ANALISIS_PERHITUNGAN_TINGKAT_KESTABILAN.pdf

(1)

WEST

WANAGON

S

SL

L OP

OPE S

E STABI

TABI L

L IT

IT Y

Y

DI PT. FREEPORT INDONESIA

SKRIPSI

D

D ii ssusun uusun u ntnt uk memuk memeenunu hi hi ssalal ah sah satu persatu persyaratan dalyaratan dal am mam meenyenyell eessaiai kankan pe

pendindi didi kan di kan di progrprogr am am sstutu di S1 di S1 TekniTekni k Pek Pertrt ambaambangan dan mengan dan mempemperolrol eehh ge

gell ar Saar Sarjrj ana Tekniana Tekni k dari k dari UU nini veversrsii tas tas CeCendenderawasrawasii hh

Oleh : Oleh : VI

VIRGINIA SNERUNI SMRGINIA SNERUNI SMUREUREM M RUMBIAKRUMBIAK NIM

NIM : 011 0640 391: 011 0640 391

PROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGAN PROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGAN

FAKULTAS TEKNIK FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS CENDERAWASI UNIVERSITAS CENDERAWASI JAYAPURA JAYAPURA 2016 2016

(2)

ii ii

RATING

DAN

S

SL

L OPE M

OPE M AS

ASS

S RATI

RATI NG

NG

PADA AREA

WEST

WANAGON

S

SL

L OP

OPE S

E STABI

TABI L

L IT

IT Y

Y

DI PT. FREEPORT INDONESIA

SKRIPSI

Oleh : Oleh : VI

NIM : 011 0640 391: 011 0640 391

(3)

ii ii

RATING

DAN

S

SL

L OPE M

OPE M AS

ASS

S RATI

RATI NG

NG

PADA AREA

WEST

WANAGON

S

SL

L OP

OPE S

E STABI

TABI L

L IT

IT Y

Y

DI PT. FREEPORT INDONESIA

SKRIPSI

Oleh : Oleh : VI

NIM : 011 0640 391: 011 0640 391

(4)

iii iii

RATING

DAN

S

SL

L OPE M

OPE M AS

ASS

S RATI

RATI NG

NG

PADA AREA

WEST

WANAGON

S

SL

L OP

OPE S

E STABI

TABI L

L IT

IT Y

Y

DI PT. FREEPORT INDONESIA

Disusun Oleh : Disusun Oleh : VI

NIM : 011 0640 391: 011 0640 391 Telah di

Telah dinynyataatakakan n lenlengkap dgkap dan an memmemenuenuhi hi syarasyarat t ununtuk dtuk diajukan daiajukan dalamlam Ujian sidang Skripsi Semester Genap Tahun Ajaran 2015/2016 Ujian sidang Skripsi Semester Genap Tahun Ajaran 2015/2016

Pada Program Studi S1 Teknik Pertambangan Pada Program Studi S1 Teknik Pertambangan

Di

Disetsetujui ujui oleh oleh :: Pembimbing I

Pembimbing I

Tanggal

Tanggal : : Juli Juli 20201616

PATRICK M. FANDY, ST.MT PATRICK M. FANDY, ST.MT NIP. 19790208 2008 NIP. 19790208 200801 1 00701 1 007 Pembimbing II Pembimbing II Tanggal

Tanggal : : Juli Juli 20201616

PRIHANANTO SETIADJI, ST.MT PRIHANANTO SETIADJI, ST.MT NIP. 19710812 20

(5)

iv iv

WEST WANAGON SLOPE STABILITY

DI PT. FREEPORT INDONESIA

Disusun Oleh : Disusun Oleh :

VIRGINIA SNERUNI SMUREM RUMBIAK VIRGINIA SNERUNI SMUREM RUMBIAK

NIM. 0110640391 NIM. 0110640391 Telah diu

Telah diujikajikan n dalam ujidalam ujian an sidang Ssidang Skripsi pakripsi pada da tanggtanggaal l 4 4 JulJuli 2i 2016 016 dan dan dindinyatakayatakann lu

lululus s dardari i ProProgram Studi S1 gram Studi S1 Teknik PerTeknik Pertambangantambangan Fakultas Teknik, Universitas Cenderawasih Fakultas Teknik, Universitas Cenderawasih

Dewa

Dewan n PePengunguji :ji : Pembi

Pembimmbbing I ing I Patrick Patrick M. M. Fandy, Fandy, ST.MTST.MT NIP. 19790208 200

NIP. 19790208 200801 007801 007 (.………(.………...)...) Pembimbing II Prihananto Setiadji, ST.MT

Pembimbing II Prihananto Setiadji, ST.MT NIP. 19710812 2

NIP. 19710812 2000031001000031001 (.……(.……...………)………) Penguji

Penguji 1 1 Bodian Bodian PaPangnggabeagabean, n, ST. ST. M.EngM.Eng NIP. 197501312005

NIP. 197501312005011003 011003 (...(...)...) Pe

Pengnguji uji 2 2 DjuardreDjuardrensi nsi PatPatabaabangng, , ST. ST. M.EngM.Eng NIP. 19690602200

NIP. 1969060220031210013121001 (…………(…………...….)….) Penguji

Penguji 3 3 FraFrans ns TambiTambingng, , ST. ST. MTMT NIP. 19651019 200

NIP. 19651019 20031210013121001 (…………...….)(…………...….) Jayapura,

Jayapura, 4 4 JulJuli 2i 2016016 Disahkan Oleh : Disahkan Oleh : Mengetahui :

Mengetahui : Deka

Dekan n FaFakulkultas tas Teknik Teknik KeKetua tua JurusanJurusan Un

Uniiversitaversitas s CenderaCenderawasih wasih TekniTeknik k pertambangpertambangaann

APOLO

APOLO SAFANPO, SAFANPO, ST. ST. MT MT FRANS FRANS TATAMBING, MBING, ST. ST. MTMT NIP

(6)

v

NIM : 011 0640 391

Program Studi : Teknik Pertambangan

Fakultas : Teknik, Universitas Cenderawasih

Menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa skripsi yang saya tulis ini merupakan hasil karya tulis ilmiah atau pemikiran saya sendiri, bukan hasil karya intelektual orang lain. Apabila di kemudian hari terbukti atau dapat dibuktikan bahwa sebagian atau seluruh skripsi ini adalah hasil karya orang lain, maka saya bersedia menerima sanksi atas perbuatan tersebut.

Jayapura, 4 Juli 2016

(7)

vi

WEST WANAGON SL OPE STABI L I TY

DI PT. FREEPORT INDONESIA

Oleh :

VIRGINIA SNERUNI SMUREM RUMBIAK NIM. 011 0640 391

ABSTRAK

Lereng adalah permukaan bumi yang membentuk sudut kemiringan tertentu dengan bidang horizontal. Lereng terbentuk secara alami dan buatan. Dalam dunia pertambangan sering menggunakan lereng buatan terutama di tambang terbuka (open pit ), seperti di area West Wanagon Slope Stability di Grasberg . Kegiatan utama di wanagon adalah melakukan penggalian dan pengangkutan material, untuk membuat tanggul dan menetralkan air asam

tambang, akibatnya aktivitas tersebut dapat mengganggu kestabilan lereng tambang, sehingga perlu dilakukan perhitungan teknis untuk mendapatkan jenjang yang stabil dan tidak mudah longsor.

Menentukan kemantapan lereng ( stabil atau tidak stabil) pada area West Wanagon Slope Stability PT. Freeport Indonesia, adalah dengan menganalisis menggunakan metode Stereografi ( program Dips V5.1), Rock Mass Rating (Bieniawski, 1989) dan Slope Mass Rating (Romana, 1985).

Hasil penelitian menunjukan bahwa pada lereng dengan level 4165, level 4150, dan level 4090 mempunyai potensi longsoran baji, sedangkan level 4135 mempunyai potensi longsoran bidang. Bobot massa batuan (RMR) pada level 4165 dan level 4150 adalah kelas II (Baik), pada level 4135 dan level 4090 adalah kelas III ( batuan sedang). Bobot massa jenjang (SMR) pada level 4165 dan level 4150 memiliki bobot massa jenjang kelas II ( Stabil ) dengan nilai SMR 80, pada level 4135 memiliki bobot massa Jenjang kelas II ( Stabil ), dengan nilai SMR 76 dan pada level 4090 memiliki bobot massa jenjang kelas II ( Stabil ), dengan nilai SMR 72.

(8)

vii

Fakultas Teknik dan Universitas Cenderawasih, dan terbuka untuk umum dengan ketentuan bahwa hak cipta ada pada pangarang. Referensi kepustakaan diperkenankan dicatat, tetapi pengutipan atau peringkasan hanya dapat dilakukan seizin pengarang dan harus disertai dengan kebiasaan ilmiah untuk menyebutkan sumbernya.

