Upload
ivo-mario
View
226
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
7/25/2019 Stereografis Lereng-snv040603
1/61
Pengumpulan dan Pengolahan Data
Struktur untuk Analisis Kemantapan Lereng
Oleh : Sudarto Notosiswoyo
(versi 4 ei !""#$ %am &'4!)
Khairani Ritonga03061002073
0
7/25/2019 Stereografis Lereng-snv040603
2/61
* Pengumpulan Data +eologi
* Pendahuluan
Salah satu kendala penting dalam kegiatan pertambangan, baik dalam tambang
terbuka maupun tambang bawah tanah, adalah kemantapan atau kestabilan daerah
operasi penambangan. Karena itu sebelum penambangan dimulai, harus dibuat suatu
rencana tambang yang sudah memperhitungkan kemantapan dan kestabilan daerah
tersebut, jika operasi penambangan dilaksanakan.
Gangguan terhadap kestabilan lereng maupun bukaan lainnya, akan mengganggu
kelancaran pelaksanaan penambangan, keselamatan kerja, dan akhirnya akan
menaikkan biaya produksi, yang jelas tidak diinginkan oleh suatu perusahaan
tambang.
Kenatapan lereng, secara sederhana dapat dinyatakan sebagai perbandingan antara
gaya-gaya penahan dengan gaya-gaya penggerak yang ada pada lereng yang
bersangkutan. Jika gaya penahan lebih besar dari gaya penggerak maka lereng
tersebut mantap, sedangkan kalau gaya penahan lebih kecil dari gaya penggerak
maka lereng tersebut tidak mantap dan akan terjadi longsoran.
Gaya penahan maupun gaya penggerak pada lereng tanah/ batuan sangat erat
hubungannya dengan kondisi geologi dan airtanah di daerah yang bersangkutan.Gaya penahan dicerminkan oleh kekuatan tanah/ batuan meliputi parameter siat
mekanik tanah/ batuan yaitu kuat tekan !"c#, kohesi !$#, dan sudut geser dalam !%#.
Sedangkan gaya penggerak adalah gaya-gaya yang ditimbulkan oleh gra&itasi yaitu
bobot isi !'# dari tanah/ batuan pembentuk lereng, tekanan hidrostatik air, dan
geometri lereng !sudut dan tinggi lereng#. Karena itu, untuk dapat membuat rencana
lereng tambang yang baik dan aman, maka data para-meter-parameter tersebut
diatas merupakan data yang sangat diperlukan.
(alam kuliah ini yang akan dibahas adalah material geologi pembentuk daerah
!tanah dan batuan# beserta siat-siatnya, penyebaran dan karakteristik dari bidang
lemah !struktur# yang ada, serta bagaimana cara mendapatkan data tersebut dilapangan.
** +eologi
(alam pertambangan, material yang selalu ada dan terlibat di dalam kegiatan per-
tambangan !digali, diangkut, dan ditimbun kembali# adalah tanah dan batuan dengan
segala siat isik maupun mekaniknya. )arameter-parameter yang mempe-ngaruhi
kemantapan/ kestabilan lereng tambang adalah a.l. jenis material, bobot isi, kohesi
dan sudut geser dari setiap material pembentuk lereng, homogenitas !kontinuitas#
material, dan untuk batuan * kehadiran bidang-bidang lemah pada naterial tersebut
beserta karakteristiknya.
Khairani Ritonga03061002073
+
7/25/2019 Stereografis Lereng-snv040603
3/61
ntuk mendapatkan gambaran yang jelas dan mudah dimengerti, maka dibawah ini
akan diberikan uraian mengenai hal-hal tersebut diatas.
. Jenis aterial !itologi# )embentuk ereng
Jenis material/ litologi yang membentuk suatu lereng sangat mempengaruhi
kemantapan lereng yang bersangkutan. ereng yang terbentuk dari material
yang mempunyai kekuatan kecil !tanah# akan lebih mudah longsor dibandingkan
dengan lereng yang terbentuk oleh material yang kuat !batu#. (aerah dimana
pertambangan beroperasi, umumnya terdiri dari gabungan antara tanah dan
batuan, meskipun dapat juga hanya terdiri dari satu jenis material yaitu tanah
atau batuan. iasanya lapisan yang berada didekat permukaan berupa tanah hasil
pelapukan dan pada bagian yang lebih dalam berupa batuan.
+. 1anah !soil#* adalah material pembentuk kulit bumi yang relati lunak dan
menurut (eere mempunyai kuat tekan !"c # 2 3 pa. 1anah terdiri dari ta-nah
organik dan anorganik, dapat berupa material lepas maupun kompak. 1anah
yang sudah mengalami konsolidasi kuat biasanya kompak dan mempunyai
siat / karak-teristik mendekati siat batuan. 1anah organik berasal dari hasil
pelapukan tumbuhan dll, sedangkan tanah anorganik berasal hasil pelapukan
batuan !berupa tanah residu dan sedimen# .
Jenis tanah
Jenis tanah dibedakan dari susunannya, yaitu komposisi campuran antara tanah
organik dengan tanah anorganik serta distribusi ukuran butirnya.
o 1anah organik, didominasi oleh hasil pelapukan tumbuhan !humus#.
1anah yang berada di dekat permukaan tanah umumnya bercampur dengan
tanah yang berasal dari pelapukan tumbuh-tumbuhan !humus# dan karena itu
mempunyai karakteristik yang berbeda dengan tanah anorganik, baik yang
berasal dari pelapukan batuan maupun yang berasal dari material sedimen
!diangkut dari tempat lain#.
o 1anah residu, berasal dari pelapukan !kimia# batuan yang tidak mengalamiproses transportasi. mumnya didominasi oleh mineral lempung !jenis
mineral lempung tergantung pada batuan asalnya# yang berasal dari hasil
pelabukan batuan, karena itu umumnya berukuran halus dan kadang-kadang
masih mengandung butiran sisa material batuan.
o 1anah anorganik tertransport !sedimen#, berasal dari tanah organik maupun
tanah residu yang sudah tertransport dan terendapkan kembali. 1ransportasi
suspensi tersebut mengakibatkan terjadinya pemilahan berdasarkan ukuran
butir atau berat jenis, dan menghasilkan tanah sedimen dengan ukuran yang
berbeda !lempung, lanau, pasir, kerikil, dll.#. Sedimen dengan umur yang
relati muda !resen atau kuarter# umumnya belaum mengalami konsolidasi
Khairani Ritonga03061002073
3
7/25/2019 Stereografis Lereng-snv040603
4/61
!lepas#, sedangkan yang berumur tersier atau lebih tua umumnya sudah
terkonsolidasi dengan baik dan berubah menjadi batuan sedimen !batu pasir,
batu lanau, batu lempung, dll.#.
