GEOTEKNIK TAMBANGGEOTEKNIK TAMBANG
DefinisiGeologi Teknik
Ilmu yang mempelajari tentang keadaan permukaanbumi yang dikaitkan dengan kekuatan tanah untukmenopang konstruksi bangunan, seperti gedungbertingkat, jalan raya, jembatan, saluran air, dll.
Geoteknik(Tambang)Merupakan salah satu dari banyak alat dalamperencanaan atau design tambang, Data geoteknikharus digunakan secara benar dengan kewaspadaandan dengan asumsi-asumsi serta batasan-batasan yangada untuk dapat mencapai hasil seperti yang diinginkan.
Jenjang penambangan
LERENG TAMBANG
Fungsi utama dari stabilitaskemiringan dalam penambanganopen pit
untuk nilai ekonomi yang potensial dan meningkatkankeamanankeamanan
KESTABILAN LERENG DALAM TAMBANG
Dalam bidang pertambangan masalah kestabilanlereng ini akan ditemukan pada penggalian tambangterbuka, bendungan untuk cadangan air kerja, tempatpenimbunan limbah buangan (tailing disposal) danpenimbunan bijih (stockyard).penimbunan bijih (stockyard).
KENAPA STABILITAS LERENG PENTING?
Karena dalam pekerjaan yang berhubungandengan penggalian dan penimbunan tanah, batuandan bahan galian, stabilitas lereng menyangkutpersoalan keselamatan manusia (pekerja),keamanan peralatan serta produksi.keamanan peralatan serta produksi.
Dalam keadaan tidak tergganggu tanah atau batuan beradadalam keadaan seimbang terhadap gaya-gaya yang timbul daridalam.
Apabila terjadi perubahan keseimbangan, maka tanah ataubatuan itu akan berusaha mencapai keadaan baru secaraalamiah, berupa degradasi terutama dalam bentuk lonsoran-longsoran atau gerakan lain sampai tercapai kesimbangan baru.
BAGAIMANA LERENG STABIL ?
longsoran atau gerakan lain sampai tercapai kesimbangan baru.
PRINSIP DASAR KESTABILAN LERENG
Gravitasi mengakibatkan gaya tarik material penyusun lerengmenuju ke bawah (Hk. Gravitasi)
Friksi memberikan gaya perlawanan thd kecenderunganpergerakan akibat gravitasi ; friksi = 0 berarti material mudahsekali tergelincir
Semakin besar sudut lereng maka makin besar pulakecenderungan material untuk bergerak ke bawah
DATA SEBAGAI DASAR ANALISIS
Data utama yang dibutuhkan sebagai dasar analisiskemantapan suatu lereng batuan :
Geometri Lereng1.Orientasi (jurus dan kemiringan) lereng1.Orientasi (jurus dan kemiringan) lereng2.Tinggi dan kemiringan lereng (tiap jenjang ataupun total)3.Lebar Jenjang (berm)
Struktur BatuanStruktur batuan yang mempengaruhi kemantapan suatulereng adalah adanya bidang-bidang lemah, yaitu: bidangpatahan (sesar), perlapisan dan rekahan.
Sifat Fisik dan Sifat Mekanik
1.Bobot isi batuan
2.Porositas batuan
3.Kandungan air dalam batuan
4.Kuat tekan, kuat tarik dan kuat geser batuan
5.Sudut geser dalam
Data utama tersebut di atas dapat diperoleh denganData utama tersebut di atas dapat diperoleh denganpenyelidikan-penyelidikan di lapangan dan di laboratorium.
Penyelidikan di Lapangan
1. Pengukuran untuk mendapatkan data geometri lereng2. Seismik refraksi untuk mendapatkan data litologi.3. Pemboran inti dan pembuatan terowongan (adit) untuk
mendapatkan data litologi, struktur batuan dan contohbatuan untuk dianalisis dilaboratorium.
4. Piezometer untuk mengetahui tinggi muka air tanah.5. Uji batuan di lapangan (insitu test) untuk mendapatkan
data tentang sifat mekanik batuan. (misalnya denganblock shear test).
Penyelidikan di laboratorium
Sifat fisik dan sifat mekanik batuan diperoleh dari hasil uji coba(test) di laboratorium terhadap sampel batuan yang diambil dari
lapangan.
Penyelidikan dilaboratorium dilakukan dengan:Penyelidikan dilaboratorium dilakukan dengan:
1.Uniaxial compresive test
2.Triaxial test
3.Direct shear test
4.Penentuan bobot isi batuan, kandungan air dan porositas batuan.