Usaha memperbanyak atau menerbitkan sebagian atau seluruh skripsi haruslah seizin tertulis dari Dekan Fakultas Teknik Universitas Cenderawasih. Perpustakaan yang meminjamkan skripsi ini untuk keperluan anggotanya harus mengisi nama, dan tanda tangan peminjam serta tanggal pinjam.

(9)

viii

dapat terjadi.

Hati manusia memikir-mikirkan jalanya,

tetapi TUHANlah yang menentukan arah langkahnya. (Amsal 16 : 9)

Damai sejahtera Allah yang melampaui segala akal, akan memelihara hati dan pikiranmu dalam Kristus Yesus.

(Filipi 4 : 7)

Mencoba bukan untuk menjadikan manusia sukses, tapi mencoba menjadikan manusia yang lebih bernilai “ Albert Einstein”

Kupersembahkan skripsi ini kepada :



Kedua Orang tua tercinta

yang selalu memberikan doa, motivasi dan kasih sayang yang tulus.



Keempat saudaraku



_{Keluarga besar}

Alian Rumbiak dan Agustina Kapitarauw

Kharl-hainz Dietrich Nia dan Echa

(10)

ix

berjudul “ Analisis Perhitungan Tingkat Kestabilan Lereng Menggunakan Me tode Rock M ass Rating (RM R) dan Slope Mass Rating (SMR) Pada Area West Wanagon Slope Stability di PT. Freeport Indonesia” dari bulan 28 Oktober 2015 – 02 Febuari 2016, dapat terselesaikan dengan Baik. pada kesempatan yang indah ini penulis ingin Mengucapkan terima kasih kepada pihak – pihak yang telah banyak membantu dalam proses penulisan ini :

1. Bapak Dr. Onesimus Sahuleka, S.H. M.Hum sebagai Rektor Universitas Cenderawsih,

2. Bapak Apollo Safanpo, ST.MT, selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Cenderawasih.

3. Bapak Frans Tambing, ST.MT, selaku Ketua Jurusan Teknik Pertambangan. 4. Bapak Bevie Marcho Nahumury, ST.MT, selaku Ketua Program Studi (S-1)

Teknik Pertambangan.

5. Bapak Patrick M. Fandy, ST. MT, selaku Dosen Pembimbing I dan Bapak Prihananto Setiadji, ST. MT, selaku dosen Pembimbing II atas kesediannya membantu, mengarahkan, membimbing, memberikan motivasi kepada penulis dalam penyelesaian skripsi ini.

6. Bapak dan Ibu dosen Jurusan Teknik Pertambangan Fakultas Teknik Universitas Cenderawasihyang selalu dengan setia dan tabah membimbing serta membagikan ilmu pendidikan kepada penulis selama di bangku kuliah di Jurusan pertambangan.

7. PT. Freeport Indonesia, yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk mengambil data di perusahaan, sekali lagi terimakasih.

(11)

x

cintanya dalam suka dan duka kepada penulis, terimaksih untuk kasih untuk daftar tabel khususnya.

10. Kakak Utreck Rumbiak terimaksih untuk komputernya dan Kax Ivan Waromi terimaksih untuk ruangan hidrologi dan leluconnya.

11. Team mapping Grasberg WWSS K’ Flora dan Jory terimaksih telah menemani dalam pengambilan data untuk abang ridwa terimakasih mobilnya.

12. Abang Teno, K’ Deni Tebay, K’ Yunita, K’Marthen, K’ lazarus, K’Vero terimaksih untuk air aquanya, Mas dewa, K’ dewina, Pak Dudy, om Sekel dan Om Heski, K Melky, serta Semua Kru- Kru Geotech- Hydro atas kerja samanya selama 3 bulan di surface mine Grasberg.

13. Teman seperjuangan di PTFI Mesak, Grace, Aras, Ronny, Joker, Jordy, Fanny, Ulin, Charles, dan Cello yang saling mendukung dalam penyelesaian skripsi ini.

14. Kedua temanku Jean dan Wihelmina yang selalu setia bersama - sama menemani, membantu dalam suka dan duka semasa kuliah.

15. Semua teman seperjuangan “miners 11” , kakak dan adik – adik mining Uncen yang telah banyak membatu dan berbagi pengalaman serta mendukung dalam penelitian ini sehingga Skripsi ini selasai sekali lagi terimaksih.

Penulis sangat menyadari bahwa penulisan skripsi ini masih terdapat kekurangan sehingga kritik dan saran yang membangun dapat membantu menyempurnakan penulisan ini. Akhir kata penulis sangat berharap semoga tulisan ini dapat bermanfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan dan yang memerlukannya.

Jayapura, 4 Juli 2016 Virginia S.S Rumbiak

(12)

xi

HALAMAN PERSETUJUAN ... iii

HALAMAN PENGESAHAN... iv

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI ...v

ABSTRAK ... vi

PEDOMAN PENGGUNAAN SKRIPSI ... vii

LEMBARPERUNTUKAN ... viii

KATA PENGATAR ... ix

DAFTAR ISI ... xi

DAFTAR GAMBAR ... xiv

DAFTAR TABEL ... xvi

DAFTAR LAMPIRAN ... xvii

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Be lakang ... 1

1.2 Tujuan dan Manfaat Penelitian ... 2

1.3 Rumusan Masalah... 2 1.4 Pembatasan Masalah... 2 1.5 Kondisi Lingkungan ... 3 1.6 Kondisi Geologi ... 5 1.6.1Stratigrafi ... 5 1.6.2Struktur Geologi ... 6

1.6.3Iklim dan Curah Hujan ... 6

1.7 Kegiatan Penambanga n Wwss... 7

BAB II DASAR TEORI... 10

2.1 Metode Tambang Terbuka (Surface Mining ) ... 10

2.2 Lereng ... 11

(13)

xii

2.4.4 Longsoran Busur ( Circuler Failure) ... 21

2.5 Struktur Geologi ... 22

2.6 Klasifikasi Massa Batuan ... 25

2.6.1 Pembobotan Massa Batuan Rock Mass Rating (RMR) ... 26

2.6.2 Slope Mass Rating (SMR) ... 29

2.7 Program Dips ... 31

2.8 Program Roclab ... 32

BAB III METODOLOGI ... 36

3.1 Alat dan Bahan ... 36

3.2 Metode Penelitian ... 36

3.3 Diagra m Alir Penelitian ... 39

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 40

4.1 Data Diskontinuitas ... 40

4.1.1 Metode Pengambilan Data Diskontinuitas ... 40

4.1.2 Lokasi Pengambilan Data ... 40

4.1.3 Hasil Pe ngukuran Data diskontinuitas... 41

4.1.4 Interpretasi Set Diskontinuitas Utama ... 41

4.2 Analisis Sterografis... 45

4.2.1 Level 4165 Meter ... 45

4.2.2 Level 4150 Meter ... 47

4.2.3 Level 4135 Meter ... 48

4.2.4 Level 4090 Meter ... 50

4.3 Pembobotan Massa Batuan Rock Mass Rating (RMR)... 51

4.3.1 Level 4165 Meter ... 52

4.3.2 Level 4150 Meter ... 56

4.3.3 Level 4135 Meter ... 56

(14)

xiii 4.4.4 Level 4090 Meter ... 65 BAB V PENUTUP... 67 5.1 Kesimpulan ... 67 5.2 Saran ... 68 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN - LAMPIRAN

(15)

xiv

Gambar 1.2 Peta Wilayah Kerja PT Freeport Indonesia ... 5

Gambar 1.3 Grafik Curah Hujan di West Wanagon Slope Stability... 7

Gambar 1.4 Area penambangan West Wanagon Slope Stability... 9

Gambar 2.1 Open Pit... 10

Gambar 2.2 Lereng Alam di Area PTFI ... 11

Gambar 2.3 Lereng Buatan ... 12

Gambar 2.4 Mekanisme Longsorang ... 18

Gambar 2.5 Longsoran Bidang ... 19

Gambar 2.6 Longsoran Baji ... 20

Gambar 2.7 Longsoran Guling ... 21

Gambar 2.8 Longsoran Busur ... 21

Gambar 2.9 Roclabv 1.0 ... 30

Gambar 2.10 Nilai Sigci... 33

Gambar 2.11 Nilai GSI... 33

Gambar 2.12 Nilai Mi... 34

Gambar 2.13 Nilai Metode Peledakan ... 34

Gambar 4.1 Lokasi Pengambilan data... 41

Gambar 4.2 Proyeksi Sterografis pada level 4165 ... 43

Gambar 4.3 Proyeksi Sterografis level pada 4150 ... 43

(16)

xv

Gambar 4.10 Analisis Sterografis pada Level 4135... 49

Gambar 4.11 Penampang lereng pada level 4135 ... 49

Gambar 4.12 Analisis Sterografis pada Level 4090... 50

(17)

