Karya Ilmiah

5/22/2018 Karya Ilmiah

1/10

PENGARUH PERUBAHAN MUKA AIR TANAH TERHADAP NILAI FAKTOR

KEAMANAN LERENG HIGHWALL PADA TAMBANG BATUBARA DI DAERAH

ASAM-ASAM, KECAMATAN JORONG, KABUPATEN TANAH LAUT, PROVINSI

KALIMANTAN SELATAN

Muhammad Fauzan1,Irvan Sophian

2,Zufialdi Zakaria

2,Endang Wawan

3

1Student at the Dept. Of Geological Engineering, Padjadjaran University, Jatinangor,Sumedang2Lecturer at the Dept. Of Geological Engineering, Padjadjaran University, Jatinangor, Sumedang

3PT. Arutmin Indonesia

SARI

Pendirian suatu konstruksi pertambangan sangat erat hubungannya dengan persoalan pemotonganlereng batuan maupun ketahanan suatu batuan yang menyangga beban diatasnya. Namun perlu dipahami

dengan adanya pemotongan lereng, batuan cenderung menjadi kurang atau bahkan tidak stabil, ataudengan kata lain bahwa potensi keruntuhan lereng batuan akan meningkat. Adapun salah satu faktor yangmempengaruhi kestabilan dari suatu lereng yang dikaji dalam penelitian ini adalah adanya muka air tanah

pada dinding highwallPT Arutmin Indonesia.Analisis dilakukan dengan beberapa tahapan yaitu pemetaan geoteknik, uji laboratorium terhadap

batuan hasil pengeboran geoteknik, pemodelan highwall final tiap section, dan mencari nilai faktorkeamanan dari masing-masingsection dengan bantuan perangkat lunak GeoStudio 2004 dan Slide 6.0.

Analisis kestabilan lereng highwall keseluruhan pada 8sectionmenunjukan bahwa padasection3hingga section8 didapatkan nilai faktor keamanan yang tidak stabil. Dari hasil analisis maka diperlukan

proses dewatering untuk menurunkan muka air tanah. Dengan adanya penurunan muka air tanah,

disimpulkan bahwa nilai keamanan lereng semakin besar.

Kata kunci:Highwall, Section, Dewatering

ABSTRACT

The establishment of a mining construction has a very close relationship with the rockslopes cutting issue as well as its resistance which withstands the heavy load above it. However, it should

be known that the cutting of the slopes makes the rocks tend to be less stable or even unstable. In otherwords, there will be an increase in the potential collapse of rock slopes. One of the factors that affects thestability of a slope that was examined in this research is the presence of the ground water seepage in thehighwall PT Arutmin Indonesia. Therefore, the value of the ground water level resulted by dewateringthat can raise the value of the factor of safety of the slopes is needed

The analysis of this research was performed by several stages of geotechnical mapping,laboratory testing in rocks from geotechnical drilling, the final highwall modeling for each sections, andfinding the value of the factor of safety for each sections using GeoStudio 2004 and Slide 6.0 software.

The analysis of the whole highwall slopes stability in 8 section showed that the value of the factor

of safety from section 3 to section 8 were not stable. From the analysis result, it was necessary to have thedewatering-process to reduce groundwater levels. With a decrease in groundwater level, it was concludedthat the value of the value of the factor of safety of the slopes will be greater.

Keyword:Highwall, Section, Dewatering


2/10

PendahuluanAir merupakan hal yang harus

diperhatikan dalam kestabilan lereng suatubukaan tambang karena dengan

meningkatnya jumlah air dalam tanah akan

meningkatkan kadar air tanah, derajatkejenuhan tanah, muka air tanah, tingkatkelembaman tanah dan akan memperkecil

ketahanan geser dari massa lereng karena

menurunkan sifat fisik tanah dan mekaniktanah serta meningkatkan tekanan pori

massa batuan sangaT dipengaruhi oleh

diskontinuitas-diskontinuitasnya dan kondisi

air di dalam tanah yang keluar melaluibidang diskontinuitas Adapun penelitian ini

meliputi analisis perubahan muka air tanah

maupun air rembesan berdasarkan geologiteknik dengan menggunakan metode RMR

(Rock Mass Rating) dan analisis kestabilan

lereng dengan menggunakan metode

kesetimbangan batas (limit equilibrium) dilokasi penelitian yang merupakan lereng

batuan hasil kegiatan pertambangan yang

terletak di PT Arutmin IndonesiasiteAsam-Asam.

