napalan

(gram)

Bobot Asli

(𝝆nat)

Bobot Kering

(𝝆dry)

Bobot Jenuh

(𝝆sat)

Berat Natural

)(Wn 77.4

365.1 gr/cm3 356.1 gr/cm3 409.1 gr/cm3

Berat Kering

)(Wo

76.9

Berat Jenuh

)(Ww

79.9

Berat Melayang

)(Ws

23.2

Page 123: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

Tabel Pengujian Sifat Fisik Batu Breksi Andesit

Keterangan

Batu

Breksi

Andesit

(gram)

Bobot Asli

(𝝆nat)

Bobot Kering

(𝝆dry)

Bobot Jenuh

(𝝆sat)

Berat Natural

)(Wn 167.8

362.3 gr/cm3 358.3 gr/cm3 370.3 gr/cm3

Berat Kering

)(Wo

167.6

Berat Jenuh

)(Ww

168.2

Berat Melayang

)(Ws

118.3

Mengetahui,

Dosen Pendamping

Refky Adi Nata, ST.,MT

Page 124: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

Lampiran 11

Tabel Hasil Pengujian Sifat Mekanik Batuan

Nama : Isradia Redesa Pengujian : Point Load Index

Tgl Pengujian : 20 Maret 2020 Alat : Jangka Sorong, PLI

Tabel Pengujian Sifat Mekanik Batuan

Sampel D

(cm)

d

(cm)

W1

(cm)

W2

(cm)

W

(cm)

D/W

(cm)

Batu Pasir 1.920 1.785 1.850 1.765 1.807 1.062

Batu Serpih Napalan 1.940 1.890 1.710 1.773 1.741 1.114

Batu Breksi Andesit 3.560 3.350 2.830 2.822 2.826 1.259

Keterangan:

D = Jarak antar konus penekan (cm)

d = Diameter sampel (cm)

W1 = Lebar sampel bagian bawah (cm)

W2 = Lebar sampel bagian atas (cm)

W = Rata-rata lebar sampel (cm)

D/W = Luas sampel (cm)

Mengetahui,

Dosen Pendamping

Refky Adi Nata, ST.,MT

Page 125: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

Lampiran 12

Form Data Pengukuran Lapangan

Page 126: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE
Page 127: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

Lampiran 13

Dokumentasi Penelitian

Pengukuran Lapangan

Page 128: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

Pengujian Sifat Fisik Batuan

Page 129: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

Pengujian Sifat Mekanik Batuan

Page 130: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

Lampiran 14

Surat Keterangan Selesai Penelitian

Page 131: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

Lampiran 15

Surat Pernyataan

SURAT PERNYATAAN

Yang bertanda tangan di bawah ini :

Nama : Isradia Redesa

NPM : 1610024427029

Program Studi : Teknik Pertambangan

Dengan ini menyatakan bahwa Tugas Akhir yang saya susun dengan judul :

“Analisis Kestabilan Lereng Menggunakan Metode Slope Mass Rating Dan

Metode Kinematik Stereografis Pada CV. Tahiti Coal Sawahlunto”

Adalah benar-benar hasil karya saya sendiri dan bukan merupakan plagiat skripsi

orang lain. Apabila kemudian dari pernyataan saya tidak benar, maka saya bersedia

menerima sanksi akademis yang berlaku (dicabut predikat kelulusan dan gelar

kesarjanaannya).

Demikian Pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya, untuk dapat digunakan

sebagaimana mestinya.

Padang, April 2020

Pembuat Pernyataan

Isradia Redesa

Page 132: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

Lampiran 16

LEMBAR KONSULTASI

Nama :Isradia Redesa

NPM :1610024427029

Program Studi :Teknik Pertambangan

Judul Tugas Akhir : Analisis Kestabilan Lereng Menggunakan Metode Slope Mass

Rating Dan Metode Kinematik Stereografis Pada CV. Tahiti

Coal Sawahlunto

No Tanggal Catatan/Saran/Perbaikan Paraf

1 15 Februari 2020

a. Judul diperbaiki penulisannya.

b. Point-point diidentifikasi masalah

dibahas terlebih dahulu secara detail

dilatarbelakang.

c. Pada latarbelakang masalah masukkan

beberapa penelitian sebelumnya tentang

kestabilan lereng menggunakan metode

yang sama.

d. Metode-metode yang digunakan

dimasukkan pada batasan masalah

bukan dirumusan masalah.

2 18 Februari 2020

a. Rumusan masalah dijadikan 3 saja

karena RMR merupakan data.

b. Lereng 70˚-90˚ diidentifikasi dengan

tabel 2.2.

c. Gambar ditinjauan pustaka diperbesar

dan tidak perlu dibingkai.

d. Sumber tabel dan gambar dibuat

singkat, tidak perlu diberi gelar

lengkap.

e. Penulisan persamaan rumus

menggunakan microsoft equation 3.0

supaya lebih rapi.

Page 133: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

3 21 Februari 2020

a. Peta IUP perusahaan tidak perlu

dimasukkan kedalam data sekunder

karena tidak dibutuhkan.

b. Pada pengolahan data cukup dibuat

persamaan berapa dan halaman berapa

saja tidak perlu dibuatkan persamaan

rumusnya lagi.

c. Bagan kerangka metodologi diperbaiki

sesuai ketentuan dan diberikan kriteria

apabila lereng stabil dan tidak.

