313814951-Proposal-kestabilan-lereng.doc

PROPOSAL TUGAS AKHIR

OLEH

MAULANA SYAHRI GINTING

DBD 111 0021

KEMENTERIAN RISET, TEKNOLOGI, DAN PENDIDIKAN TINGGI

UNIVERSITAS PALANGKA RAYA

FAKULTAS TEKNIK

JURUSAN/PRODI TEKNIK PERTAMBANGAN

2015

Puji syukur penyusun panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat dan hidayahNya sehingga proposal tugas akhir dengan judul “Analisa Kestabilan Lereng Tambang Terbuka Pada Tambang Batubara Di PT Pamapersada Nusantara Site Adaro” dapat diselesaikan dengan baik dan lancar.

Pada penyusunan proposal tugas akhir nantinya, penyusun melakukan Analisa Kestabilan Lereng Tambang Terbuka Pada Tambang Batubara Di PT Pamapersada Nusantara Site Adaro. Penyusun tidak lupa mengucapkan terima kasih kepada Ibu Neny Sukmawatie, S.Hut., MP selaku dosen koordinator tugas akhir yang akan dilaksanakan.

Penyusun berharap proposal tugas akhir ini dapat bermanfaat baik bagi pembaca pada umumnya dan penyusun khususnya. Dengan penjelasan yang dipaparkan oleh penyusun, diharapkan pembaca dapat mengetahui cara mengatasi kestabilan lereng di PT. Pamapersada Nusantara Site Adaro.

Palangka Raya, September 2015

Penyusun

KATA PENGANTAR... ii DAFTAR ISI... iii BAB I PENDAHULUAN... 1

1.1 Latar Belakang Masalah ... 1

1.2 Maksud dan Tujuan

... 2 1.2.1 Maksud ... 2 1.2.2 Tujuan ... 2 1.3 Manfaat ... 3 1.4 Rumusan Masalah ... 3 1.5 Batasan Masalah ... 3

BAB II STUDI PUSTAKA... 5

2.1 Kestabilan Lereng

... 5

2.1.1 Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Kestabilan Lereng. ... 6

2.1.2 Klasifikasi Longsoran Batuan ... 9

35

2.3 Tata Laksana Penelitian ... 37 2.3.1 Langkah Kerja ... 37 2.3.2 Metode ... 38 2.3.3 Bagan Alir ... 39 2.3.4 Waktu Penelitian ... 40 2.4 Penutup ... 41 DAFTAR PUSTAKA iv

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Masalah kemantapan lereng pada batuan merupakan suatu hal yang menarik, karena sifat-sifat dan perilakunya yang berbeda dengan kestabilan lerang pada tanah. Kestabilan lereng pada batuan lebih ditentukan oleh adanya bidang-bidang lemah yang disebut dengan bidang diskontinuitas, tidak demikian halnya dengan lereng-lereng pada tanah.

Adanya kegiatan penambangan, seperti penggalian pada suatu lereng akan menyebabkan terjadinya perubahan besarnya gaya-gaya pada lereng tersebut yang mengakibatkan terganggunya kestabilan lereng dan pada akhirnya dapat menyebabkan lereng tersebut longsor. Dalam merancang suatu tambang terbuka dilakukan suatu analisis terhadap kestabilan lereng yang terjadi karena proses penimbunan maupun penggalian sehingga dapat memberikan kontribusi rancangan yang aman dan ekonomis.

Stabilitas dari lereng individual biasanya menjadi masalah yang membutuhkan perhatian yang lebih bagi kelangsungan operasi penambangan setiap harinya. Longsornya lereng pada suatu jenjang, dimana terdapat jalan angkut utama atau berdekatan dengan batas properti atau instalasi penting, dapat menyebabkan bermacam gangguan pada program penambangan.

Walaupun longsoran yang terjadi relatif kecil, dengan tanda-tanda yang tidak begitu kentara, tetap saja dapat membahayakan jiwa dan merusak peralatan yang ada.

