Proposal Stabilitas Lereng

8/18/2019 Proposal Stabilitas Lereng

1/13

ANALISIS KESTABILAN LERENG PADA TAMBANG

EMAS DI PT. NEWMONT PASIFIC NUSANTARA

NUSA TENGGARA BARAT

Proposal Tugas Akhr

Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Dalam Melaksanakan Tugas Akhir

Pada Jurusan Teknik Pertambangan

Ol!h "

M# MAROLOP NAIBA$O

%&.''&(TA

#URUSAN TEKNIK PERTAMBANGAN

FAKULTAS TEKNOLOGI MINERAL

UNI)ERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL *)ETERAN+

,OG,AKARTA

-'


2/13

A. #u/ul

ANALISIS KESTABILAN LEREN PADA TAMBAN EMAS DI PT!

NE"M#NT $ASI$I% N&SANTARA N&SA TENARA BARAT

B. Alasa0 P!1lha0 #u/ul

Masalah kemanta'an lereng 'ada batuan meru'akan suatu hal yang

menarik( karena si)at*si)at dan 'erilakunya yang berbeda dengan kestabilan lerang

'ada tanah! Kestabilan lereng 'ada batuan lebih ditentukan +leh adanya bidang*

bidang lemah yang disebut dengan bidang disk+ntinuitas( tidak demikian halnya

dengan lereng*lereng 'ada tanah!

Adanya kegiatan 'enambangan( se'erti 'enggalian 'ada suatu lereng akan

menyebabkan ter,adinya 'erubahan besarnya gaya*gaya 'ada lereng tersebut yang

mengakibatkan terganggunya kestabilan lereng dan 'ada akhirnya da'at

menyebabkan lereng tersebut l+ngs+r!

Dalam meran-ang suatu tambang terbuka dilakukan suatu analisis terhada'

kestabilan lereng yang ter,adi karena 'r+ses 'enimbunan mau'un 'enggalian

sehingga da'at memberikan k+ntribusi ran-angan yang aman dan ek+n+mis!

Stabilitas dari lereng indi.idual biasanya men,adi masalah yang

membutuhkan 'erhatian yang lebih bagi kelangsungan +'erasi 'enambangan

setia' harinya! L+ngs+rnya lereng 'ada suatu ,en,ang( dimana terda'at ,alan

angkut utama atau berdekatan dengan batas 'r+'erti atau instalasi 'enting( da'at

menyebabkan berma-am gangguan 'ada 'r+gram 'enambangan!

"alau'un l+ngs+ran yang ter,adi relati) ke-il( dengan tanda*tanda yang

tidak begitu kentara( teta' sa,a da'at membahayakan ,i/a dan merusak 'eralatan

yang ada!

C. Dasar T!or

Kestabilan dari suatu ,en,ang indi.idual dik+ntr+l +leh k+ndisi ge+l+gi

daerah setem'at( bentuk keseluruhan lereng 'ada daerah tersebut( k+ndisi air

tanah setem'at( dan ,uga +leh teknik 'enggalian yang digunakan dalam

'embuatan lereng! $akt+r 'eng+ntr+l ini ,elas sangat berbeda untuk situasi 'enambangan yang berbeda dan sangat 'enting untuk memberikan aturan yang


3/13

umum untuk menentukan sebera'a tinggi atau sebera'a landai suatu lereng untuk

memastikan lereng itu akan stabil!

A'abila kestabilan dari suatu ,en,ang dalam +'erasi 'enambangan

meragukan( maka kestabilannya harus dinilai berdasarkan dari struktur ge+l+gi(

k+ndisi air tanah dan )akt+r 'eng+ntr+l lainnya yang ter,adi 'ada suatu lereng!

Kestabilan lereng 'ada batuan di'engaruhi +leh ge+metri lereng( struktur batuan(

si)at )isik dan mekanik batuan serta gaya*gaya luar yang beker,a 'ada lereng

tersebut!