Metode Penelitian

Penelitian ini dilakukan pada pit 1DH yang dibagi menjadi 8 section dengan

jarak antar section 125 meter . Dalam

pengerjaan penelitian ini, dilakukanlahbeberapa tahapan pengerjaan meliputi

pengambilan data lapangan dan tahap

pengolahan data. Tahapan pengambilan datalapangan dalam penelitian ini antara lain

adalah pemetaan geologi dan geoteknik

berupa penentuan kualitas batuan serta

deskripsi batuan maupun kedudukan

lapisan,pengambilan data muka air tanahdan pengambilan sampel untuk sifat fisik

material . Tahapan pengolahan data antara

lain pemodelan lereng serta analisiskestabilan lereng . Untuk menentukan

kualitas batuan digunakan metode scanline

maping menurut klasifikasi RMR (RockMass Rating) dengan cara mengamati

bidang-bidang diskontinuitas pada setiap

lapisan, analisis sifat fisik tanah

menggunakan data primer yang diambil darilaboratorium geoteknik berupa nilai

(kohesi,sudut geser dalam,bobot isi,kuat

tekan uniaksial) yang digabungkan dengandata hasil pemetaan digunakan untukmembuat pemodelan lereng. Terakhir

mencari nilai kestabilan lereng yang

dianggap paling aman dengan caramenurunkan muka air tanah pada ketinggian

tertentu dengan menggunakan bantuan

perangkat lunak serta mencari nilai SMR

(Slope Mass Rating) dan kemampugaruandari hasil pemetaan geoteknik

Geologi Daerah PenelitianDaerah Penelitian berada pada Sub-

Cekungan Asam-Asam yang terdiri dari

beberapa formasi batuan sedimen pembawa

batubara. Formasi batuan sedimen tertuaadalah formasi tanjung yang berumur

Miosen. Menurut peta geologi Lembar

Banjarmasin (Sikumbang & Heryanto,1994), daerah Tambang Asam-Asam

termasuk ke dalam Formasi Warukin

(Tmw). Di bagian bawah Formasi Warukin

terendapkan Formasi Berai (Tomb) danFormasi Tanjung (Tet). Sedangkan di bagian

atas Formasi Warukin terendapkan Formasi

Dahor (TQd). Formasi Warukin diendapkandalam fase regresi yang disebabkan oleh

pengangkatan Meratus di Miosen tengah,

sehingga cekungan terisolasi dari lautterbuka. Formasi Warukin yang berumur

Miosen Tengah hingga Miosen Akhir

menindih Formasi Berai secara selaras.

Formasi ini terdiri atas batuan sedimen

klastik berbutir halus, batulempung dansedikit batulanau dan batupasir, serta lapisan

batubara. Formasi Warukin terbagi menjadi

dua anggota, yaitu Warukin Bagian Bawahdan Warukin Bagian Atas. Warukin bagian

bawah tersusun atas perselingan batupasir

dan batulempung dengan sisipanbatugamping. Warukin Bagian Atas tersusun


3/10

Atas tersusun atas perselingan batupasir dan

batulempung dengan sisipan batubara.

Formasi Warukin diendapkan padalingkungan litoral-paralis dengan ketebalan

mencapai 1250 meter.

Litologi Hasil Pemetaan Geologi dan

GeoteknikDari hasil pemetaan didapatkan 3

material/litologi penyusun lereng . Materialtersebut antara lain batupasir (Sandstone),

batulempung,batulanau,maupun

batulempung pasiran (Mudstone), dan

batubara (Coal). Sepanjang daerah yangdiamati, material tersebut mengalami

pengulangan sehingga material

dikelompokkan menjadi beberapa tipeberdasarkan klasifikasi RMR maupun

perbedaan deskripsi. Pada Mudstone dibagi

menjadi 6 tipe dengan RMR berada pada

kisaran 48-66 . Pada Sandstone dibagimenjadi 4 tipe dengan RMR berada pada

kisaran 57-68, Pada Coal dibagi menjadi 2

tipe dengan RMR berada pada kisaran 64.Dari hasil pemetaan geoteknik yang

dilakukan dengan cara langsung mengamati

singkapan, didapatkan hasil estimasi

kekuatan batuan berada pada rentang low-medium, sedangkan material pembentuk

lereng dengan metode Bienawski (1989)

tersebut berada pada kelas fair rock-goodrock. Dari seluruh material pengisi lereng