4 24 Februari 2020

a. Variabel penelitian dilihat lagi

referensinya.

b. Margin disesuaikan dengan aturan

STTIND.

c. Buat Bahan Persentasi.

5 25 Februari 2020

a. Tambahkan foto dipersentasinya

supaya lebih memperkuat identifikasi

masalah.

b. Acc seminar proposal.

6 20 April 2020

a. Pada bab IV tambahkan garis-garis

merah atau warna lain untuk

mendeteksi kekarnya.

b. Gambar 4.6 ditukar dengan gambar

pengukuran menggunakan neraca

analitik saja.

c. Tabel disesuaikan dengan standar

penulisan STTIND.

7 24 April 2020

a. Hasil yang diperoleh pada bab V

dibandingkan/ dikaitkan dengan

penelitian-penelitian terdahulu.

b. Setiap hasil dianalisis dan diulas secara

mendalam sehingga hal-hal menarik

ditimbulkan.

c. Kesimpulan bukan sekedar ringkasan

dari penelitian tetapi harus muncul

pertanyaan 5w+1h sehingga

kesimpulannya jelas.

8 27 April 2020

a. Dipoles beberapa kalimat dalam

penekanan masalah di abstrak

b. Tujuan penelitian difokuskan lagi

c. Sawahlunto town diubah menjadi

sawahlunto city.

Page 134: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

d. Grammer dan pemilihan kata pada

abstract diperbaiki lagi.

9 4 Mai 2020

Acc Komprehensif

Pembimbing I

(Ahmad Fauzi Pohan,S.Pd M.Sc.

NIDN: 1012019002

Page 135: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

LEMBARAN KONSULTASI

Nama :Isradia Redesa

NPM :1610024427029

Program Studi :Teknik Pertambangan

Judul Tugas Akhir : Analisis Kestabilan Lereng Menggunakan Metode Slope Mass

Rating Dan Metode Kinematik Stereografis Pada CV. Tahiti

Coal Sawahlunto

No Tanggal Catatan/Saran/Perbaikan Paraf

1 26 Februari 2020

a. Kata accident diubah menjadi

kecelakaan.

b. Hasil interview dengan kepala lubang

dituliskan dilatarbelakang dengan jelas.

c. Tulisan gambar 2.1 dst dan tabel 2.1 dst

ditebalkan keterangannya tidak usah

ditebalkan.

2 28 Februari 2020

a. Judul tabel diberi spasi 1.5 dengan

tabelnya.

b. Tabel diberi jarak spasi 1.

c. Pada kerangka konseptual bagian

proses tidak hanya pengolahan data saja

yang dimasukkan tetapi analisis

datanya juga dimasukkan.

d. Keterangan data RQD ditambahkan.

e. Tulisan pada kerangka metodologi

diperkecil saja supaya rapi.

3 1 Maret 2020

a. Penggunakan tab disamakan

seluruhnya.

b. Perhatikan lagi pengetikan yang masih

salah.

c. Perhatikan penggunaan kata yang harus

dimiringkan dan ditebalkan.

d. Daftar pustaka dibuat berurutan sesuai

abjad a-z.

4 3 Maret 2020

a. Foto-foto sebaiknya dimasukkan lagi

ke lampiran agar dapat dibaca dengan

jelas.

b. Acc seminar proposal.

Page 136: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

5 28 April 2020

a. Abstrak diberi spasi 1.

b. Pemilihan kata bahasa inggris pada

abstract diperbaiki lagi.

c. Gambar PLI sebaiknya diganti dengan

gambar alat PLI kampus saja.

6 2 Mai 2020

a. Materi analisis kinematik ditambahkan

pada bab II.

b. Hasil interpretasi dianalisa kembali.

c. Pelajari cara membuat streonet manual.

7 5 Mai 2020

a. Perbaiki kembali kata asing yang harus

dicetak miring dan bahasa indonesia

menurut kbbi

b. Acc Komprehensif

Pembimbing II

(Rizto Salia Zakri, ST., MT)

NIDN: 002107920

Page 137: TUGAS AKHIR ANALISIS KESTABILAN LERENG MENGGUNAKAN METODE

Lampiran 17

Biodata Wisudawati

No. Urut

: -

Nama

: ISRADIA REDESA, S.T

Jenis Kelamin

: Perempuan

Tempat/Tgl Lahir

: Bangkinang, 07 Desember 1997

NPM

: 1610024427029

Program Studi

: Teknik Pertambangan

Tanggal Lulus

: 23 Juni 2020

IPK

: 3,86

Pedikat Lulus

: Dengan Pujian

Judul Skripsi :

Analisis Kestabilan Lereng

Menggunakan Metode Slope Mass

Rating Dan Metode Kinematik

Stereografis Pada CV. Tahiti Coal

Sawahlunto

Dosen Pembimbing : 1. Ahmad Fauzi Pohan, S.Pd., M.Sc

2. Rizto Salia Zakri, ST, MT

Asal SLTA

: SMA Negeri 1 Sijunjung

Nama Orang Tua

:

Ayah : Kapten Infanteri Dwi Budianto

Ibu : Emi Paryanti

Alamat

:

Perumahan Villa Sungai Karang Blok C

No. 8 Jorong Pulau Berambai Kelurahan

Muaro Kecamatan Sijunjung Kabupaten

Sijunjung Provinsi Sumatera Barat

No HP / WA : 082171255309

Email :

[email protected]

NA