Suatu -ara yang umum untuk menyatakan kestabilan suatu lereng batuan

adalah dengan )akt+r keamanan! $akt+r ini meru'akan 'erbandingan antara gaya

'enahan yang membuat lereng teta' stabil( dengan gaya 'enggerak yang

menyebabkan ter,adinya l+ngs+r! Se-ara matematis )akt+r kestabilan lereng

dinyatakan sebagai berikut 0

$ 1 R 2 $ '

Dimana 0

$ 1 )akt+r kestabilan lereng

R 1 gaya 'enahan( beru'a resultan gaya*gaya yang membuat lereng teta' stabil

$ ' 1 gaya 'enggerak( beru'a resultan gaya*gaya yang menyebabkan lereng

l+ngs+r

Pada keadaan 0

$ > 3(4 1 lereng dalam keadaan stabil

$ 1 3(4 1 lereng dalam keadaan seimbang 5akan l+ngs+r6

$


4/13

b! Struktur batuan

Strukutur batuan yang sangat mem'engaruhi kestabilan lereng adalah

bidang*bidang sesar( 'erla'isan dan rekahan! Struktur batuan tersebut

meru'akan bidang*bidang lemah 5disk+ntinuitas6 dan sekaligus sebagai

tem'at merembesnya air( sehingga batuan lebih mudah l+ngs+r!

-! Si)at )isik dan mekanik batuan

Si)at )isik batuan yang mem'engaruhi kestabilan lereng adalah 0 b+b+t isi

5density6( '+r+sitas dan kandungan air! Sedangkan si)at mekanik batuan

antara lain kuat tekan( kuat tarik( kuat geser dan ,uga sudut geser dalam

batuan!

36 B+b+t isi batuan

Semakin besar b+b+t isi suatu batuan( maka gaya 'enggerak yang

menyebabkan lereng l+ngs+r ,uga semakin besar! Dengan demikian

kestabilan lereng semakin berkurang!

76 P+r+sitas batuan

Batuan yang mem'unyai '+r+sitas besar akan banyak menyera' air!

Dengan demikian b+b+t isinya men,adi lebih besar( sehingga

mem'erke-il kestabilan lereng! Adanya air dalam batuan ,uga akan

menimbulkan tekanan air '+ri yang akan mem'erke-il kuat geser

batuan! Batuan yang mem'unyai kuat geser ke-il akan lebih mudah

l+ngs+r!

Kuat geser batuan da'at dinyatakan sebagai berikut 0

τ 1 % 8 5σ * µ6 tan θ

dimana 0

τ 1 kuat geser batuan 5t+n2m76

% 1 k+hesi 5t+n2m76

σ 1 tegangan n+rmal 5t+n2m76

θ 1 sudut geser dalam 5angle +) internal )ri-ti+n6

96 Kandungan air dalam batuan

Semakin besar kandungan air dalam batuan( maka tekanan air '+ri

men,adi semakin besar ,uga! Dengan demikian berarti bah/a kuat


5/13

geser batuannya men,adi semakin ke-il( sehingga kestabilannya

berkurang!

:6 Kuat tekan( kuat tarik dan kuat geser batuan

Kekuatan batuan biasanya dinyatakan dengan kuat tekan 5-+n)ined

and un-+n)ined -+m'ressi.e strength6( kuat tarik 5tensile strength6

dan kuat geser 5shear strength6! Batuan yang mem'unyai kuat tekan(

kuat tarik dan kuat geser besar akan lebih stabil 5tidak mudah

l+ngs+r6!

;6 Sudut geser dalam 5angle +) internal )ri-ti+n6

Semakin besar sudut geser dalam( maka kuat geser batuan ,uga akan

semakin besar! Dengan demikian batuan 5lereng6 akan lebih stabil!

d! aya dari luar

aya*gaya dari luar yang da'at mem'engaruhi 5mengurangi6 kestabilan

suatu lereng adalah 0

36 etaran yang diakibatkan +leh gem'a( 'eledakan dan 'emakaian

alat*alat mekanis yang berat didekat lereng!