Klasiikasi tanah
o mumnya tanah merupakan campuran dari beberapa jenis tanah, sehingga
untuk mempermudah pengenalannya perlu dibuat klasiikasi. 1erdapat
banyak sistem klasiikasi tanah sesuai dengan keperluannya, yaitu untuk
keperluan teknik sipil, pertanian, dll., yang antara lain adalah berdasarkan
ukuran butir !41, +56+#, !S178, +590#, dan !niied, +5:6#
Struktur
o )ada tanah tidak ada struktur geologi yang dapat menjadi bidang lemah,
karena tanah sesuai dengan siat dan karakteristiknya, merupakan material
yang menerus !kontinu#. Seandainya ditemukan kenampakan struk-tur pada
batuan yang lapuk !tanah residual#, maka bidang tersebut tidak menjadi
penting lagi karena kekuatan tanahnya sendiri relati rendah ! deng-an "c 2 3
pa#.
3. atuan !rock#* adalah material yang kompak dan keras, yang menurut (eere
mempunyai kuat tekan !"c # ; 3 pa. atuan terdiri dari susunan mineral-
mineral yang berasal dari pembekuan magma !batuan beku#, ragmen batuan
yang telah mengalami proses trans-portasi dan konsolidasi sangat kuat !batuan
sedimen#, dan hasil ubahan dari batuan lain !batuan metamor#.
Jenis batuan
erdasarkan genesanya, batuan dibagi menjadi 6 yaitu *
o atuan beku * terbentuk dari pembekuan magma, umumnya keras, kompak,
kuat< kecuali yang sudah mulai lapuk. (apat berupa batolit !yang
tersingkap#, imtrusi, atau airan la&a.
o atuan sedimen * terbentuk dari sedimentasi material !tanah# tertransport dan
terendapkan, berlapis, sudah mengalami konsolidasi sangat kuat, umumnya
keras, kompak, kuat< terutama yang berumur tua. Sedangkan yang berumurmuda/ tidak terkonsolidasi kuat, atau yang sudah lapuk, umumnya
kekuatannya lebih rendah !breksi, konglomerat, batu pasir, batu lempung,
batu lanau, dll.#.
o atuan metamor * terbentuk karena malihan !metamorose# dari batuan lain
akibat tekanan dan/ atau panas yang sangat tinggi sehingga terjadi
rekristalisasi mineral yang ada di dalamnya. Kekuatan batuan metamor
ber&ariasi, tergantung pada jenis, tingkat metamorose, dan tekstur
batuannya. atuan metamor yang masi !kuarsit, marmer, ilit# dapat
mempunyai kekuatan yang tingi, tetapi batuan metamor yang berlapis
!misalnya sekis mika, batu sabak# kekuatannya sangat tergantung pada
Khairani Ritonga03061002073
6
7/25/2019 Stereografis Lereng-snv040603
5/61
kehadiran oliasi/ perlapisan atau bidang lemah lain yang terdapat pada
batuantersebut.
Klasiikasi batuan
atuan diklasiikasikan menjadi 3 yaitu *
o atuan utuh !intact rock# * adalah batuan yang tidak mempunyai bidang
lemah !kekar, sesar, retakan, rekahan dll.# sehingga benar-benar utuh dan
mempunyai kekuatan yang tinggi dan merata.
o assa batuan !rock mass# * adalah batuan yang di dalamnya !padanya# ter-
dapat bidang-bidang lemah, sehingga kekuatannya berkurang dan peram-
batan tekanan/ tegangannya tidak merata. agian massa batuan yang pa-ling
lemah adalah bidang batas batuan utuhnya !struktur# yang karena itu disebut
sebagai bidang lemah.
Kekuatan batuan
Kekuatan batuan utuh dipengaruhi oleh siat isik !rapat massa/ densitas,
porositas, dll# dan siat mekaniknya !kohesi, sudut geser dalam, modulus
elastisitas, modulus =oung, kuat tekan, kuat geser, kuat tarik, dll.#. Sedang-kan
massa batuan, selain dipengaruhi oleh parameter di atas, juga dipenga-ruhi oleh
kondisi, siat, dan orientasi dari bidang-bidang lemahnya.
eskipun umumnya batuan mempunyai kekuatan yang lebih tinggi dari tanah,
tetapi dalam kondisi tertentu dimana keberadaan/ penyebaran bidang lemah
sangat rapat, serta orientasinya tersebar merata, maka dalam analisisnyadiasumsikan sebagai tanah !karena kekuatannya kecil#.
, Struktur +eologi
1elah disebutkan di atas, bahwa salah satu aktor penting yang dapat mempengaruhi
kemantapan atau kestabilan suatu lereng batuan adalah kehadiran bidang lemah
yang dapat mengurangi kekuatan batuan utuh. idang lemah pada batuan umumnya
berupa struktur geologi, yang pembentukannya dipengaruhi oleh gaya dari dalam
batuan itu sendiri !yaitu kekuatan batuan# dan gaya dari luar yaitu berupa gaya tekan
atau tarik yang disebabkan oleh proses tektonik yang terjadi pada lapisan litoser.Karena itu pengetahuan dan pengenalan terhadap bermacam-macam bidang lemah
!struktur batuan# beserta siat-siatnya adalah sangat penting dalam analisis
kemantapan lereng pada suatu bukaan tambang.