Proses analisis stabilitas lereng
Faktor keamanan (Fk) = gaya penahan / gaya penggerak
Dimana :• F > 1,0 : lereng dalam keadaan mantap• F = 1,0 : lereng dalam keadaan seimbang, siap
longsor• F < 1,0 : lereng tidak mantap
FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KESTABILAN LERENG
SIFAT FISIK DAN MEKANIK BATUAN
t = c + (s+m) tan f
DEFINISI LONGSORAN
…. Is the process by which earthmaterials (bedrock, unconsolidatedsediments & soil) are transporteddown slope by gravity.
“David J Varnes, 1978” : slope mevoment types & process
…. The movement of a mass of rock,debris or earth down a slope
“David. M Cruden, 1991” : a simple definiton of landslide
Perpindahan sejumlah masa batuan atau tanah secara gravitasimenuju bagian bawah suatu lereng
PENYEBAB LONGSORAN
Naiknya tegangan geser(shear stress), faktor-faktornya :
1. Pengurangan penyanggan
Turunnya kekuatan geser(shear strength), faktor-faktornya :
1. Keadaan/rona awal1. Pengurangan penyangganlateral
2. Pertambahan tegangan3. Pengangkatan/penuruna
n regional4. Pemindahan penyangga5. Tegangan lateral
1. Keadaan/rona awal2. Perubahan karena
pelapukan dan reaksikimia
3. Perubahan gaya antarbutiran
4. Perubahan struktur
KLASIFIKASI LONGSORAN BATUAN
Longsoran bidang (Plane Failure)
Longsoran Baji (Wedge Failure)
A. Berdasarkan Bidang Luncur
Longsoran Baji (Wedge Failure)
Longsoran Guling (Toppling Failure)
Longsoran Busur (Circular Failure)
LONGSORAN BIDANG
Penampang Lereng dan bidang bebas longsoran bidang
Longsoran ini disebabkan karena adanya struktur geologi yangberkembang seperti kekar (joint) ataupun patahan yang dapatmerupakan bidang luncur. Longsoran akan terjadi bila kondisi-kondisimerupakan bidang luncur. Longsoran akan terjadi bila kondisi-kondisiseperti di bawah ini terpenuhi semua:1. Jurus bidang luncur sejajar atau mendekati sejajar terhadap jurus
bidang permukaan lereng dengan perbedaan maksimal 200
2. Kemiringan bidang luncur harus lebih kecil dari kemiringan bidangpermukaan lereng, atau pada gambar adalah Ψƒ>ψ ρ
3. Kemiringan bidang luncur lebih besar dari sudut geser dalam atauψ ρ> ɸ
4. Terbentuknya bidang bebas yang merupakan batas lateral darimasa batuan yang longsor
LONGSORAN BAJI
Sama halnya dengan longsoran bidang, longsoran baji ini jugadiakibatkan oleh adanya strukturgeologi yang berkembang.
Perbedaannya adalah adanya duastruktur geologi (dapat sama jenis ataustruktur geologi (dapat sama jenis atauberbeda jenis dan dapat single ataupunset) yang berkembang dan salingberpotongan.
Longsoran baji ini terjadi bila duabuah jurus bidang diskontinueberpotongan dan besar sudut garispotong kedua bidang tersebut (ψp)> sudut geser dalam (ɸ) dan < sudutkemiringan lereng (ψf).
LONGSORAN GULING
Longsoran guling akan terjadi pada suatu lerengyang arah kemiringannya berlawanan dengankemiringan bidang lemahnya.
Hoek & Bray (1981) telah membuat grafik yangdapat memberikan gambaran kapan terjadinyalongsoran tersebut.longsoran tersebut.
Grafik Hoek & Bray (1981)Dari gambar dapat diartikan :
• Jika y > f dan b/h < Tan f,maka balok akan meluncur danmengguling.
• Jika y < f dan b/h < Tan f,maka balok akan langsungmengguling
Posisi Balok pada Longsoran Guling
LONGSORAN BUSUR
Longsoran busur sering terjadi di alam,terutamapada material tanah atau batuan lunak.
Untuk longsoran pada batuan dapat terjadi bilabatuan mengalami pelapukan yang tinggi denganspasi kekar yang rapat, sehingga batuan akanmempunyai sifat seperti tanah.mempunyai sifat seperti tanah.
Klasifikasi LongsoranB. Berdasarkan gerakan & jenis material
Type of Movement
Type of Material
Rock
Soils
Predominantly Coarse
Predominantly Fine
Fall (Jatuhan) Rock fall Debris fall Earth fallFall (Jatuhan) Rock fall Debris fall Earth fall
Topple (Gulingan) Rock topple Debris topple Earth topple
Slide (Gelinciran) Rock slide Debris slide Earth slide
Spread (Sebaran) Rock spread Debris spread Earth spread
Flow (aliran) Rock flow Debris flow Earth flow
Cruden and Varnes, 1996
Jatuhan
Sebaran
Gulingan
Longsoran
Aliran
Longsoran
Longsoran batu
Aliran tanah Rayapan
Debris slideDebris fall
Rock fall