76 Pem+t+ngan dasar 5t+e6 lereng!

96 Penebangan '+h+n*'+h+n 'elindung lereng!

7! Klasi)ikasi l+ngs+ran batuan

Berdasarkan 'r+ses l+ngs+rnya( l+ngs+ran batuan da'at dibedakan men,adi

em'at ma-am( yaitu 0

a! L+ngs+ran Bidang

L+ngs+ran bidang meru'akan suatu l+ngs+ran batuan yang ter,adi

se'an,ang bidang lun-ur yang diangga' rata! Bidang lun-ur tersebut da'at

beru'a sesar( rekahan 5h+int6 mau'un bidang 'erla'isan batuan! Syarat*

syarat ter,adinya l+ngs+ran bidang adalah 0

36 Terda'atnya bidang lun-ur bebas 5daylight6( berarti kemiringan bidang

lun-ur harus lebih ke-il dari'ada kemiringan lereng!

76 Arah bidang lun-ur se,a,ar atau mendekati se,a,ar dengan arah lereng

5maksimum berbeda 74+

6!


6/13

96 Kemiringan bidang lun-ur lebih besar dari'ada sudut geser dalam

batuannya!

:6 Terda'at bidang bebas 5tidak terda'at gaya 'enahan6 'ada kedua sisi

l+ngs+ran!

b! L+ngs+ran ba,i

L+ngs+ran ba,i da'at ter,adi 'ada suatu batuan ,ika terda'at lebih dari satu

bidang lemah yang bebas dan saling ber'+t+ngan! Sudut 'er'+t+ngan

antara bidang lemah tersebut harus lebih besar dari sudut geser dalam

batuannya! Bidang lemah ini da'at beu'a bidang sesar( rekahan 5,+int6

mau'un bidang 'erla'isan!

%ara l+ngs+ran suatu ba,i da'at melalui salah satu atau bebera'a bidang

lemahnya( atau'un melalui garis 'er'+t+ngan kedua bidang lemahnya!

-! L+ngs+ran busur

L+ngs+ran batuan yang ter,adi se'an,ang bidang lun-ur yang beru'a busur

disebut l+ngs+ran busur! L+ngs+ran busur hanya ter,adi 'ada tanah atau

material yang bersi)at se'erti tanah! Antara 'artikel tanah tidak terikat satu

sama lain! Dengan demikian( l+ngs+ran busur ,uga da'at ter,adi 'ada

batuan yang sangat la'uk serta banyak mengandung bidang lemah mau'un

tum'ukan 5timbunan6 batuan han-ur!

d! L+ngs+ran guling

L+ngs+ran guling akan ter,adi 'ada suatu lereng batuan yang a-ak

kemiringannya berla/anan dengan kemiringan bidang*bidang lemahnya!

Keadaan tersebut da'at digambarkan dengan bal+k*bal+k yang diletakkan

diatas sebuah bidang miring! Berdasarkan bentuk dan 'r+ses

menggulingnya( maka l+ngs+ran guling dibedakan men,adi tiga( yaitu 0

36 L+ngs+ran guling setelah mengalami benturan 5)le


7/13

3! Data yang di'erlukan

a! e+metri Lereng

e+meteri lereng yang 'erlu diketahui adalah 0

36 +rientasi 5,urus dan kemiringan6 lereng!

76 tinggi dan kemiringan lereng baik ,en,ang mau'un t+tal!

96 lebar ,en,ang 5berm6!

b! Struktur batuan

Struktur batuan yang mem'engaruhi kestabilan lereng adalah adanya

bidang*bidang lemah( yaitu bidang*bidang sesar( 'erla'isan dan rekahan!