RMR berada pada rentang 40-60 maka

menurut Laubscher sudut lereng yangdisarankan adalah 55

otetapi untuk beberapa

lokasi rawan longsor , sudut sebesar ini

masih dianggap beresiko apalagi jika

material lereng masih mengandung materai

lepas dan adanya faktor air tanah. Hubunganantara kualitas massa batuan dengan

kemampu galian maka dengan nilai RMR

yang berada pada rentang 40-60 menurutWeaver (1975) termasuk dalam kategori

Very Hard Ripping . Disimpulkan bahwa

pada areal penambangan tersebut tidakdiperlukan metode blasting pada saat

penambangan berlangsung dan longsoran

yang terjadi biasanya berbentuk busur

dikarenakan tidak terlalu berkembangnyastruktur di daerah penelitian tersebut serta

material tersusun dari batuan sedimen saja.

Pemodelan Geometri LerengSetelah didapatkan data material

penyusunlereng, langkah selanjutnya adalah

memodelkan material tersebut ke dalamsoftware. Dalam pemodelan ini, digunakan

software Minescape dari Mincom. Posisi

relatif material ditentukan menggunakan

koordinat acuan yang telah ditentukansebelumnya. Dalam penentuan posisi ini

digunakan total station untuk mengukur

koordinat dari setiap masing-masing lapisanyang relatife mempunyai strike N70oE

dengan dip 30o Untuk mempermudah

analisis, pit selatan Tambang Asam Asam

dibagi ke dalam 8 section. Jarak masing-masingsectionadalah 125 meter.

Analisis Kestabilan LerengPenentuan faktor keamanan atau

analisis kestabilan lereng dilakukan dengan

metode kesetimbangan batas. Prosedur

analisis kestabilan lereng menggunakanmetode kesetimbangan batas meliputi

tahapan pembuatan geometri lereng,

penentuan jenis longsoran, perhitungan daninterpretasi. Analisis ini dilakukan dengan

metode kesetimbangan batas (Fellenius

1984) dengan bantuan program Slide 6.0dari Rocscience Data-data parameter sifat

fisik dan mekanik tanah dan batuan

penyusun lereng yang dipergunakan untuk

simulasi analisis kestabilan lereng antara

lain kohesi (c), bobot isi jenuh (sat), dansudut geser dalam () diambil dari data hasil

uji laboratorium.

Untuk mengetahui pengaruhturunnya kedalaman muka air tanah

terhadap nilai faktor kestabilan lereng (Fs),

dilakukan simulasi kestabilan lereng denganmenurunkan kedalaman muka air tanah


4/10

alami dengan bantuan perangkat lunak

hingga mendapatkan nilai FS 1,25

Pada section1 dan 2, nilai FK lebihdari 1.25, hal ini menunjukkan bahwa lereng

relatif stabil dikarenakan section tersebut

dekat dengan sidewall dan lereng masihrelatif landai. Sedangkan pada section 3hingga section 8, nilai FK bernilai lebih

kecil dari 1.25 maka lereng kritis dan

dibutuhkan dewatering untuk menurunkanmuka air tanah pada daerah penelitian.

Kesimpulan

Berdasarkan sifat fisik dan mekanikbatuan dari masing-masing titik bor dan

hasil pemetaan geoteknik dapat disimpulkan

bahwa kualitas massa batuan pada kelasfairrockgood rockdengan RMR berada pada

rentang 40-60 dan SMR sebesar 550. Untuk

kemampugalian berdasarkan nilai RMR

didapatkan hasil Very Hard Ripping.Analisis Kestabilan lereng Dari hasil

simulasi lereng highwall pada daerah

penelitian didapatkan bahwa pada section 1dan 2 relatif stabil sedangkan pada section 3

sampai section 8 relatif kritis. Penyebab

section tersebut kritis adalah lemahnya

kekuatan material dan pemotongan lerengyang menembus MAT. Keberadaan MAT

mengakibatkan turunnya sudut gesek dalam

dan kohesi material serta menambah beratmassa batuan itu sendiri.. Dari hasil

simulasi kestabilan lereng dengan

menurunkan MAT pada 6 section yangdianggap paling kritis didapatkan hasil yaitu

menurunkan MAT sejauh 40 m dari MAT

aktual atau berada pada elevasi -42 mdpl.