Struktur !geologi# yang dikenal pada batuan a.l. adalah *
a. idang sesar !ault#
b. idang perlapisan !bedding plane#
c. idang kekar !joints#
d. >oliasi !pada batuan metamor#
e. idang batas litologi
Khairani Ritonga03061002073
?
7/25/2019 Stereografis Lereng-snv040603
6/61
. idang kontak inrusi
+. 1ektonik
kti&itas tektonik yang bekerja di suatu daerah tertentu mempunyai penga-ruhyang besar terhadap perubahan yang terjadi pada konigurasi sistem geologi
yang ada. Gerakan-gerakan lempeng yang mempunyai kekuatan yang besarnya
melampaui kekuatan batuan akan mengakibatkan batuan/ lapisan batuan terlipat
atau terpatahkan, yang menghasilkan struktur perlipatan !pada batuan yang
elastik# dan struktur sesar !pada batuan yang getas# dalam skala regional seperti
terlihat pada Gambar +.
Sesar regional !utama# tersebut diikuti oleh terbentuknya sesar-sesar yang lebih
kecil, maupun sistem kekar !geser# pada batuan-batuan disekitarnya. Sedangkan
perlipatan yang terjadi dapat mengakibatkan terbentuknya sis- tem kekar tarik,
terutama pada bagian yang terlipat kuat.
)ertumbuhan bidang-bidang lemah pada batuan sangat intensi pada daerah-
daerah yang mengalami kegiatan tektonik yang kuat, terutama pada batuan yang
berumur tua yang terdapat pada daerah akti.
+am-ar &: Pergerakan Lempeng
3. Jenis idang emah !Struktur Geologi#
a. Sesar !ault#
Sesar atau patahan, adalah suatu bidang dengan ukuran besar yang posisi
masing-masing sisinya sudah bergeser. )ergeseran tersebut bisa hanya
beberapa meter sampai beberapa ratus meter, bahkan mungkin lebih.
Karena siat pergeserannya tersebut, sesar dapat dibedakan menjadi *
Sesar normal
Khairani Ritonga03061002073
:
7/25/2019 Stereografis Lereng-snv040603
7/61
Sesar normal !normal ault# adalah sesar dengan pergeseran &ertikal,
secara relati oot walnya bergerak keatas terhadap hanging wallnya
!yang bergerak relati kebawah#.
Sesar naikSebaliknya sesar naik !thrust ault# adalah sesar dengan pergeseran
&ertikal, dimana secara relati hanging wallnya bergerak ke atas terha-
dap oot wallnya !yang bergerak relati kebawah#.
Sesar geser
Sesar geser adalah sesar yang bergerak secara horisontal, baik yang
kanan maju dan yang kiri mundur !de@tral# atau sebaliknya yang kiri
maju dan yang kanan mundur !sinistral#.
Sesar diagonal
Sesar diagonal adalah sesar normal yang juga bergeser secara horisntal.
Sesar miring !sesar rotasi#
Ssar miring !obliAue ault# adalah sesar diagonal yang tidak sama
pergeseran &ertikalnya !terpuntir#.
Gambar 3 menunjukkan contoh dari beberapa macam sesar.
!a#
Khairani Ritonga03061002073
B
7/25/2019 Stereografis Lereng-snv040603
8/61
!b#
+am-ar !: .ontoh sesar (a dan -)
b. idang perlapisan !bedding plane#
)ada batuan sedimen, bidang batas antara lapisan batuan yang satu
dengan yang lainnya !bidang perlapisan# adalah merupakan bidang
lemah yang penting dalam kemantapan lereng, terutama kalau batuansedimen tersebut sudah terlipat dan bidang perlapisannya miring. Karena
itu keberadaan bidang perlapisan pada daerah yang akan digali sangat
perlu untuk dipertimbangkan.
+am-ar #: ,idang perlapisan dan sesar normal
Seringkali, pada lapisan satu jenis batuan tertentu, misalnya batu basir
atau batu lempung, terdapat juga bidang-bidang perlapisan. idang-
Khairani Ritonga03061002073
9
7/25/2019 Stereografis Lereng-snv040603
9/61
bidang tersebut, meskipun dalam satu lapisan batuan yang sama, tetap
harus mendapatkan perhatian yang sama karena dapat bertindak sebagai
bidang lemah.
)ada batuan metamor, bidang perlapisan seperti diatas umumnya tidak
ditemukan, tetapi pada batuan jenis ini terdapat apa yang disebut sebagai
oliasi yang kalau pada batu ilit tidak merupakan bidang lemah, tetapi
jika terdapat pada batu sabak, sekis mika, atau gneis, perlu mendapat
perhatian yang cukup. >oliasi tersebut, meskipun tidak merupakan
bidang lemah langsung, keberadaannya dapat memperkecil kekuatan
batuan !kohesi, sudut geser dalam, dan kuat geser pada arah tertentu#.
c. Kekar !joints#
Kekar geser
Kekar geser terbentuk oleh adanya tekanan yang besar, umumnya lu-rus,
datar, kasar atau licin, bergelombang atau bergerigi, ada slicken slide,
umumnya rapat atau bukaannya tipis.
Kekar tarik
Sedangkan kekar tarik terbentuk oleh tarikan yang kuat!umumnya pada
perlipatan#, tidak lurus, kasar, umumnya bukaannya lebar.
Sistem kekar
)ada suatu massa batuan seringkali terdapat lebih dari satu sistem kekar,dengan orientasi kekar yang berbeda, secara bersama-sama. )erpotongan
antara sistem kekar tersebut akan membentuk blok-blok batuan yang
terpisah satu dengan lainnya, sehingga masing-masing blok tersebut akan
menjadi tidak stabil jika ada gangguan !misalnya adanya bukaan/ galian#
dan blok-blok tersebut mudah jatuh atau longsor.