-! Si)at )isik dan mekanik batuan

Si)at )isik dan si)at mekanik batuan yang di'erlukan sebagai dasar analisa

kestabilan lereng adalah 0

36 b+b+t isi batuan!

76 '+r+sitas batuan!

96 kandungan air dalam batuan!

:6 kuat tekan( kuat tarik dan kuat geser batuan!

;6 sudut geser dalam!

d! K+ndisi ge+l+gi

Data ge+l+gi yang 'erlu diketahui 0

36 +rientasi struktur bidang lemah! Dari +rientasi ini yang ter'enting

diketahui adalah arah dan besar kemiringan s'asi( isian dalam rekahan!

76 Tinggi 'ermukaan air tanah!

96 Lit+l+gi dan 'enyebaran batuan!

:6 Tingkat 'ela'ukan!

;6 M+r)+l+gi!

7! %ara 'engum'ulan data

Data yang di'erlukan di'er+leh dari 'eyelidikan dila'angan dan 'er-+baan di

lab+rat+rium!

a! Penyelidikan di la'angan meli'uti 0

36 Pengukuran ,urus dan kemirngan bidang lemah!

76 Pemb+ran inti dan 'embuatan sumuran untuk mem'er+leh data

ge+l+gi( 'enyebaran batuan dan untuk menda'atkan -+nt+h tanah!


8/13

96 Pengamatan dengan 'ie=+meter untuk mengetahui tinggi 'ermukaan

air tanah!

Khusus untuk -ara 'engum'ulan data 'ada '+in 7 dan 9 da'at

menggunakan data yang telah ada 'ada 'erusahaan 5kalau di'erusahaan

sudah tersedia6!

b! Per-+baan dilab+rat+rium

36 Penguian triaksial!

76 Pengu,ian geser langsung!

96 Pengu,ian kuat tekan uniaksial!

:6 Per-+baan untuk menentukan berat isi( kadar air dan berat ,enis dari

-+nt+h tanah yang dida'at dila'angan!

Per-+baan dilab+rat+rium da'at ,uga tidak dilaksanakan bila data untuk ini

sudah tersedia dila'angan!

E. M!2o/! A0alsa K!s2a3la0 L!r!0g ,a0g Dgu0aka0

Kestabilan suatu lereng da'at dianalisa dengan Met+de >+ek dan Bray(

analisa .ekt+r dan met+de gra)is! Teta'i yang mungkin akan digunakan adalah

met+de >+ek dan Bray!

Met+de >+ek dan Bray da'at digunakan untuk menganalisa keem'at

ma-am l+ngs+ran 'ada lereng batuan!

3! L+ngs+ran bidang

Dalam menganalisa( maka suatu lereng ditin,au dalam dua dimensi dengan

angga'an sebagai berikut 0

a! semua syarat untuk ter,adinya l+ngs+ran bidang ter'enuhi!

b! terda'at regangan tarik tegak yang terisi air sam'ai kedalaman tertentu

5?/6( regangan tarik ini da'at ter,adi 'ada muka lereng mau'un di atas

lereng!

-! Tekanan air '+ri 'ada regangan tarik se'an,ang bidang lun-ur tersebar

se-ara linier!

d! Semua gaya yang beker,a 'ada lereng melalui titik 'usat massa batuan

yang akan l+ngs+r( sehingga tidak ter,adi r+tasi!


9/13

$akt+r keamanan lereng da'at dihitung dengan 'ersamaan 0

$ 1 rak gayaPenggeGaya

n gayaPenahaGaya

−

−

$ 1 pV pW

pV U pW AC

ψ ψ

θ ψ ψ

-+ssin

tan6sin-+s5!