xvi

Tabel 2.1 Tipe Material Longsoran ... 18

Tabel 2.2 Pembobotan Klasifikasi Rock Mass Rating ... 28

Tabel 2.3 Kelas Massa Batuan RMR... 28

Tabel 2.4 Pembobotan Massa Batuan SMR (Romana 1980) ... 30

Tabel 2.5 Joint Adjusment Rating for Method of Ex cavation Slope ... 30

Tabel 4.1 Interpretasi dan Pengelompokan data diskontinuitas ... 42

Tabel 4.2 Data Hasil Roclab V 1.0 ... 45

Tabel 4.3 Tipe dan Arah Longsaran Sterografi ... 51

Tabel 4.4 Cara Pembobotan Klasifikasi Massa Batuan ... 55

Tabel 4.5 Pembobotan Kelas Massa Batuan ... 55

Tabel 4.6 Pembobotan Nilai F1 Berdasarkan SMR (Romana 1985) ... 58

Tabel 4.7 Metode F4 Berdasarkan SMR (Roma 1985)... 60

Tabel 4.8 Hasil Pembobotan level 4165... 61

Tabel 4.9 Klasifikasi Massa Jenjang Berdasarkan SMR (Romana, 1985)... 61

Tabel 4.12 Hasil Pembobotan level 4135 ... 65

(18)

xvii

B. Perhitungan Rock Mass Rating (RMR) ...B – 1 C. Perhitungan Slope Mass Rating (SMR)...C - 1 D. Tabel Estimasi Kekuatan Massa Batuan (UCS) ...D - 1 E. Tabel Nilai Tingkat Pelapukan Batuan (ISMR) ...E - 1 F. Tingkatan Geologichal Strenght Index (GSI)...F - 1 G. Sketsa Lereng 1- 4 ...G-(1-2) H. Tabel Perhitungan RQD ...H – 1 I. Sertifikat Penelitian

(19)

1

1.1 Latar Belakang

PT. Freeport Indonesia (PTFI) merupakan perusahaan tambang tembaga yang terbesar di Indonesia yang berada di Tembagapura, kabupaten Mimika, Provinsi Papua. Dalam operasinya, perusahaan ini menerapkan dua system penambangan yaitu tambang bawah tanah dan tambang terbuka. Tambang terbuka yang saat ini masih aktif adalah Grasberg, yang menggunakan metode penambang open pit mine. Sedangkan tambang bawah tanah yang saat ini masih aktif adalah Deep Mine Level Zone (DMLZ) yang menggunakan metode ambrukan ( Block

caving ).

Aktivitas penambangan pada tambang terbuka akan selalu berhubungan dengan peledakan (blasting ), penggalian, pengakutan dan penimbunan sehingga dapat menganggu kestabilan lereng sehingga batuan akan runtuh. Selain aktivitas penambangan ketidak stabilan lereng dapat di sebabkan oleh kondisi stuktur geologi, arah diskontinuitas pada batuan seperti kekar ( joint ), rekahan ( fracture), bidang perlapisan (bidang plane), sesar ( fault) dan jenis – jenis retakan lain pada batuan,sifat – sifat fisik mekanik batuan pembentuk lereng, tekanan air tanah, dan geometri lereng. Dengan demikian dapat di katakan bahwa perilaku fundamental massa batuan sangat di pengaruhi oleh diskontiunitas – diskontinuitasnya (Endaryanto 2007).

West Wanagon Slope Stability (WWSS) atau area timbunan bagian barat dari open pit mine merupakan salah satu area yang yang masih aktif penggaliannya dan membentuk lereng, baik itu lereng kerja (work slope) maupun batasan lereng akhir mempunyai kondisi struktur geologi (kekar) yang cukup banyak pada lereng tersebut sehingga kemungkinan besar akan terjadi longsoran.

Agar keselamatan kerja tiap individu tidak terganggu dan tidak terjadi longsoran yang dapat menimbulkan kecelakaan atau kerugian baik terhadap manusia dan

(20)

perusahaan dan mempunyai tingkat keamanan yang tinggi maka, perhitungan analisis lereng di WWSS dapat di lakukan menggunakan Klasifikasi geomekanik.

Klasifikasi geomekanik massa batuan Rock Mass Rating (RMR) system dan Slope Mass Rating (SMR) merupakan salah satu metode perhitungan lereng yang dapat di gunakan untuk mengetahui tingkat kestabilan lereng yang ada di West Wanagon Slope Stability (WWSS).

1.2 Tujuan dan Manfaat Penelitian 1.2.1 Tujuan

Adapun tujuan dilakukanya penelitian ini adalah untuk menentukan tingkat kestabilan lereng ( stabil atau tidak stabil ) pada area penambangan dengan menganalisis kondisi massa batuan pada area penelitian yang masih aktif produksi.

1.2.2 Manfaat

Manfaat dari penelitian ini adalah:

 Manfaat berupa informasi dan data kepada perusahaan yang menunjukan

bahwa tingkat kestabilan lereng secara perhitungan dapat dinyatakan dengan benar.

 kepada mahasiswa dapat mengetahui klasifikasi sifat batuan dan tingkat

kestabilan lereng yang berada WWSS di PT. Freeport Indonesia.

1.3 Rumusan Mas alah

Adanya penelelitian mengenai kestabilan lereng pada area penambangan PT. Freeport Indonesia, maka permasalahan yang timbul adalah bagaimana keadaan lereng pada Area West Wanagon Slope Stability yang berpotensi longsor, berdasarkan analisis perhitungan klasifikasi massa batuan RMR dan SMR.

1.4 Pembatasan Mas alah

Penilitian ini dilakukan pada lereng yang berpotensi longsor yang masih dapat terlihat diskontinuitasnya kemudian di bagi dalam beberapa cell setiap lereng agar setiap kondisi bidang kekar dapat di analisis dengan baik. Kemudian untuk perhitungan kestabilan lereng dilakukan berdasarkan klasifikasi RMR dan

(21)

SMR, dan dilakukan pada daerah West Wanagon Slope Stability (WWSS ) PT. Freeport Indonesia.

1.5 Kondisi Lingkungan

Secara geografis, lokasi penambangan grasberg berada pada posisi 04o 03’ 25” sampai 04o08’ 37’ ls dan 137o13’11” sampai 137o 13’11”bt pada jajaran pegunungan sudirman dengan ketinggian 4285 meter dpl. Secara administratif lokasi penambangan grasberg berada di kecamatan Mimika, Kabupaten Mimika, Provinsi Papua. Kegiatan operasi PT. Freeport Indonesia dengan luas kontrak karya seluas 10.000 ha membentang dari lokasi penambang grasberg hingga kepelabuhan Ampere berjarak kurang lebih 125 km.

Gambar 1.1 Kondisi Geografis PT. Freeport Indonesia

Secara garis besar wilayah operasi PT. Freeport Indonesia dibagi menjadi dua wilayah utama, yaitu :

1. Daerah Highland

Daerah Highland merupakan dataran tinggi dengan ketinggian antara 1900 – 4285 meter di atas permukaan laut dengan suhu rata – rata antara 8o – 22o celcius. Pada daerah ini terdapat kota tembagapura dan lokasi tambang terbuka Grasberg serta tambang bawah tanah Big gosan, Amole, Kucing liar, dan juga daerah Mill site.

KONDISI GEOGRAFIS KONDISI GEOGRAFIS

(22)

2. Daerah Lowland

Daerah lowland adalah daerah yang mencakup lokasi pelabuhan amamaparew ( portsite), perumahan karyawan dan kantor administrasi di Kuala Kencana serta beberapa lokasi pendudukung lainnya. Untuk mencapai tambang terbuka grasberg, secara umum jika dimulai dari kota Jayapura dengan menumpang pesawat udara milik perusahaan ( AIRFST ) selama 45 menitdari bandara Moses Kilangin didaerah lowland Timika perjalanan dilanjutkan dengan transportasi darat menggunakan bus atau LV (light vehicle) ke Kota Tembagapura di daerah Highland selama kurang lebih 2 jam. Perjalanan melewati jalan yang menanjak hingga tiba di Tembagapura. Dari kota Tembagapura, ada tiga jalur yang bisa di gunakan untuk mencapai tambang terbuka grasberg, yaitu jalur yang pertama menggunakan jalur bawah tanah (underground ) dengan waktu kurang lebih 1 jam hingga tiba di tambang terbuka grasberg . Melalui jalur ini kita harus di perlengkapi dengan alat pengaman tambahan seperti lampu, masker, dan alat keselamatan darurat.