+am-ar 4: Sistem kekar (joint set)
Khairani Ritonga03061002073
C
7/25/2019 Stereografis Lereng-snv040603
10/61
irtanah
Kehadiran air !aliran air# akan memperlemah ikatan antar blok karena
dapat berungsi seperti pelumas, menambah tekanan hidraulik, tekanan
naik !uplit#, dan memperlemah kekuatan material pengisi.
aterial pengisi
Sedangkan keberadaan material pengisi !inilling material# dapat
memperlemah kekuatan massa batuan !jika berungsi sebagai pelumas#
atau dapat memperkuatnya !apabila berungsi sebagai perekat antar
blok#.
d. idang lemah lainnya
(isamping bidang-bidang lemah yang telah disebutkan diatas, terdapat pula
bidang-bidang lain yang juga berpotensi menjadi bidang lemah tergantung
pada kondisi dan karakteristiknya, yaitu bidang-bidang *
Unconformity
Disconformity
Nonconformity
+am-ar /: ,idang ketidak selarasan
Khairani Ritonga03061002073
5
7/25/2019 Stereografis Lereng-snv040603
11/61
*** ,idang Lemah (Struktur)
A Kedudukan (orientasi) -idang lemah
Seperti yang telah diuraikan diatas, bidang lemah adalah merupakan salah satu
parameter penting dalam kemantapan lereng, karena keberadaannya akan merubah
batuan utuh menjadi massa batuan dan karena itu kontinuitas kekuatannya menjadi
terganggu. 1etapi dalam analisis kemantapan lereng pada massa batuan, yang harus
diperhatikan dan diperhitungkan bukanlah keberadaan bidang lemah tersebut saja,
tetapi dalam hal ini kedudukan atau orientasi dari bidang-bidang lemah tersebut juga
merupakan aktor yang sangat penting, terutama untuk melakukan analisis terhadap
jenis longsoran, arah longsoran, serta besarnya gaya-gaya yang bekerja pada lereng
tersebut.
ntuk menyatakan kedudukan bidang lemah didalam dimensi ruang !agar dapatdianalisis dengan mudah#, maka untuk menentukan arah dipakai besaran sudut
terhadap posisi utara !aDimuth#, sedangkan untuk menentukan kemiringan dipakai
besaran sudut terhadap bidang datar.
+. Jurus/ kemiringan !strike/dip#
a. Jurus !srike# adalah arah !aDimuth# dari suatu garis lurus yang merupakan
perpotongan antara bidang obyek dengan bidang datar, ditulis sebagai N 00 o
1!atau cara lainnya#. (alam hal ini bidang obyek berada di sebelah kanan.
b. Kemiringan !dip# besarnya sudut antara garis lurus pada bidang obyek yang
tegak lurus terhadap jurus dengan bidang datar.
c. Jurus/ kemiringan !strike/ dip# ditulis sebagai * N 00 o1$ yy o
3. rah kemiringan !dip/ dip direction#
8rientasi dari suatu bidang obyek dapat juga dinyatakan sebagai arah
kemiringan !dip direction#. ntuk itu maka sudut aDimuth jurus harus
ditambah dengan 50 o , sehingga orientasi bidang diatas dapat ditulis
sebagai * N (00 2 3")o
1$ yyo
atau yang lebih populer ditulis * yyo
$ N (00 23") o1.
, Pengukuran Orientasi ,idang Lemah
)engukuran dilakukan dengan sistematik dan diusahakan dapat mewakili
penyebaran bidang lemah yang ada di seluruh daerah penyelidikan, agar hasil
analisis yang dilakukan dapat mendekati keadaan sebenarnya.
7al penting yang harus diperhatikan adalah jangan sampai terjadi pengukuran
ulang atau terlewat, meskipun di lapangan hal ini mungkin sulit dilakukan
Khairani Ritonga03061002073
+0
7/25/2019 Stereografis Lereng-snv040603
12/61
+. )eralatan pengukuran
(alam melakukan pengukuran orientasi bidang lemah di lapangan, peralatan
yang dipergunakan adalah kompas geologi, meteran pita, dan alat bantu lainnya!clipboard, palu geologi, dll.#
3. etoda pengukuran
(alam melakukan pengukuran kedudukan bidang lemah atau struktur ada 3 cara
yang sering dipergunakan, yaitu metoda otogrametri dan metoda pengukuran
dengan kompas geologi langsung di lapangan pada garis pengukuran !metoda
scan line#. (alam kuliah ini yang akan dibicarakan hanya metoda yang kedua
yaitu pengukuran dengan kompas pada garis pengukuran !Gambar B#.
ntuk dapat melakukan pengukuran secara sistematik dan mengurangi
terjadinya pengukuran ulang adalah dengan menerapkan metoda garispengukuran !scan line#. (alam hal ini yang penting adalah bahwa jarak antara
garis pengukuran diusahakan sama dengan persistensi bidang lemah !panjang
garis perpotongan permukaan dengan bidang lemah#. 1inggi garis pengukuran
dari lantai pengukuran paling tidak sama dengan ketinggian mata pengamat,
panjang bentangan garis pengukuran tidak kurang dari +0 E jarak kekar rata-rata
di daerah tersebut dan diusahakan tidak kurang dari 60 meter. )engukuran strike/
dip dilakukan sepanjang garis pengukuran yang bersangkutan dan sebaiknya
dilakukan 3 E !maju dan mundur#. 7asil pengukuran dan pengamatan bidang
lemah dicatat pada ormulir pengamatan sepertui pada Gambar 9.
6. )embagian blok pengukuran
ntuk suatu bukaan tambang !dimana dinding lereng akan membentuk su-atu
pola tertutup# atau jalan raya yang berbelok-belok, maka perlu dilaku-kan
pembagian blok sesuai dengan orientasi lereng yang akan dibuat atau sesuai
dengan pola orientasi bidang lemah yang ada. 7al ini akan mempermudah
pengukuran di lapangan maupun dalam melakukan analisis kestabilannya.
?. )engecekan hasil pengukuran
(alam suatu daerah/ blok/ permukaan tertentu, jumlah bidang lemah yang
diukur orientasinya ber&ariasi, tergantung pada kondisi dan siat penyebar-
annya. Setelah pengukuran dilakukan pada beberapa scan line pada suatu bloktertentu !F +00 hasil pengukuran#, maka perlu dilakukan plotting pembuatan
kontur kutub !pole# bidang lemah tersebut pada stereo net !Schmidt net/ eAual
area net# di lapangan. 7al ini dilakukan untuk mengetahui apakah hasil
pengukuran yang telah dilakukan sudah mencukupi atau belum.