+

−−+

Dimana 0

$ 1 )akt+r kestabilan lereng

% 1 k+hesi 'ada bidang lun-ur

A 1 'an,ang bidang lun-ur 5A6

ψ ' 1 sudut kemiringan bidang lun-ur 5+6

θ 1 sudut geser dalam batuan 5+6

" 1 berat massa batuan yang akan l+ngs+r 5t+n6

& 1 gaya angkat yang ditimbulkan +leh tekanan air dise'an,ang bidang

lun-ur 5t+n6

1 5@6 γ /! ?/! 5> ?6 -+se- Ψ '

1 gaya mendatar yang ditimbulkan +leh tekanan air 'ada regangan tarik

5t+n6

1 5@6 γ /! ?/7

γ / 1 b+b+t isi air 5t+n2m96

?/ 1 tinggi k+l+m iar yang mengisi regangan tarik 5m6

? 1 kedalaman regangan tarik 5m6

> 1 tinggi lereng 5m6

Jika ter,adi getaran yang diakibatkan +leh adanya gem'a( 'eledakan mau'un

akti)itas manusia laninnya( maka 'ersamaan diatas men,adi 0

$ 1[ ]

pV p pW

pV U p pW AC

ψ ψ α ψ

θ ψ ψ α ψ

-+s6-+s5sin

tansin6sin5-+s!

++

−−−+

Dimana 0

α 1 'er-e'atan getaran 'ada arah mendatar

7! L+ngs+ran ba,i

Dalam analisa menggunakan met+de >+ek dan Bray( l+ngs+ran ba,i da'at

diangga' hanya akan ter,adi 'ada garis 'er'+t+ngan kedua bidang lemah!


10/13

$akt+r keamanan lereng da'at dihitung dengan menggunakan 'ersamaan

sebagai berikut 0

$ 1 bY w

Ba X w

AY Cb X Ca H

θ γ

γ θ

γ

γ

γ tan66!

755tan66!

7556!!5

!

9−+−++

dimana 0

%a 1 k+hesi bidang lemah I 5t+n2m96

%b 1 k+hesi bidang lemah II 5t+n2m96

θa 1 sudut geser dalam( bidang lemah I 5+6

θ b 1 sudut geser dalam( bidang lemah II 5+6

γ 1 b+b+t isi batuan 5t+n2m96

γ / 1 b+b+t isi air 5t+n2m96

C 1naCosSin

Sin

7!:;

7:

θ θ

θ

1nbCosSin

Sin

3!9;

39

θ θ

θ

A 1nbnaSinSin

nbnaCosbCosaCos!!;

!!7θ ψ

θ ψ ψ −

B 1nbnaSinSin

nbnaCosaCosbCos

!!;

!!7θ ψ

θ ψ ψ −

Dimana ψ a dan ψ b adalah kemiringan 5di'6 dari bidang*bidang I dan II serta

ψ ; adalah sudut 'enun,aman 'er'+t+ngan bidang lemah I dan II!

Jika 'ada bidang I dan II tidak terda'at k+hesi( serta k+ndisi lereng kering(

maka 'ersamaan diatas men,adi 0

$ 1 A tan θa 8 B tan θ b

Dimana A dan B adalah suatu )akt+r tan'a satuan yang besarnya tergantung

'ada ,urus 5strike6 dan kemiringan 5di'6 kedua bidang lemahnya! Bidang

lemah yang mem'unyai kemiringan lebih ke-il selalu dinamakan bidang

lemah I sedangkan bidang lemah yang satunya lagi dinamakan bidang lemah

II!


11/13

9! L+ngs+ran guling

Dengan met+de >+ek dan Bray ter,adinya l+ngs+ran guling da'at dianalisa

dengan menggunakan m+del yang sederhana! Dengan menggunakan m+del

ini digunakan untuk menganalisa kasus*kasus yang sederhana! Sedangkan

untuk menganalisa lereng yang sebenarnya dilakukan anal+gi dengan

mem'ertimbangkan .ariabel*.ariabel yang ada dila'angan!

:! L+ngs+ran busur

Khusus untuk l+ngs+ran ini tidak ditam'ilkan disini( karena batuan yang akan

dianalisa dihara'kan dalam keadaan segar!