Ucapan Terima KasihPenulis mengucapkan terima kasih yang

sebesar-besarnya kepada Bapak Raden Irvan

Sophian, ST. MT. dan Bapak Ir. Zufialdi

Zakaria, MT. selaku Dosen Pembimbing

dalam melaksanakan pekerjaan Skripsi ini.

Juga Penulis ucapkan terima kasih kepadaBapak Endang Wawan selaku pembimbing

teknis di PT.Arutmin Juga kepada semua

pihak yang telah mendukung untukterlaksananya penelitian ini

Daftar Pustaka

Bieniawski, Z.T. 1989. Engineering RockMass Clasification : A Complete

Manual for Engineers and

Geologist in Mining, Civil, and

Petroleum Engineering. Canada: John Wiley & Sons Inc.

Darlan, Yudi et al. Studi Regional Cekungan

Batubara Wilayah Pesisir TanahLautKotabaru,KalimantanSelatan.(ht

tp://psdg.bgl.esdm.go.id/index.php?

option=com_content&view=article&

id=351&Itemid=388, diakses April 2013)

Fellenius.1984.Stability of slopes

(http://osp.mans.edu.eg/sfoundation/s tability.htm)

Hoek, E dan Bray, J.W. 1981. Rock Slope

Engineering, Revised Third Edition.

London : Institution of Miningand Metallurgy.

Hirnawan, F., dan Zakaria, Z. 2002.

Geoteknik & Geomekanika.Bandung : Laboratorium

Geoteknik- Fakultas Teknik Geologi

Universitas PadjadjaranSikumbang & Heryanto (1994) Peta Geologi

Regional Lembar Banjarmasin. Pusat

Penelitian dan Pengembangan

Geologi, Bandung

Weaver . 1975. Rippability Ratting Chart(http://usacetechnicalletters.tpub.com

/ETL-1110-2- 282/ETL-1110-2- 2820007.htm
http://psdg.bgl.esdm.go.id/index.phphttp://psdg.bgl.esdm.go.id/index.phphttp://psdg.bgl.esdm.go.id/index.phphttp://psdg.bgl.esdm.go.id/index.phphttp://osp.mans.edu.eg/sfoundation/s%09tability.htmhttp://osp.mans.edu.eg/sfoundation/s%09tability.htmhttp://osp.mans.edu.eg/sfoundation/s%09tability.htmhttp://osp.mans.edu.eg/sfoundation/s%09tability.htmhttp://osp.mans.edu.eg/sfoundation/s%09tability.htmhttp://osp.mans.edu.eg/sfoundation/s%09tability.htmhttp://psdg.bgl.esdm.go.id/index.phphttp://psdg.bgl.esdm.go.id/index.php


5/10

Gambar 1 Peta lokasi daerah penelitian

Gambar 2 Lokasi Pemetaan Geoteknik (Sidewallbarat danHighwallpit1 DH)

Peta lintasan


6/10

Tabel 1Rock Mass Rating


7/10

Gambar 3 ModelPitArea Penelitian

Gambar 4 Model Penampang Lereng 2D Section5


8/10

Tabel 2Data Hasil Uji Laboratorium

Lithology Unit name s C (MPa)

(Mpa) (gr/cm3) Peak Peak

Mudstone

MS 1 1.29 2.24 0.107 23.75

MS 2 0.26 2.15 0.11 24.39

MS 3 0.5 2.03 0.117 25.94

Ms 4 2.38 2.07 0.144 25.85

MS 5 2.96 2.11 0.142 29.35

MS 6 1.01 2.15 0.129 31.12

Sandstone

SS 1 0.16 2.35 0.116 31.5

SS 2 0.73 2.38 0.122 30.5

SS 3 1.33 2.36 0.137 32.3

SS 4 0.49 2.32 0.117 28.87

CoalCO 1 4.09 1.25 0.182 43.59

CO 2 5.45 1.29 0.187 41.71

Gambar 5 Analisis Kestabilan Lereng pada Section1


9/10

Gambar 6 Grafik Hubungan Muka Air Tanah dengan Nilai Keamanan Lereng . Pada lereng

Highwallsetiapsection


10/10

Documents

Karya Ilmiah