Jika hasil plotting belum menunjukkan suatu pola tertentu !H 30 I# maka
ditambah dengan 600 pengukuran berikutnya dan ?00 hasil pengu-kuran tersebut
diplot/ kontur lagi sampai didapatkan pola orientasi yang jelas. 1etapi, kalau
sampai dengan B00 pengukuran atau lebih hasilnya tetap tidak menunjukkan
pola tertentu !tersebar merata pada stereo net#, maka pengukuran untuk blok
Khairani Ritonga03061002073
++
7/25/2019 Stereografis Lereng-snv040603
13/61
tersebut dapat dianggap cukup. !$ara pengecekan yang lebih detil diberikan oleh
Stauer !+5BB# dalam 7oek dan ray, +5C+#.
+am-ar : +aris Pengukuran (scan line)
Khairani Ritonga03061002073
+3
7/25/2019 Stereografis Lereng-snv040603
14/61
Khairani Ritonga03061002073
+6
7/25/2019 Stereografis Lereng-snv040603
15/61
+am-ar ': .ontoh 5ormulir Pengamatan Lapangan
. Karakteristik ,idang Lemah dan Kekuatan assa ,atuan
atuan umumnya mempunyai kekuatan yang jauh lebih tinggi dibandingkan
dengan kekuatan tanah, tetapi massa batuan kekuatannya umumnya lebih rendah
diban-dingkan terhadap kekuatan batuan utuhnya. erkurangnya kekuatan massa
batuan tersebut adalah karena kehadiran bidang-bidang lemah !struktur geologi#
pada batuan yang tadinya merupakan batuan utuh tersebut.
Kekuatan massa batuan hampir sepenuhnya dipengaruhi oleh karakteristik bidang-
bidang lemahnya, terutama sistem kekarnya. eberapa kondisi bidang lemah !baik
sendiri atau gabungan# sangat mem-pengaruhi kekuatan massa batuannya, yaitu
kohesi sisa !$r# maupun sudut geser dalam sisanya ! %r#. Kondisi-kondisi tersebut
adalah *
+. Kekasaran !roughness#, bidang struktur yang permukaannya kasar apabila
dikenai tegangan geser akan menghasilkan angka kohesi maupun sudut geser
dalam yang lebih tinggi dibandingkan dengan yang permukaannya halus
!licin#
3. Kegelombangan !waviness#, permukaan bidang struktur yang bergelombang
atau bergerigi juga akan menghasilkan angka kohesi yang lebih tinggi
dibandingkan permukaan yang tidak berkelombang !lurus#.
6. ebar bukaan, bukaan bidang struktur yang lebar akan menghasilkan kekuatan
yang lebih rendah dibandingkan bukaan yang sempit.
?. aterial pengisi dan siat-siatnya, kalau bukaan struktur terisi oleh material
yang kekuatannya rendah, lunak, lembab !misalnya mineral lempung# maka
kekuatan batuannyapun akan rendah karena material pengisi tersebut berungsi
sebagai pelumas. 1etapi jika material pengisinya mem-punyai kekuatan yang
tinggi atau bertindak sebagai perekat !misalnya ku-arsa, kalsit, dll# maka
kekuatan massa batuannya akan lebih tinggi.
:. Jarak kekar, adalah jarak tegak lurus antara dua kekar yang berurutan padagaris pengukuran. Jarak dan perpotongan antar kekar !bidang lemah# sangat
mempengaruhi kekuatan massa batuan. assa batuan dengan sistem kekar
rapat dan/ atau saling berpotongan jelas kekuatannya jauh lebih kecil
dibandingkan yang kekarnya jarang, apalagi terhadap batuan utuh.
4S merekomendasikan pemakaian standar jarak kekar yang dibuat oleh
ttewel !+5C+, yang telah diperbarui# seperti pada 1abel dibawah ini *
Khairani Ritonga03061002073
+?
7/25/2019 Stereografis Lereng-snv040603
16/61
7/25/2019 Stereografis Lereng-snv040603
17/61
akibat tambahan tekanan hidraulik. Sedangkan bidang lemah yang tidak berair
!kering# tidak akan mengalami hal tersebut.
(alam analisis longsoran kekuatan massa batuan yang berperan adalah kuat geser!shear strength#. Kuat geser untuk bidang lemah dapat ditentukan dari uji
laboratorium atau uji lapangan !insitu# dengan menggunakan kriteria selubung
)atton atau kur&a selubung arton sbb*
+. Selubung bilinier )atton
a# untuk harga "n kecil * p ;
7/25/2019 Stereografis Lereng-snv040603
18/61
+am-ar &": Prediksi kekuatan -idang lemah yang kasar (,arton@ &3'')
D ,e-erapa *stilah Penting
+. ,atuan utuh !intact rock# adalah potongan atau blok batuan dengan ukuran
kecil atau besar, yang tidak dipsahkan oleh struktur !kekar, sesar, retakan,
rekahan dll.#, bersiat homogen dan isotrop sehingga kekuatan maupun pe-
nyebaran tegangan pada semua bagiannya dapat dianggap sama kesemua arah.
3. assa -atuan !rock mass# adalah susunan potongan atau blok batuan yang
dipisahkan oleh bidang-bidang lemah yang umumnya adalah struktur geologi
!sesar, bidang perlapisan, sistem kekar, rekahan# sehingga kekuatannya
berkurang, dan perambatan tekanan/ tegangan ke semua arah pada batuantersebut tidak merata. agian dari massa batuan yang paling lemah adalah
pada bidang batas batuan utuhnya !struktur# yang karena itu disebut sebagai
bidang lemah.
6. Kondisi day light adalah kondisi dimana arah bidang lemah sama/ selaras
dengan arah lereng, dan keduanya saling berpotongan pada permukaan
terbuka.