1.2 Maksud dan Tujuan

1.2.1 Maksud

Adapun maksud dari tugas akhir ini adalah sebagai pemenuhan studi akhir pada kurikulum pembelajaran program S-1 Jurusan Teknik Pertambangan, Fakultas Teknik, Universitas Palangka Raya.

1.2.2 Tujuan

1. Mengetahui cara penentuan metode analisis kestabilan lereng batuan di PT. Pamapersada Nusantara Site Adaro.

2. Mengetahui perhitungan faktor kestabilan lereng batuan di PT. Pamapersada Nusantara Site Adaro.

3. Mengetahui cara pemiihan geometri lereng batuan di PT. Pamapersada Nusantara Site Adaro.

4. Mengetahui cara dalam pemantauan lereng di PT. Pama Persada Nusantara Site Adaro.

5. Mengetahui usaha dalam penstabilan lereng batuan di PT. Pamapersada Nusantara Site Adaro.

1.3 Manfaat

Manfaat dari tugas akhir ini yakni mengetahui cara menentukan metode analisis kestabilan lereng di PT. Pamapersada Nusantara Site Adaro dan usaha dalam penstabilan lereng di PT. Pamapersada Nusantara Site Adaro.

1.4 Rumusan Masalah

1. Bagaimana cara penentuan metode analisis kestabilan lereng batuan di PT. Pamapersada Nusantara Site Adaro?

2. Bagaimana cara melakukan perhitungan faktor kestabilan lereng batuan di PT. Pamapersada Nusantara Site Adaro?

3. Bagaimana cara pemilihan geometri lereng batuan di PT. Pamapersada Nusantara Site Adaro ?

4. Bagaimana cara dalam pemantauan lereng di PT. Pamapersada Nusantara Site Adaro ?

5. Bagaimana usaha dalam penstabilan lereng batuan di PT. Pamapersada Nusantara Site Adaro?

1.5 Batasan Masalah

Dalam tugas akhir ini peneliti membatasi masalah yang mengarah pada design lereng. Hal ini meliputi :

1. Penentuan metode analisis kestabilan lereng. 2. Alternatif sudut dan tinggi lereng

Ini dilakukan perhitungan faktor kestabilan lereng dengan metode Hoek dan Bray. Perhitungan ini dilakukan untuk :

a. Lereng individual.

Dari hasil perhitungan, kemudian dibuat dalam grafik hubungan antara faktor keamanan dengan sudut lereng atau antara tinggi lereng dengan sudut lereng.

b. Lereng total

Dari hasil perhitungan, kemudian dibuat grafik hubungan antara faktor keamanan dengan sudut lereng atau antara tinggi lereng dengan sudut lereng.

c. Perhitungan dengan metode Hoek dan Bray.

Sebagai pembanding perhitungan dengan metode Bishop 3. Pemilihan Geometri lereng

4. Pemantauan lereng

BAB II

STUDI PUSTAKA

2.1 Kestabilan Lereng

Kestabilan dari suatu jenjang individual dikontrol oleh kondisi geologi daerah setempat, bentuk keseluruhan lereng pada daerah tersebut, kondisi air tanah setempat, dan juga oleh teknik penggalian yang digunakan dalam pembuatan lereng. Faktor pengontrol ini jelas sangat berbeda untuk situasi penambangan yang berbeda dan sangat penting untuk memberikan aturan yang umum untuk menentukan seberapa tinggi atau seberapa landai suatu lereng untuk memastikan lereng itu akan stabil.

Apabila kestabilan dari suatu jenjang dalam operasi penambangan meragukan, maka kestabilannya harus dinilai berdasarkan dari struktur geologi, kondisi air tanah dan faktor pengontrol lainnya yang terjadi pada suatu lereng. Kestabilan lereng pada batuan dipengaruhi oleh geometri lereng, struktur batuan, sifat fisik dan mekanik batuan serta gaya-gaya luar yang bekerja pada lereng tersebut.