Jalur yang kedua yaitu melalui HEAT ( Heat Equipment Access Trail ), Jalur ini melalui sisi gunung yang berliku – liku. Dibutuhkan waktu 1 jam untuk mencapai tambang grasberg . Jalur yang terakhir adalah jalur konvensional karyawan sehari – hari yangmulai dari terminal Tembagapura dengan menumpng bus karyawan menuju ke daerah mil site di mil 74 selama sekitar 45 menit, kemudian dilanjutkan dengan menumpang trem menuju ke daerah GBT (Gunung Biji Timur) selama sekita 10 menit. Dari GBT dilanjutkan dengan menumpang bus yang mengakut karyawan atau mobil operation ke daerah kerja masing – masing di lokasi tambang terbuka grasberg , dan untuk menempuh area kerja di West Wanagon Slope Stability dapat di tempuh selama kurang lebih 15 menit.

(23)

Gambar 1.2 Peta Wilayah Kerja PT Freeport Indonesia

1.6 Kondisi Geologi 1.6.1 Stratigrafi

Pada daerah C.O.W – A (Contract Of Work - A) dari PT. Freeport Indonesia, satuan-satuan stratigrafi yang tersingkap adalah kelompok Kembelangan yang berumur Jura hingga Kapur dan kelompok Batugamping New Guinea yang berumur Tersier serta Aluvium Kuarter.

Kelompok Kembelangan terdiri dari Formasi Pinya yang terdiri dari mudstone dan Formasi Ekmai yang terdiri dari batupasir. Kelompok ini diendapkan pada daerah passive margin dan menindih Formasi Tipuma yang berumur Trias (Dow et al, 1988:Parris. 1994:Sapiie, 1998).

Kelompok Batugamping New Guinea diendapkan selaras diatas kelompok Kembelangan (Visser dan Hermes, 1962). Kelompok ini terdiri dari empat formasi (Quarles van Ufford. 1996). Formasi Waripi (Paleosen-Eosen) yang terdiri dari dolostone, batupasir kwarsa dan sedikit limestone. Formasi faumai (Eosen) terdiri dari limestone yang kaya dengan foraminifera, marly limestone,

(24)

dolostone dan batupasir kwarsa. Formasi Sirga (oligosen awal) terdiri dari batupasir kwarsa halus sampai kasar kaya foraminifera, batu lanau. Formasi Kais

(Oligosen-Miosen tengah) terdiri dari batugamping kaya foraminifera, marl, batu lanua dan juga batubara.

1.6.2 Struktur Geologi

Deformasi pada daerah grasberg terjadi dalam dua tahap (Sapiie, 1988). Tahap pertama terjadi pada 12 juta – 4 juta tahun yang lalu, deformasi yang terjadi adalah lipatan-lipatan yang berskala besar dengan simetri terbuka dan geometri chveron, termasuk beberapa sesar naik minor. Berdasarkan rekontruksi penampang geologi yang memotong pulau New Guinea, terjadi shorthening sepanjang sekitar 10 Km dan lebar 4 -5 Km (Quarles van Ufford, 1996). Salah satu lipatan besar adalah Yellow Valley Syncline.

Tahap kedua terjadi mulai pada 4 juta tahun yang lalu yang menghasilkan strike slip fault. Terdapat lima zona strike-slip utama yang berarah NW dengan offset lebih dari 10 m. Zona tersebut ditandai oleh adanya breksi kataklastik. Pada orientasi slickenside menunjukkan gerakan mendatar mengiri (left lateral) yang sangat dominan (Sapiie,1998). Analisis struktur yang dihasilkan menunjukkan bahwa deformasi 4 (empat) juta tahun yang lalu tersebut merupakan persesaran

strike slip, dimana proses tersebut menghasilkan pullapart system dimana Grasberg Igneous Complex (GIC) berada. Intrusi tersebut memotong Yellow Valley Syncline (Sapiie,1980). Perubahan tahap pertama ke tahap kedua menunjukkan akhir orogenesis yang juga berhubungan dengan proses kolisi acr-kontinen.

1.6.3 Iklim dan Curah Hujan

Suhu rata – rata tahunan pada lokasi tambang terbuka Grasberg berkisar 5O – 15o Celcius. Hampir setiap hari turun hujan dan selalu diikuti kabut tebal curah

hujan yang tinggi dapat mengakibatkan jalan menjadi belumpur dan rusak. Berikut di bawah ini grafik curah hujan pada area West Wanagon Slope Stability pada 30 November 2015 - 25 Januari 2016.

(25)

Gambar 1.3 Grafik Curah Hujan di West Wanagon Sl ope Stabi l i ty

1.7 Kegiatan Penambangan WWSS

West Wanagon Slope Stability atau biasa di sebut WWSS merupakan tempat penimbunan di bagian sisi barat open pit. Daerah Wanagon di bagi menjadi tiga kelompok utama, yaitu atas , tengah, dan bawah. Daerah timbunan memiliki persyaratan geoteknik dan geokimia. Daerah Wanagon atas dapat menerima semua tipe material dan menjadi satu satunya daerah yang bisa menerima material heavy suilphida. Daerah wanagon tengah dan bawah menerima material dengan syarat perbandingan material kasar terhadap halus sebesar, 2 (dua ) dan juga perbandingan material yang bersifat menetralkan asam (ANC, acid neutral capacyity), terhadap yang menghasilkan asam (NAG- ned acid generation) sebesar 15. Distribusi kuantitas batuan penutup pada triwulan pertama

tahun 2014 di tunjukan pada gambar beikut.

Area Penimbunan batuan penutup wanagon merupakan area dengan kegiatan penimbunan yang paling aktif. Hal ini di karenakan cycle time yang relative kecil dari area pit serta memiliki kapasitas penimbunan yang besar pula. Dengan dengan kondisi topografi yang curam dan sempit sehingga tidak aman serta tidak ekonomis jika dijadikan akses truk, pengiriman batuan penutup ke area wanagon di lakuakn menggunakan system OHS ( overburden handing system )

(26)

yang terdiri dari area crusher sebag tempat penimbunan batuan penutup oleh truk, yang terdiri dari area crusher sebag tempat penimbunan batuan penutup oleh truk, sistem

sistem conveyorconveyor dan system alat curah (dan system alat curah ( stack stacker er ). System conveyor). System conveyor menghubungkan antara crusher sampai ke stacker di wanagon.

menghubungkan antara crusher sampai ke stacker di wanagon. Stacker Stacker memiliki memiliki pan

panjanjang g 130 130 mmeter eter dan dan akan akan mmenencucurahrahkan kan batubatuan an penpenuututup p ke ke llemembah bah secarasecara gravitis. Area Wanagon memiliki jenjang dengan elevasi penimbunan aitu 4150 gravitis. Area Wanagon memiliki jenjang dengan elevasi penimbunan aitu 4150 m,

m, 3843845 m, dan 3685 m, dan 3685 m, yan5 m, yang salig saling ng berberkakaitan. itan. UntuUntuk mk mencegah encegah terbterbentuknyentuknya aia airr asam tambang dan menjaga kestabilan lereng di area penimbunan Wanagon asam tambang dan menjaga kestabilan lereng di area penimbunan Wanagon sampai dengan massa tutup tambang nantinya, maka kegiatan penimbunan di sampai dengan massa tutup tambang nantinya, maka kegiatan penimbunan di wanagon di sesuaikan dengan standar peraturan operasionl yang mengaju pada wanagon di sesuaikan dengan standar peraturan operasionl yang mengaju pada kaj

kajian ian geotegeotekniknik k dan dan geokimia geokimia ..

Untuk menjaga kestabilan lereng dalam jangka panjang, keseluruhan Untuk menjaga kestabilan lereng dalam jangka panjang, keseluruhan dinding area penimbunan wanagon akan di landaikan dengan perbandingan antara dinding area penimbunan wanagon akan di landaikan dengan perbandingan antara jarak

jarak hhoriorizzonontal tal dan dan vvertiertikalkalnnyya a adaladalah ah 2:2:1 1 dari dari jenjenjanjang g elelevevasi asi 4150 4150 samsampaipai jen

jenjanjang g elelevevasi asi 3685 3685 m m di di mmanana a nnanantitinnyya a jenjenjanjang g elelevevasi asi terakhterakhiirnrnyya a akan akan beradaberada di elevasi 3200 m. kegiatan pembentukan lereng ini dilakukan sejak tahun 2011 di elevasi 3200 m. kegiatan pembentukan lereng ini dilakukan sejak tahun 2011 dan dipekirakan akan selesai athun 2020. Kekurangan yang material yang dan dipekirakan akan selesai athun 2020. Kekurangan yang material yang diseba

disebabkabkan oln oleh eroseh erosi i akaakan di n di tangani tangani dedengngan penggan penggalialian baraan barat wanagon t wanagon yang yang didi namakan West Wanagon Slope Stability. Material yang dibutuhkan untuk proyek namakan West Wanagon Slope Stability. Material yang dibutuhkan untuk proyek ini harus berukuran besar

ini harus berukuran besar non crushed non crushed ) agar tidak mudah tererupsi, tidak bersifat) agar tidak mudah tererupsi, tidak bersifat asam dan harus di timbun dengan laju sekitar 80.000 ton per hari. Material asam dan harus di timbun dengan laju sekitar 80.000 ton per hari. Material tersebut tidak dapat terpenuhi oleh tambang

tersebut tidak dapat terpenuhi oleh tambang GrasbergGrasberg sehubungan dengan mulaisehubungan dengan mulai terbatasnya material waste dari

terbatasnya material waste dari Grasberg Grasberg . Sehingga material tersebut harus. Sehingga material tersebut harus diperoleh dari tempat lain. Di samping sebagai sumber material yang dekat diperoleh dari tempat lain. Di samping sebagai sumber material yang dekat dengan lokasi penimbunannya aktivitas di west wanagon slope stabiliy memiliku dengan lokasi penimbunannya aktivitas di west wanagon slope stabiliy memiliku beberapa keu

beberapa keunntutunnggan an llaiainnnya nya yyaiaitu tu ::