?. >o?k uality Designation !P(# menyatakan tingkat kerapatan kekar pada
massa batuan. P( dapat dipakai sebagai data tambahan/ bahan pertimbangan
dalam analisis kestabilan/ kemantapan lereng batuan.
Khairani Ritonga03061002073
+9
7/25/2019 Stereografis Lereng-snv040603
19/61
7/25/2019 Stereografis Lereng-snv040603
20/61
+am-ar &&: ,e-erapa %enis longsoran tanah
3. ongsoran bidang !plane failure#
ongsoran bidang dapat terjadi pada lereng dimana pembentuknya adalah
massa batuan yang orientasi bidang lemahnya sejajar dengan arah
kemiringan lereng. Jadi longsoran tersebut mengikuti arah bidang lemah
yang ada !Gambar ++ dan +3#..
Khairani Ritonga03061002073
+5
7/25/2019 Stereografis Lereng-snv040603
21/61
+am-ar &&: Permukaan longsoran -idang
+am-ar &!: Kasus longsoran -idang$ -a%i
Khairani Ritonga03061002073
30
7/25/2019 Stereografis Lereng-snv040603
22/61
6. ongsoran baji !wedge failure#
ongsoran baji adalah longsoran bidang dengan 3 atau lebih bidang lemah.
ongkah atau baji yang meluncur bisa bertumpu pada kedua bidang
lemahnya atau hanya pada salah satu bidang saja, tergantung dari posisi/kedudukan bidang-bidang lemah tersebut.
+am-ar : Permukaan longsoran -a%i
Khairani Ritonga03061002073
3+
7/25/2019 Stereografis Lereng-snv040603
23/61
7/25/2019 Stereografis Lereng-snv040603
24/61
7/25/2019 Stereografis Lereng-snv040603
25/61
. Analisis Kemantapan Lereng dan Proyeksi Stereogra6is
+. idang lemah
Struktur geologi !besar maupun kecil# akan merupakan bidang lemah, karenakeberadaannya mengubah kontinuitas batuan jadi jelas mengganggu
kekuatan batuan dan penyebarannya.
a. (istribusi bidang lemah
(i alam !lapangan# sebenarnya orientasi bidang-bidang lemah batuan
!struktur geologi# sangat ber&ariasi, tetapi pada dasarnya mempunyai
pola-pola tertentu yang menunjukkan/ memperlihatkan bahwa pola
tersebut mengikuti suatu sistem bidang lemah tertentu !bidang
perlapisan, atau sistem kekar/ joint set tertentu#
b. Kehadiran beberapa bidang lemah !hasil analisis stereograis#(engan proyeksi stereograis, yang pada hakekatnya adalah suatu
metoda statistik, penyebaran orientasi bidang lemah tersebut dapat
dikelompokkan dalam beberapa sistem yang masing-masing relati sama/
berkelompok !mode#. (alam suatu populasi bidang lemah bisa terdapat
satu, dua, atau lebih kelompok populasi, atau bahkan ada yang tidak
dapat dikelompok-kan !random dan tersebar secara merata#.
c. rah kemiringan bidang lemah
(ari proyeksi stereograis diatas dapat dilihat bahwa di suatu daerah
penyebaran bidang lemah tertentu bisa terdapat beberapa arah
kemiringan bidang lemah yang masing-masing mewakili
!mempresentasikan# kelom-poknya !misalnya* bidang sesar, beberapa
bidang perlapisan, dan beberapa kelompok kekar/ joint set#.
(engan menyederhanakan seluruh sistem bidang lemah menjadi hanya
beberapa bidang lemah saja, maka analisis terhadap kemantapan lereng
dapat dilakukan dengan lebih mudah, cepat, dan murah.
d. )opulasi, orientasi, dan kerapatan struktur !kekar#
(alam keadaan tertentu, terutama pada daerah dengan sejarah tektonik
yang kuat, bidang-bidang lemah !terutama kekar# bisa terbentuk secaraintensi, rapat, dan dengan orientasi !strike/ dip# yang sangat ber&ariasi
sehingga tidak ada yang dominan. Keadaan tersebut akan membuat hasil
proyeksi stereograis tidak memberikan suatu pola/ pengelompokan
tertentu, tetapi menggambarkan penyebaran kutub bidang lemah yang
merata pada seluruh bidang proyeksi !random#.
Khairani Ritonga03061002073
3?
7/25/2019 Stereografis Lereng-snv040603
26/61
+am-ar &4: Se-aran -idang kekar yang rapat dan merata
)ola seperti diatas menunjukkan bahwa tidak ada kecenderungan
terjadinya longsoran melalui bidang lemah tertentu, dan longsoran yang
mungkin terjadi adalah longsoran busur !seperti pada tanah#. 7oek dan
ray !+5C+# menyatakan bahwa massa batuan yang terkekarkan sangat
kuat dan mulai lapuk akan menghasilkan longsoran yang berbentuk
busur.
. Proyeksi Stereogra6is dan Pengolahan Data Struktur
ntuk memudahkan analisis struktur atau bidang lemah pada massa batuan !yang
jumlahnya banyak dan mempunyai orientasi yang beragam# dipakai metoda grais
dengan bantuan proyeksi stereogais. $aranya adalah dengan mengambarkan
kutub-kutub !poles# dari setiap bidang lemah tersebut pada suatu bola yang
kemudian diproyeksikan pada sebuah bidang datar.
Khairani Ritonga03061002073
3:
7/25/2019 Stereografis Lereng-snv040603
27/61
+am-ar &/: Proyeksi equatorial dan polardari suatu -ola
Khairani Ritonga03061002073
3B
7/25/2019 Stereografis Lereng-snv040603
28/61
+am-ar &: Penggam-aran stereonet
Khairani Ritonga03061002073
39
7/25/2019 Stereografis Lereng-snv040603
29/61
3. RAuatorial eAual-area stereonet !Schmidt net#
+am-ar &': Stereonet ekuatorial luassama (S?hmidtnet)
Khairani Ritonga03061002073
3C
7/25/2019 Stereografis Lereng-snv040603
30/61
6. )olar eAual area stereonet
+am-ar &9: Stereonet polar luassama
Khairani Ritonga03061002073
35
7/25/2019 Stereografis Lereng-snv040603
31/61
?. (ennes cur&ilinear cell counting net
+am-ar &3: 8aring penghitungan sel kurvilinier (Dennes tipe ,)
Khairani Ritonga03061002073
60
7/25/2019 Stereografis Lereng-snv040603
32/61
:. )enggambaran bidang lemah
Khairani Ritonga03061002073
6+
7/25/2019 Stereografis Lereng-snv040603
33/61
Khairani Ritonga03061002073
63
7/25/2019 Stereografis Lereng-snv040603
34/61
Khairani Ritonga03061002073
66
7/25/2019 Stereografis Lereng-snv040603
35/61
Khairani Ritonga03061002073
6?