Suatu cara yang umum untuk menyatakan kestabilan suatu lereng batuan adalah dengan faktor keamanan. Faktor ini merupakan perbandingan antara gaya penahan yang membuat lereng tetap stabil, dengan gaya penggerak yang menyebabkan terjadinya longsor. Secara matematis faktor kestabilan lereng dinyatakan sebagai berikut :

F = R / Fp

Dimana :

F = faktor kestabilan lereng

R = gaya penahan, berupa resultan gaya-gaya yang membuat lereng tetap stabil

Fp = gaya penggerak, berupa resultan gaya-gaya yang menyebabkan

lereng longsor Pada keadaan :

- F  1,0 = lereng dalam keadaan stabil

- F = 1,0 = lereng dalam keadaan seimbang (akan longsor) - F  1,0 = lereng dalam keadaan tidak stabil.

2.1.1 Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Kestabilan Lereng

Umumnya stabil atau tidaknya suatu lereng tergantung dari beberapa faktor, antara lain :

a. Geometri lereng

Kemiringan dan tinggi suatu lereng sangat mempengaruhi kestabilannya. Semakin besar kemiringan dan ketinggian suatu lereng, maka kestabilan semakin berkurang.

b.Struktur batuan

Strukutur batuan yang sangat mempengaruhi kestabilan lereng adalah bidang-bidang sesar, perlapisan dan rekahan. Struktur batuan

tersebut merupakan bidang-bidang lemah (diskontinuitas) dan sekaligus sebagai tempat merembesnya air, sehingga batuan lebih mudah longsor.

c. Sifat fisik dan mekanik batuan

Sifat fisik batuan yang mempengaruhi kestabilan lereng adalah : bobot isi (density), porositas dan kandungan air. Sedangkan sifat mekanik batuan antara lain kuat tekan, kuat tarik, kuat geser dan juga sudut geser dalam batuan.

1. Bobot isi batuan

Semakin besar bobot isi suatu batuan, maka gaya penggerak yang menyebabkan lereng longsor juga semakin besar. Dengan demikian kestabilan lereng semakin berkurang.

2. Porositas batuan

Batuan yang mempunyai porositas besar akan banyak menyerap air. Dengan demikian bobot isinya menjadi lebih besar, sehingga memperkecil kestabilan lereng. Adanya air dalam batuan juga akan menimbulkan tekanan air pori yang akan memperkecil kuat geser batuan. Batuan yang mempunyai kuat geser kecil akan lebih mudah longsor.

Kuat geser batuan dapat dinyatakan sebagai berikut :

 = C + ( - ) tan 

dimana :

C = kohesi (ton/m2₎

 = tegangan normal (ton/m2₎

 = sudut geser dalam (angle of internal friction) 3. Kandungan air dalam batuan

Semakin besar kandungan air dalam batuan, maka tekanan air pori menjadi semakin besar juga. Dengan demikian berarti bahwa kuat geser batuannya menjadi semakin kecil, sehingga kestabilannya berkurang.

4. Kuat tekan, kuat tarik dan kuat geser batuan

Kekuatan batuan biasanya dinyatakan dengan kuat tekan (confined and unconfined compressive strength), kuat tarik (tensile strength) dan kuat geser (shear strength). Batuan yang mempunyai kuat tekan, kuat tarik dan kuat geser besar akan lebih stabil (tidak mudah longsor).

5. Sudut geser dalam (angle of internal friction)

Semakin besar sudut geser dalam, maka kuat geser batuan juga akan semakin besar. Dengan demikian batuan (lereng) akan lebih stabil.

d.Gaya dari luar

Gaya-gaya dari luar yang dapat mempengaruhi (mengurangi) kestabilan suatu lereng adalah :

1. Getaran yang diakibatkan oleh gempa, peledakan dan pemakaian alat-alat mekanis yang berat didekat lereng.

2. Pemotongan dasar (toe) lereng

3. Penebangan pohon-pohon pelindung lereng

2.1.2 Klasifikasi Longsoran Batuan

Berdasarkan proses longsornya, longsoran batuan dapat dibedakan menjadi empat macam, yaitu :

a. Longsoran Bidang

Longsoran bidang merupakan suatu longsoran batuan yang terjadi sepanjang bidang luncur yang dianggap rata. Bidang luncur tersebut dapat berupa sesar, rekahan (hoint) maupun bidang perlapisan batuan. Syarat-syarat terjadinya longsoran bidang adalah :

1. Terdapatnya bidang luncur bebas (daylight), berarti kemiringan bidang luncur harus lebih kecil daripada kemiringan lereng.