-- Mengalihkan limpasan air yang jatuh ke daerah timbunan sehinggaMengalihkan limpasan air yang jatuh ke daerah timbunan sehingga m

mengengurangurangi i erosi yang dapat erosi yang dapat terjadi dterjadi di i daerdaerah ah tersebtersebut.ut. -- SebaSebagai algai alternatif ternatif akseaksese ke se ke toe 3200.toe 3200.

-- SumSumber ber material material ununtuk tuk tanggtanggul ul yang akan yang akan menmenahan ahan eroerosi si di di toe 3200toe 3200 -- Penimbunan Material tidsk mengganggu kegiatan pembukaan lerengPenimbunan Material tidsk mengganggu kegiatan pembukaan lereng

(27)

Penggalian dimulai di kuartal II tahun 2014 dan akan membuka area baru seluas Penggalian dimulai di kuartal II tahun 2014 dan akan membuka area baru seluas 20 Ha pada tahun tersebut, menggunakan dua alat muat besar (PH-4100) dan 10 20 Ha pada tahun tersebut, menggunakan dua alat muat besar (PH-4100) dan 10 truk (Cat

truk (Cat – – 793) akann di pergunakan dalam proyek ini mencapai tingkat produksi 793) akann di pergunakan dalam proyek ini mencapai tingkat produksi 80 kTph. Area yang di buka akan bertambah setiap tahunnya dan akan mencapai 80 kTph. Area yang di buka akan bertambah setiap tahunnya dan akan mencapai sekitar 108 Ha saat selesai. Sesuai rencana kerja tahunan teknis dan lingkungan sekitar 108 Ha saat selesai. Sesuai rencana kerja tahunan teknis dan lingkungan (RKTTL) program rencana area timbunan Wanagon yang akan di kerjakan sampai (RKTTL) program rencana area timbunan Wanagon yang akan di kerjakan sampai tahun 2020.

tahun 2020.

Gambar 1

(28)

10 10 2.1

2.1 MMeetode tode TamTambanbang g TerbuTerbuka ka ((SSurfurf acace e MiMi nini ng ng ))

Metode tambang terbuka adalah kegiatan penambangan yang aktivitasnya Metode tambang terbuka adalah kegiatan penambangan yang aktivitasnya berh

berhuububunnggan an llananggsusunng g dendenggan an uudara dara lluuar. ar. KegiKegiatan atan tamtambanbang g terbuterbuka ka yyanangg digunakan di PT. Freeport Indonesia adalah

digunakan di PT. Freeport Indonesia adalah Open pit mineOpen pit mine.. Open pit mining Open pit mining dicirikan dengan bentuk tambang berupa corong (kerucut terbalik) di permukaan dicirikan dengan bentuk tambang berupa corong (kerucut terbalik) di permukaan bu

bummii. . Pada Pada open open pipit t mmiinniinngg, , tantanah ah penpenuututup p didikukupas pas dan dan didiananggkukut t ke ke susuatu atu daerahdaerah pem

pembubuananggan an yyanang g titidak dak ada ada enendapan dapan ekonekonomomiis s di di bawahbawahnnyya. a. Kedua Kedua aktiaktivviitas,tas, yaitu pengupasan dan penggalian, dilakukan pada suatu permukaan kerja (

yaitu pengupasan dan penggalian, dilakukan pada suatu permukaan kerja ( front front )) yang berbentuk satu atau beberapa jenjang. Pembuatan pemuka kerja lebih dari yang berbentuk satu atau beberapa jenjang. Pembuatan pemuka kerja lebih dari satu, baik pada elevasi yang sama maupun beda elevasi, dimaksudkan untuk satu, baik pada elevasi yang sama maupun beda elevasi, dimaksudkan untuk m

memastiemastikakan n terjaminnya terjaminnya kemenkemenerusan erusan produksi (tiproduksi (tidak adak ada da delay kerja).delay kerja).

Gambar 2.1

(29)

2.2 Lereng

Lereng adalah permukaan bumi yang membentuk sudut kemiringan Lereng adalah permukaan bumi yang membentuk sudut kemiringan tertentu dengan bidang horizontal. Lereng dapat terbentuk secara alami maupun tertentu dengan bidang horizontal. Lereng dapat terbentuk secara alami maupun bu

buatan atan mmananuusisia. a. LerLereneng g yyanang g terbenterbentutuk k secara secara alalamami i mmiisalsalnnyya: a: llerenereng g bubukikit t dandan tebing sungai, sedangkan lereng buatan manusia antara lain: galian dan timbunan, tebing sungai, sedangkan lereng buatan manusia antara lain: galian dan timbunan, tangg

tanggul ul dan dan dindinding ding tambang terbtambang terbuka uka (Arief, 20(Arief, 2007 07 dalam Rdalam Rumumansaransara, a, 2012014)4) 2.2

2.2.1 .1 Lereng Lereng AlamAlam Lereng alam (

Lereng alam (natural slopenatural slope) adalah lereng yang terbentuk karena) adalah lereng yang terbentuk karena fenomena alam yang terjadi akibat dari proses geologi. Dalam konteks fenomena alam yang terjadi akibat dari proses geologi. Dalam konteks peren

perencancanaan aan tekntekniik k jaljalanan, , llerenereng g alalam am seriserinng g didijujummpai pai pada pada kawaskawasan an dendengganan topografi berbukit dan pegunungan, dimana posisi badan jalan berada pada elevasi topografi berbukit dan pegunungan, dimana posisi badan jalan berada pada elevasi tanah asli (

tanah asli (existing ground existing ground ) berada pada di sisi sebuah bukit, atau elevasi badan) berada pada di sisi sebuah bukit, atau elevasi badan jal

jalan an berada berada pada pada llerenereng g bubukikit t yyanang g sebagsebagiian an didiggalalii/di/dipotonpotong g uunntutuk k posisposisi i badanbadan jal

jalanan. . llerenereng g alalam am adaladalah ah apabiapabilla a titidak dak ada ada perlperlakuakuan an dan dan atau atau penpenanangganananan terhadap lereng tersebut, baik berupa perubahan kemiringan atau penambahan terhadap lereng tersebut, baik berupa perubahan kemiringan atau penambahan dengan suatu konstruksi tertentu, sehingga kestabilan dan kemantapan dari lereng dengan suatu konstruksi tertentu, sehingga kestabilan dan kemantapan dari lereng alam tersebut benar-benar mengandalkan kestabilan internal yang terbentuk akibat alam tersebut benar-benar mengandalkan kestabilan internal yang terbentuk akibat sif

sifat, at, karakkarakterisiterisitk, tk, dan dan struktustruktur tar tanah serta bentunah serta bentuk k alamalaminya.inya.

Gambar

(30)

2.2.2 Lereng Buatan

Lereng buatan (man made slope) adalah lereng yang terjadi akibat terbentuknya daerah galian dan atau daerah timbunan pada proses perencanaan geometrik jalan. Lereng buatan dapat berbentuk lereng buatan dengan penanganan kons truksi, baik struktur maupun non struktur, atau lereng buatan tanpa penanganan konstruksi yaitu lereng yang hanya mengandalkan kemiringan dan

tinggi kritis berdasarkan karakteristik tanah pembentuk lereng tersebut.