7/25/2019 Stereografis Lereng-snv040603
36/61
)enghitungan kutub !pole#
+am-ar !": Iasil penghitungan titiktitik kutu- -idang lemah
Khairani Ritonga03061002073
6:
7/25/2019 Stereografis Lereng-snv040603
37/61
B. )enentuan bidang-bidang utama !pembuatan kontur#
+am-ar !&: Iasil penggam-aran kontur se-aran -idang lemah
Khairani Ritonga03061002073
6B
7/25/2019 Stereografis Lereng-snv040603
38/61
D Peman6aatan Data Struktur Dalam Kemantapan Lereng
+. )endugaan jenis longsoran
+am-ar !!: Se-aran -idang lemah dan %enis longsoran yang mungkin ter%adi
Khairani Ritonga03061002073
69
7/25/2019 Stereografis Lereng-snv040603
39/61
3. )endugaan arah longsoran
+am-ar !#: Pendugaan arah longsoran dar hasil analisis stereogra6is
Khairani Ritonga03061002073
6C
7/25/2019 Stereografis Lereng-snv040603
40/61
+am-ar !4: 1valuasi stereogra6is kemungkinan longsoran pada open pit
Khairani Ritonga03061002073
65
7/25/2019 Stereografis Lereng-snv040603
41/61
!a#
Khairani Ritonga03061002073
?0
7/25/2019 Stereografis Lereng-snv040603
42/61
!b#
+am-ar !/: Iasil analisis kinematik potensi longsor (a dan -)
Khairani Ritonga03061002073
?+
7/25/2019 Stereografis Lereng-snv040603
43/61
+am-ar !: Jahapan analisis longsoran -idang
Khairani Ritonga03061002073
?3
7/25/2019 Stereografis Lereng-snv040603
44/61
+am-ar !': Penentuan -idang potong pada -a%i
Khairani Ritonga03061002073
?6
7/25/2019 Stereografis Lereng-snv040603
45/61
+am-ar !9: Pendugaan longsoran -idang
Khairani Ritonga03061002073
??
7/25/2019 Stereografis Lereng-snv040603
46/61
* Pengumpulan Data +eologi (Lapangan)
A Pemetaan +eologi
Sebelum pengukuran struktur, lebih dulu dilakukan studi geologi pada daerah
yang lebih luas untuk mengetahui sebaran litologi !mengenali jenis batuan dan
tanah#, penyebaran struktur !sesar, perlapisan, sistem perlipatan#, dan
pertumbuhan sistem kekar di daerah penyelidikan. Studi ini meliputi semua data
yang sudah ada !peta geologi, pengukuran struktur, hasil analisis struk-tur, dll.#,
maupun dengan melakukan pemetaan secara langsung !data primer#. 1ermasuk
dalam kegiatan ini adalah pengumpulan data airtanah yang sudah ada.
+am-ar !3: Diagram alir penggunaan data geologi
Khairani Ritonga03061002073
?:
7/25/2019 Stereografis Lereng-snv040603
47/61
7/25/2019 Stereografis Lereng-snv040603
48/61
+am-ar #&: Skema pem-agian -lok@ penampang tegak@ dan gam-aran #D
Khairani Ritonga03061002073
?9
7/25/2019 Stereografis Lereng-snv040603
49/61
, Survei +eo6isika
Sur&ei geoisika meskipun dapat dilakukan tetapi tidak dapat memberikan datakuantitati yang diperlukan untuk analisis kemantapan lereng. 7asil sur&ei
geoisika lebih membantu dalam mengetahui secara kualitati penye-baran
horisontal maupun &ertikal dari batuan terkekarkan yang menjadi obyek
penyelidikan.
. Pengam-ilan .ontoh Janah dan ,atuan
$ontoh tanah dan batuan merupakan bagian yang penting dari pengumpulan data
parameter yang diperlukan untuk analisis kemantapan lereng. $ontoh-contoh
tersebut diperlukan untuk penelitian laboratorium untuk mendapatkan parameter-
parameter siat isik maupun siat mekanik tanah dan batuan yang terlibat dalamanalisis kemantapan lereng. 8leh karena itu, contoh tersebut harus diambil dan
diperlakukan dengan menggunakan cara pengambilan contoh yang benar
!standar#. ntuk contoh tanah, adalah sangat penting untuk melindunginya dari
goncangan dan pengurangan kandungan air-nya !undisturbed sample#.
+. angsung
)ada lokasi yang berada di permukaan atau bukaan yang sudah tersingkap oleh
penggalian, contoh tanah atau batuan dapat diambil secara langsung dan tidak
perlu lagi membuat sumuran, paritan, atau pemboran.
3. Sumur dan paritan
Jika contoh !tanah# yang akan diambil berada pada lokasi yang belum
tersingkap tetapi tidak terlalu dalam maka perlu dilakukan pembuatan sumuran
atau paritan untuk mempermudah pengambilan con-tohnya.
6. )emboran
ntuk mengambil contoh batu atau tanah pada tempat yang cukup dalam,
umumnya diperlukan pemboran !core drilling#.