2. Arah bidang luncur sejajar atau mendekati sejajar dengan arah lereng (maksimum berbeda 20o₎

3. Kemiringan bidang luncur lebih besar daripada sudut geser dalam batuannya.

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

b. Longsoran baji

Longsoran baji dapat terjadi pada suatu batuan jika terdapat lebih dari satu bidang lemah yang bebas dan saling berpotongan. Sudut perpotongan antara bidang lemah tersebut harus lebih besar dari sudut

geser dalam batuannya. Bidang lemah ini dapat beupa bidang sesar, rekahan (joint) maupun bidang perlapisan.

Cara longsoran suatu baji dapat melalui salah satu atau beberapa bidang lemahnya, ataupun melalui garis perpotongan kedua bidang lemahnya.

c. Longsoran busur

Longsoran batuan yang terjadi sepanjang bidang luncur yang berupa busur disebut longsoran busur. Longsoran busur hanya terjadi pada tanah atau material yang bersifat seperti tanah. Antara partikel tanah tidak terikat satu sama lain. Dengan demikian, longsoran busur juga dapat terjadi pada batuan yang sangat lapuk serta banyak mengandung bidang lemah maupun tumpukan (timbunan) batuan hancur.

d. Longsoran guling

Longsoran guling akan terjadi pada suatu lereng batuan yang acak kemiringannya berlawanan dengan kemiringan bidang-bidang lemahnya. Keadaan tersebut dapat digambarkan dengan balok-balok yang diletakkan diatas sebuah bidang miring. Berdasarkan bentuk dan proses menggulingnya, maka longsoran guling dibedakan menjadi tiga, yaitu : a. Longsoran guling setelah mengalami benturan (flexural toppling) b. Longsoran guling yang berupa blok (balok-balok)

2.1.3 Metode Analisa Kestabilan Lereng Yang Digunakan

Kestabilan suatu lereng dapat dianalisa dengan Metode Hoek dan Bray, analisa vektor dan metode grafis. Tetapi yang mungkin akan digunakan adalah metode Hoek dan Bray.

Metode Hoek dan Bray dapat digunakan untuk menganalisa keempat macam longsoran pada lereng batuan.

1. Longsoran bidang

Dalam menganalisa, maka suatu lereng ditinjau dalam dua dimensi dengan anggapan sebagai berikut :

a. semua syarat untuk terjadinya longsoran bidang terpenuhi

b. terdapat regangan tarik tegak yang terisi air sampai kedalaman tertentu (Zw), regangan tarik ini dapat terjadi pada muka lereng maupun di atas lereng.

c. Tekanan air pori pada regangan tarik sepanjang bidang luncur tersebar secara linier

d. Semua gaya yang bekerja pada lereng melalui titik pusat massa batuan yang akan longsor, sehingga tidak terjadi rotasi.

Faktor keamanan lereng dapat dihitung dengan persamaan : Gaya-gaya penahan

F = Gaya-gaya penggerak

C.A + (W cos p – U – V sin p) tan 

F = ---W sin p + V cos p

Dimana :

F = faktor kestabilan lereng C = kohesi pada bidang luncur A = panjang bidang luncur (A)

p = sudut kemiringan bidang luncur (o₎

 = sudut geser dalam batuan (o₎

W = berat massa batuan yang akan longsor (ton)

U = gaya angkat yang ditimbulkan oleh tekanan air disepanjang bidang luncur (ton)

= (1/2) w. Zw. (H – Z) cosec p

V = gaya mendatar yang ditimbulkan oleh tekanan air pada regangan tarik (ton)

= (1/2) w. Zw2

w = bobot isi air (ton/m3₎

Z = kedalaman regangan tarik (m) H = tinggi lereng (m)

Jika terjadi getaran yang diakibatkan oleh adanya gempa, peledakan maupun aktifitas manusia laninnya, maka persamaan diatas menjadi :

