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
5/22/2018 Karya Ilmiah
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
5/22/2018 Karya Ilmiah
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
5/22/2018 Karya Ilmiah
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.php5/22/2018 Karya Ilmiah
5/10
Gambar 1 Peta lokasi daerah penelitian
Gambar 2 Lokasi Pemetaan Geoteknik (Sidewallbarat danHighwallpit1 DH)
Peta lintasan
5/22/2018 Karya Ilmiah
6/10
Tabel 1Rock Mass Rating
5/22/2018 Karya Ilmiah
7/10
Gambar 3 ModelPitArea Penelitian
Gambar 4 Model Penampang Lereng 2D Section5
5/22/2018 Karya Ilmiah
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
5/22/2018 Karya Ilmiah
9/10
Gambar 6 Grafik Hubungan Muka Air Tanah dengan Nilai Keamanan Lereng . Pada lereng
Highwallsetiapsection
5/22/2018 Karya Ilmiah
10/10