?. )engambilan contoh
Khairani Ritonga03061002073
?C
7/25/2019 Stereografis Lereng-snv040603
50/61
!a#
!b#
+am-ar #!: Pem-oran inti untuk sampling
Khairani Ritonga03061002073
?5
7/25/2019 Stereografis Lereng-snv040603
51/61
+am-ar ##: Pemilihan dan penanganan ?ontoh core
Khairani Ritonga03061002073
:0
7/25/2019 Stereografis Lereng-snv040603
52/61
+am-ar #4: Penaganan ?ontoh massa -atuan
:. Spesiikasi contoh
a. Jenis contoh
$ontoh terganggu adalah contoh yang diambil tidak dengan cara
pengambilan khusus dan tidak perlu dijaga keasliannya !kondisi yang
sama dengan keadaannya semula sebelum dia-mbil#. iasanya contoh
seperti ini tidak untuk uji laboratorim untuk parameter kekuatan batuan
atau kandungan air.
$ontoh tak terganggu adalah contoh yang diambil secara khusus agar
siat aslinya di alam tidak berubah !siat mekanik, kandungan air,kemas, dll.# dan contoh tersebut juga harus di-lindungi dari goncangan,
penguapan air, maupun perubahan lainnya.
b. kuran contoh
kuran contoh umumnya disesuaikan dengan uji yang akan dilakukan dan
ukuran alat uji yang digunakan di laboratorium.
Khairani Ritonga03061002073
:+
7/25/2019 Stereografis Lereng-snv040603
53/61
+am-ar #/: Penyiapan ?ontoh untuk u%i la-oratorium
Khairani Ritonga03061002073
:3
7/25/2019 Stereografis Lereng-snv040603
54/61
(. Pengu%ian di Lapangan (insitu test)
eberapa jenis uji untuk mendapatkan parameter yang diperlukan untukanalisis kemantapan lereng dapat !kadang-kadang disarankan# dilakukan
langsung dilapangan, misalnya uji geser langsung, baik untuk tanah maupun
batuan. Keuntungan uji langsung di lapangan adalah parameter yang
didapatkan lebih teliti karena skala pengujiannya lebih besar, contoh tidak
rusak di perjalanan, dan mengurangi beban transportasi contoh. Kerugiannya
adalah uji lapangan umumnya lebih mahal dan memerlukan waktu dan
persiapan yang lama.
!a#
!b#
+am-ar #: 7%i geser langsung di lapangan
Khairani Ritonga03061002073
:6
7/25/2019 Stereografis Lereng-snv040603
55/61
!a#
!b#
+am-ar #': 7%i pem-e-anan di lapangan
Khairani Ritonga03061002073
:?
7/25/2019 Stereografis Lereng-snv040603
56/61
Khairani Ritonga03061002073
::
7/25/2019 Stereografis Lereng-snv040603
57/61
Penyelidikan Airtanah
(alam analisis kemantapan lereng keberadan dan kondisi airtanah pada lokasi
lereng mempunyai pengaruh yang sangat penting dan harus mendapatkanperhatian yang serius. ntuk itu maka posisi muka airtanah di daerah tersebut
harus diketahui dengan pasti, demikian juga siat hidrogeologis lainnya !misalnya
kondukti&itas hidraulik, dll.#.
)engaruh airtanah terhadap lereng adalah dalam bentuk gangguan terhadap
kemantapannya a.l. *
+. 1ekanan air !tekanan hidraulik# *
a. mengurangi kuat geser !tanah maupun massa batuan#
b. meningkatkan gaya penggerak
3. eningkatkan beban !moisture content#6. enyebabkan erosi permukaan lereng *
a. pada muka lereng
b. pengisian rekahan
c. penyumbatan !clogging#
?. enyebabkan pelapukan material pembentuk lereng
:. enyebabkan likuiaksi pada tanah residu, lanau !tanah loss#, atau timbunan
)enyelidikan kondisi airtanah dapat dilakukan dengan cara *
+. engukur muka air tanah pada sumur yang sudah ada atau sumur baru !dibuat
sumur gali atau sumur bor dangkal baru#
3. emetakan litologi dan sistem akuier yang ada di daerah yang bersangkutan
6. elakukan analisa kimia airtanah !pengambilan contoh dan uji labora-torium#.
irtanah mungkin mengandung ion-ion yang dapat melarutkan semen dll.
?. ji permeabilitas, dll.
Gambar O; dari Topadol !6 gambar hal :.:, :.9, dan :.C#
Khairani Ritonga03061002073
:B
7/25/2019 Stereografis Lereng-snv040603
58/61
** Pemodelan +eologi
(ari hasil pemetaan geologi/ hidrogeologi dibuat model penyebaran tanah/ batuan,penampang geologi dan hidrogeologi, untuk mendapatkan gambaran mengenai
penyebaran litologi dengan batas-batasnya, penyebaran struktur, dan kondisi airtanah,
yang merupakan aktor-aktor penting dalam analisis kemantapan lereng dan
perencanaan dimensi lereng dengan segala konsekuensinya.
+. )eta geologi
)eta geologi merupakan gambaran mengenai penyebaran litologi dan struktur
geologi yang ada di daerah penyelidikan secara lateral
!a#
Khairani Ritonga03061002073
:9
7/25/2019 Stereografis Lereng-snv040603
59/61
!b#
+am-ar #9: Peta geologi (a) dan -lok struktur dan orientasi kekar (-)
3. (iagram pagar
(iagram pagar adalah penampilan peta geologi secara perspekti 6-(imensi, untuk
memperlihatkan konigurasi geologi yang lebih jelas.
6. )enampang geologi dan kondisi airtanah)enampang geologi merupakan gambaran mengenai penyebaran litologi, struktur
geologi/ bidang lemah yang ada secara &ertikal. )enampang ini sebaiknya dibuat
sejajar dengan dengan penampang lereng yang akan dibuat. Sedangkan kondisi
airtanah dinyatakan dengan menggambarkan posisi muka airtanah pada
penampang geologi tersebut.
Khairani Ritonga03061002073
:C
7/25/2019 Stereografis Lereng-snv040603
60/61
+am-ar #3: Penampang geologi pit
!a#
Khairani Ritonga03061002073
:5
7/25/2019 Stereografis Lereng-snv040603
61/61
!b#
+am-ar 4": Pola kesta-ilan lereng di sekeliling pit hasil analisis streogra6is