C.A + W (cos p-  sin p ) – U – V sin p) tan 

F = ---W (sin p + V cos p) + V cos p

Dimana :

 = percepatan getaran pada arah mendatar

2.Longsoran Baji

Dalam analisa menggunakan metode Hoek dan Bray, longsoran baji dapat dianggap hanya akan terjadi pada garis perpotongan kedua bidang lemah. Faktor keamanan lereng dapat dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut :

3

F = --- (Ca.X +Cb.Y) + (A – (w/2).X) tan a + (B – (w/2).Y) tan b

. H Dimana :

Cb = kohesi bidang lemah II (ton/m3₎

a = sudut geser dalam, bidang lemah I (o₎

b = sudut geser dalam, bidang lemah II (o₎

 = bobot isi batuan (ton/m3₎

w = bobot isi air (ton/m3₎

Sin 24

X = Sin 45. Cos 2na

Sin 13

Y = ---Sin 35. Cos 1nb

Cos a – cos b. cos na.nb

A = ---Sin 5. Sin2_na.nb

Cos b – cos a. cos na.nb B =

Sin 5. Sin2_na.nb

Dimana a dan b adalah kemiringan (dip) dari bidang-bidang I dan II serta 5 adalah sudut penunjaman perpotongan bidang lemah I dan II.

Jika pada bidang I dan II tidak terdapat kohesi, serta kondisi lereng kering, maka persamaan diatas menjadi :

F = A tan a + B tan b

Dimana A dan B adalah suatu faktor tanpa satuan yang besarnya tergantung pada jurus (strike) dan kemiringan (dip) kedua bidang lemahnya. Bidang lemah yang mempunyai kemiringan lebih kecil selalu dinamakan bidang lemah I sedangkan bidang lemah yang satunya lagi dinamakan bidang lemah II.

3. Longsoran guling

Dengan metode Hoek dan Bray terjadinya longsoran guling dapat dianalisa dengan menggunakan model yang sederhana. Dengan menggunakan model ini digunakan untuk menganalisa kasus-kasus yang sederhana. Sedangkan untuk menganalisa lereng yang sebenarnya dilakukan analogi dengan mempertimbangkan variabel-variabel yang ada dilapangan.

4. Longsoran busur

Khusus untuk longsoran ini tidak ditampilkan disini, karena batuan yang akan dianalisa diharapkan dalam keadaan segar.

2.2. Alat dan Bahan

Alat yang digunakan dalam kegiatan kerja praktik ini antara lain:

a. Buku Lapangan (Catatan Harian)

Buku lapangan berukuran kecil sehingga tidak menyulitkan pada saat digunakan. Buku lapangan berfungsi untuk mencatat data–data penting atau point–point penting yang diperlukan dalam kerja praktik.

b. Alat Tulis

Alat tulis berfungsi untuk mencatat data–data yang diperlukan di lapangan.

c. Kamera Digital/Kamera Handphone

Kamera berfungsi untuk mengambil gambar–gambar proses kegiatan yang berlangsung di lapangan.

d. Alat Pelindung Diri (APD)

Peralatan ini meliputi safety shoes, helm, dan rompi reflector, masker, kacamata. Peralatan ini berfungsi untuk melindungi tubuh dari hal-hal yang tidak diinginkan (kecelakaan).

e. Laptop

Laptop berfungsi untuk mengolah data – data yang telah diperoleh baik dari media buku–buku referensi maupun dari catatan lapangan. f. Radio

Radio ini berfungsi untuk melakukan komunikasi. h. Kalkulator

untuk menghitung data yang telah di dapat di lapangan.

Bahan yang digunakan dalam kegiatan kerja praktik ini antara lain: a. Stake out pada peta

2.3 Tata Laksana Penelitian

2.3.1 Langkah Kerja

1. Tahap Persiapan

Pada tahap ini dilakukan penyusunan usulan Kerja Praktik, memperlajari buku-buku literatur dan buku petunjuk maupun buku panduan yang tersedia dan berkaitan dengan masalah yang ingin diteliti.