2.3 Kestabilan Lereng

Masalah kestabilan lereng di dalam suatu pekerjaan yang melibatkan kegiatan maupun penimbunan merupakan masalah penting, karena ini merupakan masalah keselamatan manusia, peralatan, dan bangunan yang ada di sekitar lereng tersebut. Dalam pekerjan penambangan di dalam 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 atau batuan tersebut dalam keadaan mantap. Apabila tanah ataupun batuan tesebut di kenakan sutu kegiatan seperti, penggalian, penurunan, penimbunan, pengangkutan, erosi atau aktivitas lain yang membuat terganggunya kesetimbangan, tanah ataupun batuan tersebut akan

(31)

berusaha mencapai 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 mekanika dari tanah dan batuan tersebut. Tegangan batuan di dalam massa alamiahnya adalah tegangan horizontal, tegangan vertikal dan tekanan pori air. Sedangakan sifat mekanik yang mempengaruhui kestabilan atau lereng adalah kohesi, sudut geser dalam, dan bobot isi. Secara prinsipnya, pada suatu lereng berlkua dua macam gaya, yaitu : gaya yang membuat massa batuan bergerak ( gaya penggarak) dan gaya yang menahan massa batuan tersebut (gaya penahan). Suatu lereng akan longsor jika gaya penggeraknya lebih besar dari penahanya. Secara matematis kestabilan lereng dapat di nyatakan dalam bentuk faktor keamanan (Fk) di mana :

Fk = 



Fk > 1, lereng di anggap stabil Fk < 1, lereng dianggap tidak stabil Fk = 1, lereng dalam keadaan setimbang.

tetapi akan segera longsor jika mendapat sedikit gangguan. 2.3.1 Faktor – 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) di bagi menjadi dua kelompok yaitu :

a. Penyebab Eksternal

Menyebabkan naiknya gaya geser yang bekerja sepanjang bidang runtuh, antara lain yaitu:

 Perubahan geometri lereng

(32)

 Gaya vibrasi yang ditimbulkan oleh gempa bumi atau ledakan.  Penurunan muka air tanah secara mendadak.

b. Penyebab Internal

Faktor – faktor internal antara lain menyebabkan turunnya kekuatan geser material, antara lain yaitu:

 Pelapukan

 Keruntuhan progressive

 Hilangnya sementasi material,  Berubahnya struktur material.

Menurut Varnes (1978) terdapat sejumlah penyebab internal maupun eksternal yang dapat menyebabkan naiknya gaya geser sepanjang bidang runtuh maupun 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 geomorfhologi, perubahan sifat fisik dari lingkungan dan proses yang ditimbulkan oleh aktivitas manusia.Stabilitas lereng pada lereng batuan selalu dipengaruhi oleh beberapa faktor (Rai,1995) sebagai berikut :

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 fisis dan mekanis suatu batuan berbeda dengan batuan lain sehingga kekuatan menahan bebannya juga berbeda.

(33)

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 pelapukan yang lebih cepat.Batuan yang lapuk mempunyai kekuatan yang rendah sehingga kemantapan lereng menjadi berkurang.

3. Geometri lereng

Geometri lereng mencakup tinggi lereng dan 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 longsor.

4. Orientasi bidang lemah (discountiniutas) 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. Dapat dilihat pada gambar dibawah, 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 :

(34)

 Mayor discountinuity, seperti sesar (patahan)

 Minor discountinuity, seperti kekar dan bidang perlapisan.

Adanya bidang-bidang lemah ini yang mempunyai arah atau oreintasi, 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 daripada daerah sub-tropis. Karena itu ketebalan tanah didaerah tropis lebih tebal dan kekuatannya 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.

7. Hasil kerja manusia

Selain faktor alamiah, manusia juga memberikan andil yang tidak kecil. Misalnya suatu lereng yang awalnya mantap 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

Sifat fisik batuan yang mempengaruhi kemantapan lereng adalah : bobot isi (density), porositas dan kandungan air. Kuat tekan, kuat tarik, kuat geser, kohesi dan sudut geser dalam merupakan sifat mekanik batuan yang juga mempengaruhi lereng.

 Porositas

Batuan yang mempunyai porositas besar akan menyerap air. Dengan demikian bobot isinya menjadi lebih besar sehingga akan memperkecil kemantapan lereng.

(35)

 Kuat tekan, kuat tarik dan kuat geser

Kekuaatan batuan biasanya dinyatakan dengan kuat tekan(confined & unfined compressive strength), kuat tarik (tensile strength) dan kuat geser ( shear strength). Batuan yang mempunyai kekuatan besar akan lebih mantap.

2.4 Longsoran

Longsoran adalah pergerakan masa tanah atau batuan sepanjang bidang tergelincir atau suatu permukaan bidang geser . masa batuan adalah kondisi material dan bidang – bidang diskontinuitas yang di miliki batuan (bieniawki, 1989). penyebab longsoran diantaranya (highway Research board, 1978 dalam bandono dan sadisun, 1997) yaitu :

1. Berkurang kekuatan geser material pembentuk lereng akibat :

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

b. Pergerakan alami dari lereng akibat pergeseran bidang longsor maupun akibat penerunan (setlement).

c. Aktifitas manusia, antara lain :

 Penggalian dasar lereng

 Pengrusakan stuktur penahan tanah  Penggundulan tanaman pada lereng

2. Bertambahnya tegangan geser pada lereng akibat : d. kondisi alam

e. aktifitas manusia

f. gempa atau sumber getaran lainnya

g. pemindahan material di sekeliling dasar material longsoran.

h. timbulnya tekanan tanah lateralvernes (1978) membagi faktor – faktor penyebab longsor menjadi dua bagian yaitu, faktor – faktor yang menyebabkan kenaikan tegangan danfaktor – fator yang menyebabkan penurunan kekuatan geser tanah. Jenis longsoran menurut Veners D. J. (1978) dapat di kelompokan menjadienam kelompok, yaitu jatuhan, robohan, longsoran, pancaran lateral, aliran dan kombinasi.

(36)

Dalam kasus kestabilan lereng yang tersusun oleh batuan, prinsip dasar perlu di perhatikan adalh kerapatan (frekuensi), orientasi dan kekuatan bidang diskontinu pada massa batuan (Priece 1979). Kekuatan material dapat menghasilkan lereng yang lebih besar menjadi stabil, tetapi jika lereng tersebut memiliki bidang – bidang diskontinu, maka bidang tersebut penting untuk di pehatikan.

Bidang – bidang diskontinu 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

Tabel 2.1 Tipe Material Longsoran

(37)

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 ( Hoek and Bray, 1981) yaitu :

2.4.1 Longsoran Bidang ( Plane Failure)

Longsoran bidang merupakan suatu longsoran batuan yang terjadi

disepanjang bidang luncur yang dianggap rata. Bidang luncur tersebut dapat berupa rekahan, sesar maupun bidang perlapisan batuan. Longsoran jenis ini akan

terjadi jika kondisi dibawah ini terpenuhi (Karyono, 2004) :

 Jurus (strike) bidang luncur mendekati paralel terhadap jurus bidang

permukaan lereng.

 Kemiringan bidang luncur (ψp) harus lebih kecil dari pada kemiringan bidang

permukaan lereng (ψf).

 Kemiringan bidang luncur (ψp) lebih besar dari pada sudut geser dalam (ɸ).  Terdapat bidang bebas yang merupakan batas lateral dari massa batuan atau

tanah yang longsor.

(38)

2.4.2 Longsoran Baji (Wedge failure)

Longsoran baji (Wedge failure) terjadi bila terdapat dua bidang lemah atau lebih yang berpotongan sedemikian rupa sehingga membentuk baji terhadap lereng. Longsoran baji ini dapat dibedakan menjadi dua tipe longsoran yaitu longsoran tunggal ( single sliding ) dan longsoran ganda (double sliding ). Untuk longsoran tunggal, luncuran terjadi pada salah satu bidang, sedangkan untuk longsoran ganda luncuran terjadi pada perpotongan kedua bidang. Longsoran baji tersebut akan terjadi bila memenuhi syarat sebagai berikut:

 Kemiringan lereng (ψf) lebih besar daripada kemiringan garis potong (ψp)

kedua bidang lemah.

 Sudut garis potong (ψp )kedua bidang lemah lebih besar dari pada sudut geser

dalamnya (ɸ) .

2.4.3 Longsoran Guling (Toppling Failure)

Longsoran guling pada umumnya terjadi pada lereng yang terjal pada batuan yang keras dimana struktur bidang lemahnya berbentuk kolom. Longsoran jenis ini terjadi apabila bidang-bidang lemah yang ada berlawanan dengan

kemiringan lereng. Longsoran ini pada blok fleksibel, terjadi jika: β > 900+ f – α dimana,

β = kemiringan bidang lemah, f = sudut geser dalam dan

(39)

α = kemiringan lereng - Perbedaaan maksimal jurus (strike) dan kekar (joint) dengan sudut lereng (slope) adalah 300.