F. P!13ahasa0 Masalah

Dalam analisa ini masalah yang akan dibahas adalah mengarah 'ada design

lereng! >al ini meli'uti 0

3! Penentuan met+de analisis kestabilan lereng!

7! Alternati) sudut dan tinggi lereng

Ini dilakukan 'erhitungan )akt+r kestabilan lereng dengan met+de >+ek dan

Bray! Perhitungan ini dilakukan untuk 0

a! Lereng indi.idual!

Dari hasil 'erhitungan( kemudian dibuat dalam gra)ik hubungan antara

)akt+r keamanan dengan sudut lereng atau antara tinggi lereng dengan

sudut lereng!

b! Lereng t+tal

Dari hasil 'erhitungan( kemudian dibuat gra)ik hubungan antara )akt+r

keamanan dengan sudut lereng atau antara tinggi lereng dengan sudut

lereng!

-! Perhitungan dengan met+de >+ek dan Bray!

Sebagai 'embanding 'erhitungan dengan met+de Bish+'

9! Pemilihan e+metri lereng

:! Pemantauan lereng

;! &saha untuk menstabilkan lereng


12/13

G. R!04a0a K!ga2a0

Bula0 F!3ruar

--

Mar!2

--

Aprl

--

M0ggu III I) I II III I) I II

Studi Literatur

#bser.asi La'angan

Pengambilan Data

Peng+lahan Data

Penyusunan Dra)t

$. R!04a0a Da52ar Is

KATA PENANTAR

DA$TAR AMBAR

DA$TAR TABEL

DA$TAR LAMPIRAN

Bab!

I! PENDA>&L&AN

II! TINJA&AN &M&M

A! L+kasi dan Kesam'aian Daerah!B! Keadaan T+'+gra)i dan e+l+gi!

%! Iklim!

D! Penambangan Batubara!

III! TE#RI KESTABILAN LEREN PADA BAT&AN!

A! $akt+r*)akt+r ang Mem'engaruhi Kestabilan Lereng Batuan

3! Struktur e+l+gi!

7! Air ba/ah 'ermukaan tanah!

9! Si)at )isik batuan!

:! Si)at mekanik batuan!

;! Pengaruh gaya*gaya luar!

! e+metri lereng!

B! Menghitung $akt+r Kestabilan Lereng Batuan

3! L+ngs+ran busur!

7! L+ngs+ran bidang!

9! L+ngs+ran ba,i!


13/13

:! L+ngs+ran guling!

I! ANALISA KESTABILAN LEREN!

A! Met+de Analisa ang Di'ilih

B! >asil Analisis Kestabilan Lereng

! PEMBA>ASAN

A! Kekuatan batuan!

B! Struktur e+l+gi!

%! e+metri Lereng!

D! Air tanah!

E! Pengaruh getaran!

$! &saha untuk menstabilkan lereng!

I! KESIMP&LAN

DA$TAR P&STAKA

LAMPIRAN

I. Da52ar Pus2aka

3! >+ek( E! and Bray( J!"!( FR+-k Sl+'e EngineeringGH 9rd Ed!( The Instituti+n #)

Mining and Metallurgy L+nd+n( 3!

7! Made Asta/a Rai( Dr! Ir !GAnalisa Kemanta'an Lereng 0 Pr+yeksi Stere+gra)is

dan Met+de ra)isG( Kursus e+teknik dan Peren-anaan Tambang

Terbuka( 39!

9! Made Asta/a Rai( Dr! Ir! dan Anung Dri Prasetya( Ir F Kemanta'an Lereng

BatuanG( Kursus Penga/as Tambang( 39!

:! ian Pa+l+ iani( FR+-k Sl+'e Stability AnalysisG( A!A Balkema( R+tterdam(Br++k)ield( 37!

Documents

Proposal Stabilitas Lereng