2. Tahap Pengumpulan Data

Data yang diperlukan dalam penelitian ini mencakup data primer dan data sekunder. Pengumpulan data primer dilakukan dengan cara survey langsung di lapangan, pengambilan data dilapangan. Sedangkan untuk data sekunder meliputi data curah hujan, keadaan geologi daerah penelitian dan peta lokasi penelitian.

3. Tahap Penyusunan Laporan

Hasil dari data yang diperoleh dilapangan kemudian dilakukan perhitungan dengan menggunakan rumus-rumus yang diperoleh dari buku-buku literatur.

2.3.2 Metode Penelitian

Di dalam melaksanakan permasalahan ini, penulis menggabungkan antara beberapa metode, yaitu :

a. Metode Observasi ( Pengamatan )

Metode ini dilakukan dengan cara melakukan pengamatan secara langsung di lapangan.

b. Metode Interview ( Wawancara )

Metode ini dilakukan dengan cara mencari data melalui penjelasan secara langsung di lapangan dari pihak perusahaan PT. Pamapersada Nusantara Distrik Asmi.

c. Metode Pustaka

Dilakukan dengan cara mencari literatur mengenai tahapan-tahapan produksi, baik berupa data yang diperoleh dari bangku kuliah maupun dari sumber lain di luar bangku kuliah.

2.3.3 Bagan Alir _Mulai

a. Bagaimana cara penentuan metode analisis kestabilan lereng batuan di PT. Pamapersada Nusantara Site Adaro?

b. Bagaimana cara melakukan perhitungan faktor kestabilan lereng batuan di PT. Pamapersada Nusantara Site Adaro?

c. Bagaimana cara pemilihan geometri lereng batuan di PT. Pamapersada Nusantara Site Adaro?

d. Bagaimana cara dalam pemantauan lereng di PT. Pamapersada Nusantara Site Adaro?

e. Bagaimana usaha dalam penstabilan lereng batuan di PT. Pamapersada Nusantara Site Adaro?

2.3.4 Waktu Penelitian Studi Literatur Pengambilan Data Selesai Kesimpulan dan Saran Hasil dan Pembahasan

Data Primer :

 Geometri lereng  Struktur batuan

 Sifat fisik dan mekanik batuan

Data Sekunder:

 Data curah hujan

 Peta geologi

 Peta geologiregional

 Peta lokasi dan kesampaian daerah

Kerja Praktik ini dilaksanakan selama ±2 bulan. Dimulai tanggal 14 September 2015 sampai dengan 14 November 2015, penelitian dilakukan sesuai dengan jadwal sebagai berikut:

Tabel 3.2 Waktu Penelitian

NO URAIAN KEGIATAN September 2015 Oktober 2015 November 2015 II III IV I II III IV I 1 Orientasi Lapangan 2 Pengambila n Data 3 Pembuatan Laporan 2.4 Penutup

Dengan adanya proposal ugas Akhir dengan judul “Analisa Kestabilan Lereng di PT Asmin Kalimantan Tengah” yang saya ajukan, sekiranya dari perusahaan dapat menerimanya.

Dan apabila judul yang saya ambil tidak sesuai dengan keadaan perusahaan saat ini ataupun ada permasalahan lain sehingga judul Tugas Akhir saya tidak diterima, maka saya berharap agar perusahaan dapat memberikan kami masukan-masukan lain untuk kegiatan Praktek Tugas Akhir.

DAFTAR PUSTAKA

Hoek, E. and Bray, J.W., “Rock Slope Engineering”’ 3rd _{Ed., The Institution Of}

Made Astawa Rai, Dr. Ir .”Analisa Kemantapan Lereng : Proyeksi Stereografis dan Metode Grafis”, Kursus Geoteknik dan Perencanaan Tambang Terbuka, 1993.

Made Astawa Rai, Dr. Ir. dan Anung Dri Prasetya, Ir “ Kemantapan Lereng Batuan”, Kursus Pengawas Tambang, 1993.

Gian Paolo Giani, “Rock Slope Stability Analysis”, A.A Balkema, Rotterdam, Brookfield, 1992.