Gambar 2.7 Longsoran Guling

2.4.4 Longsoran Busur ( Circuler Failure)

Longsoran busur umumnya terjadi pada material yang bersifat lepas ( loose material) seperti material tanah.Sesuai dengan namanya, bidang longsorannya berbentuk busur. Batuan hancur yang terdapat pada suatu daerah penimbunan dengan dimensi besar akan cenderung longsor dalam bentuk busur lingkaran (Hoek and Bray, 1981). Pada longsoran busur yang terjadi pada daerah timbunan, biasanya faktor struktur geologi tidak terlalu berpengaruh pada kestabilan lereng

timbunan.Pada umumnya, kestabilan lereng timbunan bergantung pada karakteristik material, dimensi lereng serta kondisi air tanah yang ada dan faktor luar yangmempengaruhi kestabilan lereng pada lereng timbunan.

(40)

2.5 Struktur Geologi 2.5.1 Massa Batuan

Palmstorm (2001) menjelaskan konsep massa batuan yang idealnya merupakan susunan dari sistem blok-blok dan fragmen-fragmen batuan yang dipisahkan oleh bidang-bidang diskontinu yang masing-masing saling bergantung sebagai sebuah kesatuan unit. Adanya bidang diskontinu ini membedakan kekuatan massa batuan dengan kekuatan batuan utuh atau intact rock. Massa batuan akan memiliki kekuatan yang lebih kecil dibandingkan dengan batuan

utuh. Variasi yang besar dalam hal komposisi dan struktur dari batuan serta sifat dan keberadaan bidang diskontinu yang memotong atuan akan membawa komposisi dan struktur yang kompleks terhadap suatu massa batuan. Melakukan test in-situ pada suatu massa batuan akan menghasilkan variasi yang luar biasa dari sifat mekanik yang terdapat dalam satu massa batuan dari satu tempat ke tempat lainnya. Kurang tersedianya data geologi untuk pengkarakterisasian dari suatu lokasi batuan akan memberikan halangan utama terhadap proses desain, kontruksi dan operasi penggalian batuan. Pengembangan dari metode dan teknik pengkarakterisasian suatu lokasi batuan, serta intepretasi data adalah penelitian

utama yang dibutuhkan, bukan hanya untuk penggalian batuan dalam ukuran besar tapi untuk seluruh bentuk dari rekayasa batuan (Brown, 1986).

Oleh karena itu, sifat atau karateristik massa batuan tidak dapat diperkirakan tetapi harus dilakukan pengukuran dari hasil observasi, deskripsi dan melakukan test langsung maupun tidak langsung yang didukung oleh test laboratorium dengan menggunakan specimen kecil dari batuan, dimana karakteristik dari parameter massa batuan akan didapatkan.

2.5.2 Bidang Diskontinuitas

Secara umum bidang diskontinu merupakan bidang yang membagi-bagi massa batuan menjadi bagian-bagian yang terpisah. Menurut Priest (1993), bidang diskontinuadalah setiap bidang lemah yang terjadi pada bagian yang memiliki kuat tarik paling lemah dalam batuan. Menurut Gabrielsen (1990), keterjadian bidang diskontinu tidak terlepas dari masalah perubahaan stress (tegangan),

(41)

temperatur, strain (regangan), mineralisasi dan rekristalisasi yang terjadi dalam waktu yang panjang.

Dari beberapa pengertian diatas, dapat disimpulkan bahwa bidang diskontinu terbentuk karena tegangan tarik yang terjadi pada batuan. Hal ini yang membedakan antara diskontinuitas alami, yang terbentuk oleh peristiwa geologi atau geomorfologi, dengan diskontinuitas artifisial yang terbentuk akibat aktivitas manusia misalnya pengeboran, peledakan dan proses pembongkaran material batuan. Secara tiga dimensi, struktur diskontinuitas pada batuan disebut sebagai

struktur batuan sedangkan batuan yang tidak pecah disebut sebagai material batuan yang bersama struktur batuan, membentuk massa batuan. Beberapa macam bidang diskontinu yang digolongkan berdasarkan ukuran dan komposisi bidang

diskontinu adalah sebagai berikut: 1. Fault atau patahan

Fault atau patahan adalah bidang diskontinu yang secara jelas memperlihatkan tanda-tanda bidang tersebut mengalami pergerakan. Tanda-tanda tersebutdiantaranya adalah adanya zona hancuran maupun slickensided atau jejak yangterdapat disepanjang bidang fault. Fault dikenal sebagai weakness zone karena akan memberikan pengaruh pada kestabilan massa batuan dalam wilayah yang luas.

2. Joint atau kekar

Beberapa pengertian joint atau kekar berdasarkan ISRM (1980), joint atau kekar adalah bidang diskontinu yang terbentuk secara alami tanpa ada tanda-tanda pergeseran yang terlihat.Menurut Price (1966), joint adalah retakan pada batuan yang tidak menunjukkan tanda-tanda pergerakan, atau meskipun mengalami pergerakan tetapi sangat kecil sehingga bisa diabaikan.Joint berdasarkan lokasi

keterjadiannya dapat dikelompokkan menjadi :

 Foliation joint adalah bidang diskontinu yang terbentuk sepanjang bidang

foliasi pada batuan metamorf.

 Bedding joint adalah bidang diskontinu yang terbentuk sepanjang

(42)

 Tectonic joint (kekar tektonik) adalah bidang diskontinu yang

terbentukkarena tegangan tarik yang terjadi pada proses pengangkatan atau teganganlateral, atau efek dari tekanan tektonik regional (ISRM, 1975). Kekartektonik pada umumnya mempunyai permukaan datar ( planar ), kasar(rough) dengan satu atau dua joint set.

3. Fracture

Fracture adalah bidang diskontinu pada batuan yang terbentuk karena adanya proses pelipatan dan patahan yang intensif (Glossary of Geology, 1980). Fracture

adalah istilah umum yang dipakai dalam geologi untuk semua bidang diskontinu. Namun istilah ini jarang dipakai untuk kepentingan yangberhubungan dengan

rock engineering dan engineering geology. 4. Crack

Crack adalah bidang diskontinu yang berukuran kecil atau tidak menerus (ISRM 1975). Namun dibeberapa rock mechanic engineer menggunakan istilah fracture dan crack untuk menjelaskan pecahan atau crack yang terjadi pada saat pengujian batuan, peledakan dan untuk menjelaskan mekanisme pecahnya batuan.

5. Rupture

Rupture adalah pecahan atau bidang diskontinu yang terjadi karena proses ekskavasi atau pekerjaan manusia yang lain.

6. Fissure

Fissure adalah bidang diskontinu yang berukuran kecil, terutama yang tidak terisi atau terbungkus oleh material isian.

7. Bedding (Bidang pelapisan)

Merupakan istilah untuk bidang perlapisan pada batuan sedimen. Beddingterdapat pada permukaan batuan yang mengalami perubahan ukuran danorientasi butir dari batuan tersebut serta perubahan mineralogi yang terjadi selama proses pembentukan batuan sedimen.

8. Seam

Seam adalah zona lempung dengan ketebalan beberapa sentimeter (sebagian kecil). Ketika muncul sebagai zona lemah pada material sedimen, seam bisa menjadi lebih tebal. Di sisi lain, seam bisa direpresentasikan sebagai sesar kecil

(43)

atau zona alterasi sepanjang bidang lemah. Bidang perlapisan batu bara pada lapisan-lapisan berbeda yang mudah terpisahkan (Dictionary of Geological Terms, 1962).

9. Shear

Shear adalah bidang pergeseran yang berisi material hancuran akibat tergerus oleh pergerakan kedua sisi massa batuan dengan ukuran celah yang lebih lebar dari kekar. Ketebalan material hancuran yang berupa batu atau tanah inibervariasi dari ukuran beberapa millimeter sampai meter.

2.6 Klasifikasi Massa Batuan

Klasifikasi massa batuan digunakan sebagai alat dalam menganalisis kemantapan lereng yang menghubungkan antara pengalaman di bidang massa batuandengan kebutuhan pemantapan di berbagai kondisi lapangan yang

dibutuhkan. Namun, penggunaan klasifikasi massa batuan tidak digunakan sebagai pengganti perancangan rinci.Pada dasarnya pembuatan klasifikasi massa batuan (Bieniawski,1989) bertujuan:

 Mengidentifikasi parameter-parameter penting yang mempengaruhi

perilakumassa batuan.

 Membagi formasi massa batuan kedalam grup yang mempunyai perilaku

sama menjadi kelas massa batuan. Memberikan dasar-dasar untuk pengertian karakteristik dari setiap kelas massa batuan.

 Menghubungkan pengalaman dari kondisi massa batuan di satu lokasi dengan

lokasi lainnya.

 Mengambil (engineering) Memberikan dasar umum untuk kemudahan

komunikasi diantara para insinyur dan geologiwan.

Agar dapat dipergunakan dengan baik dan cepat maka klasifikasi massa batuan harus mempunyai beberapa sifat seperti berikut (Bieniawski, 1989) :

 Sederhana, mudah diingat dan dimengert i.

(44)

 Parameter dapat diukur dengan mudah dan murah Pembobotan dilakukan

secara relatif .

 Menyediakan data-data kuantitatif.

Dengan menggunakan klasifikasi massa batuan akan diperoleh paling tidak tiga keuntungan bagi perancangan Kemantapan. Meningkatkan kualitas hasil penyelidikan lapangan dengan data- data masukkanminimum sebagai parameter

klasifikasi. Berikut perubahan Kalsifikasi massa Batuan Rock Mass Ratting (Bieniawski, 1972 – 1989) :

2.6.1 Pembobotan Massa Batuan Rock Mass Rating (RMR)

Dalam klasisfikasi pembobotan massa batuan RMR system menggunakan lima parameter umum yang ditentukan di lapangan maupun uji laboratorium. Lima parameter tersebut adalah :

1. I ntack Rock Str engt

Nilai intack rock strength merupakan nilai rata-rata Unconfined Uniaxial Compressive Strength dari batuan yang terletak antara fracture dan tidak termasuk zona alterasi pada daerah tambanga yang direncanakan.Pengukuran dengan menggunakan UCS, Filed index strength atau PLSI, kecuali untuk batuan yang lemah (kurang dari 25 MPa) menggunakan uji UCS.

2. Rock Quali ty D esi gnation (RQD)

Dalam menghitung nilai RQD, metode tidak langsung digunakan apabila core logs tidak tersedia. Beberapa metode perhitungan RQD metode tidak langsung menurut Priet and Hudson dan metode langsung menurut Dree :

(45)

Menurut Priest and Hudson (1976)

Dimana, λ = jumlah total kekar per meter. 3. Jarak Diskontinuitas

Bidang lemah dalam istilah geologi bisa berupa sesar (fault), kekar (joint) dan Lipatan (Bedding) yang harus menerus. Kemenerusan joint mempunyai panjang lebih besar dari bukaan atau lebih panjang dari 3 m. Bisa juga dikatakan menerus jika kurang dari 3m tetapi dipisah oleh joint lain.RMR menentukan rating berdasarkan jarak antar joint yang paling dominant (Goodman, 1989). Batas terbesar dari jarak antar joint yang dipakai dalam RMR yaitu > 2 m dengan rating 20, sedangkan batas terendah < 60 mm dengan rating 5.Pengukuran di lapangan harus representative terhadap daerah yang akan diteliti. Keterdapatan di alam biasanya terdiri dari beberapa set joint, sehingga agak sulit dalam menentukan jarak antar joint. Jika hal ini terjadi maka diambil kondisi yang paling dominant

atau beberapa model joint tersebut tetap diukur jaraknya dan dirata-ratakan.

Jarak antar spasi kekar adalah jarak tegak lurus antar dua kekar berurutan sepanjang garis pengukuran yang di buat sembarang sementara Sen dan Eissa (1991) mendefenisikan spasi kekar sebagai suatu panjang utuh pada suatu selang pengamatan. Menurut ISMR jarak (spasi) kekar adalah jarak tegak lurus antara bidang kekar yang berdekatan dalam satu kekar. Pada perhitungan nilai RMR parameter antara jarak (spasi) kekar.

(46)

Tabel 2.2 Pembobotan Klasifikasi Rock Mass Rati ng

Tabel 2.3 Kelas Massa Batuan RMR

No Paramater Pembobota n 1 Kekuatan Massa Batuan Point - load Strength Index

> 10 Mpa 4 - 10 Mpa 2 - 4 Mpa 1 - 2 Mpa

Uniaxcial Compressive

Strength

> 250 Mpa 100 -250 Mpa 50 - 100 Mpa 25 - 50 Mpa 5 - 25 Mpa 1 - 5 Mpa Bobot 15 12 7 4 2 1 2 RQD 90 - 100 % 75 - 90 % 50 - 75 % 25 - 50 % < 25 % Bobot 20 17 13 8 3 3 Jarak Diskontinuitas > 2 m 0.6 - 2 m 200 - 600 mm 60 - 200 mm < 60 mm Bobot 20 15 10 8 5 4 Kondisi Diskontinuitas kemenerusan kekar < 1 m 1 - 3 m 3 - 10 m 10 - 20 m > 20 m Bobot 6 4 2 1 0

Bukaan Kekar Tidak ada < 0.1 mm 0.1 - 1.0 mm 1 - 5 mm > 5mm

Bobot 6 5 4 1 0

Kekasaran Kekar

Sangat

Kasar Kasar Sedikit Kasar Halus Slickens ided

Bobot 6 5 3 1 0

Material Pengisi Tidak ada Keras < 5 mm Keras > 5 mm Lunak <5mm Lunak > 5 mm

Bobot 6 4 2 2 0

Pelapukan Tidak

Lapuk Sedikit Lapuk Lapu k Sangat Lapuk Hancur

Bobot 6 5 3 1 0

5 _{Kondis i Air Tanah} _Kering _Lembab _Basah _Menetes _{Meng alir}

Bobot 15 10 7 4 0 Bobot 100 - 81 80 - 61 60 - 41 40 -21 < 21 Kelas I II III IV V Deskripsi Batuan sangat baik Baik batuan sedang Batuan lemah Batuan sangat lemah

(47)

2.6.2 Slope Mass Rating (SMR)

Bieniawski (1989) pada saat membuat pembobotan RMR tidak bermaksud untuk mengevaluasi kemantapan lereng, dikarenakan tingginya bobot pengatur orientasi kekar, yaitu bervariasi dari 60 hingga 100. Untuk dapat menggunakan RMR, penentuan bobot pengatur orientasi kekar memerlukan pengertian sifat-sifat kekar yang ada pada massa batuan dimana lereng dibentuk. Sehingga dalam menggunakan klasifikasi massa batuan untuk evaluasi kemantapan lereng harus diperhatikan berbagai model longsoran yang diatur oleh karakteristik kekar.

Untuk menyertakan bobot pengatur orientasi kekar, Romana (1980) telah memodifikasi RMR menjadi Slope Mass Rati ng (SMR) . Berdasarkan pengamatan Romana pada 28 lereng dengan berbagai derajat potensi kelongsoran, ditemukan bahwa 6 lereng longsor. SMR pada dasarnya tidak memperhatikan kelongsoran

tanah dan longsoran baji secara langsung, dan didefinisikan sebagai : SMR = RMR – (F1 x F2 x F3) + F4

Pembobotan massa jenjang yang dikembangkan oleh Romana (1985) ditentukan dengan rumus :

SMR = RMR – (F1 x F2 x F3) + F4, Dimana :

 F1 = Menggambarkan kepararelan antara strike lereng dengan strike kekar.

(F1 = [1-sin(αj – αs)]2).

 F2 = Menerangkan hubungan sudut dip kekar sesuai dengan model

longsoran. (F2 = Tan2βj).

 F3 = Selisih dari besar kemiringan kekar dikurangi dengan besar kemiringan

jenjang.

 F4 = Faktor penyelarasan yang berkaitan dengan metode ekskavasi.

Parameter yang digunakan adalah :

1. Klasifikasi massa batuan atau besarnya bobot massa batuan (RMR) . 2. Kedudukan dari bidang lemah yaitu jurus dan kemiringan kekar.

(48)

Lb= (αj - αs ) Lg= (αj - αs )-180 Lb = Lg Bobot 0,15 0,40 0,70 0,85 1,00 Lb = βj Derajat < 20 ˚ 20 - 30 ˚ 30 - 35 ˚ 35 - 45 ˚ 45 ˚ Lb Bobot 0,15 0,40 0,70 0,85 1,00 Lg Bobot 1 1 1 1 1 Lb= βj – βs Derajat 10 ˚ 10 - 0 ˚ 0 ˚ 0 - 10 ˚ < -10 ˚ Lg= βj – βs Derajat <110 ˚ 110 - 120 ˚ > 120 ˚ - -Lb = Lg Bobot 0 -6 -25 -50 -60 Lb = longsoran bi dang Lg = longsoran guling

αj = Strike diskontinuitas βj = Dip diskontinuitas βs = Dip l ereng αs = Strike lereng Keterangan :

F2

F3

Formula Diskontinuitas Sangat baik Baik

F1 Derajat > 30˚ 30 - 20˚ Tipe

20 - 10˚

Tidak baik Sangat tidak baik 10 -5˚ < 5˚ Biasa F4 15 10 8 0 -8 Peledakan Mekanis Peledakan Buruk Metode Lereng alamiah Peledakan Prespiliting Peledakan Smooth

3. Kedudukan dari jenjang gali yaitu strike dan kemiringan dari jenjang gali. 4. Melalui parameter ini dapat dilakukan pembobotan berdasarkan kualitasnya

yang dapat dilihat pada (tabel 2.4). klasifikasi ini semua bobot dikalikan untuk memperoleh bobot massa jenjang.

Tabel 2.4 Pembobotan Mas sa Batuan SMR (Romana 1980)