POTENSI DAN BENTUK BIDANG RUNTUHAN PADA LERENG TAMBANG TERBUKA

Transkripsi

1 POTENSI DAN BENTUK BIDANG RUNTUHAN PADA LERENG TAMBANG TERBUKA Heri Syaeful Pusat Pengembangan Geologi Nuklir Jl. Lebak Bulus Raya No. 9 Ps. Jumat, Jakarta, 1244 ABSTRAK POTENSI DAN BENTUK BIDANG RUNTUHAN PADA LERENG TAMBANG TERBUKA. Perencanaan suatu tambang terbuka sangat dipengaruhi oleh banyak hal dan salah satu hal penting yang diperhitungkan adalah kestabilan lereng. Analisis kestabilan lereng pada tambang terbuka secara umum terbagi pada dua bagian yaitu highwall dan footwall. Dalam rangka memahami potensi bidang keruntuhan pada lereng highwall dilakukan analisis kestabilan lereng menggunakan metoda Morgenstern-Price (1965) dan pada lereng footwall menggunakan metoda Spencer (1967). Setelah itu dilakukan pengamatan pada longsoran yang terjadi pada daerah highwall dan footwall agar diketahui kesesuaian penerapan metoda analisis yang telah diterapkan. Berdasarkan hasil pengamatan diketahui bentuk bidang keruntuhan pada lereng highwall adalah sirkuler, serupa dengan pada perencanaan. Longsor pada umumnya disebabkan oleh pengaruh air yang meresap dan mempengaruhi kesetimbangan, selain itu diperkirakan terjadi pelapukan yang menyebabkan berubahnya sifat mekanik batuan dari kondisi awal. Sedangkan pada lereng footwall, selain longsor planar, pada daerah dengan pengaruh struktur geologi yang kuat terjadi longsor berbentuk semi sirkuler. Pada daerah dengan pengaruh struktur geologi tersebut pemodelan sifat material sebaiknya menggunakan sistem Geological Strength Index (GSI) agar pengaruh bidang diskontinuitas kekar termasuk dalam analisis. Kata Kunci : analisis kestabilan lereng, tambang terbuka, bidang longsor ABSTRACT POTENTIAL AND SHAPE OF FAILURE PLANE IN OPEN PIT SLOPE. Planning an open pit mine influenced by various things and one very important thing is the stability of the slope. Analysis of slope stability in open pit mines generally divided on two parts, namely the highwall and footwall. In order to understand the failure potential in highwall slope, performed slope stability analysis using the method of Morgenstern- Price (1965) and in the footwall slopes using the method of Spencer (1967). After that observation conducted on slope failure that occurred in the highwall and footwall in order to know the suitability of the method of analysis that has been applied. Based on the observation, shape of failure plane in highwall slope is circular, similar with in the planning. Failure generally caused by the pervasive influence of water and affected the balance, beside that weathering predicted to occur and causing changes in the mechanical properties of rocks from the initial condition. While in the footwall slopes, beside planar failure, in areas with strong influence of geological structure, semicircular shaped of failure plane also occured. In areas with the influence of geological ISBN

2 structure, modeling of material properties should use the system of Geological Strength Index (GSI) in order to take into account the influence of joint discontinuity plane in the analysis. Key words : slope stability analysis, open pit, failure plane PENDAHULUAN Tambang terbuka adalah suatu bukaan yang dibuat dari permukaan tanah dan bertujuan untuk mengambil mineral atau batubara, bukaan tersebut akan dibiarkan tetap terbuka selama pengambilan mineral atau batubara masih berlangsung. Desain suatu tambang terbuka sangat dipengaruhi oleh banyak hal dan salah satu hal penting yang diperhitungkan adalah kestabilan lereng. Kestabilan lereng merupakan suatu faktor yang sangat penting karena menyangkut persoalan keselamatan manusia, keamanan peralatan serta kelancaran produksi. Mengingat pentingnya kestabilan lereng dalam tambang terbuka, maka perlu diketahui metoda analisis kestabilan lereng, pemodelan sifat material, termasuk bentuk dan potensi bidang runtuh yang dapat terbentuk pada lereng highwall dan footwall. Potensi keruntuhan pada desain tersebut selanjutnya akan dibandingkan dengan longsoran yang secara aktual terjadi pada tambang terbuka. METODA Kestabilan lereng tergantung pada gaya penggerak dan penahan yang bekerja pada lereng. Gaya penggerak adalah gaya-gaya yang mengakibatkan suatu bagian lereng bergerak. Sedangkan gaya penahan adalah gaya-gaya yang mempertahankan kestabilan bagian lereng tersebut. Jika gaya penahannya lebih besar dari gaya penggerak, maka lereng tersebut dalam keadaan stabil. Kestabilan suatu lereng biasanya dinyatakan dalam bentuk Faktor Keamanan (FK) berdasarkan kondisi FK = gaya penahan / gaya penggerak. Faktor-faktor yang mempengaruhi kestabilan lereng diantaranya geometri lereng, struktur geologi, kondisi air tanah, sifat fisik dan mekanik tanah/batuan, serta gaya-gaya yang bekerja pada lereng. Geometri lereng ISBN

3 sangat mempengaruhi kestabilan suatu lereng. Semakin besar kemiringan dan ketinggian suatu lereng, maka kestabilannya akan semakin kecil. Struktur batuan juga mempengaruhi kestabilan dalam hal keterdapatan bidang-bidang diskontinuitas seperti sesar, perlapisan dan rekahan. Struktur batuan tersebut merupakan bidangbidang lemah dan sekaligus dapat menjadi tempat merembesnya air yang menyebabkan berkurangnya nilai kuat geser pada tanah. Sifat fisik batuan yang mempengaruhi kemantapan lereng adalah bobot isi (densitas), porositas dan kandungan air, sedangkan sifat mekanik didapatkan dari pengujian kekuatan di laboratorium, baik berupa uji tarik, tekan, maupun geser. Metoda yang diterapkan dalam analisis menggunakan metoda kesetimbangan batas (limit equilibrium) dengan pendekatan metoda irisan (Gambar 1). Metode irisan merupakan metode yang sangat populer dalam analisa kestabilan lereng. Metode ini telah terbukti sangat berguna dan dapat diandalkan dalam praktek rekayasa serta membutuhkan data yang relatif sedikit dibandingkan dengan metode lainnya,seperti metode elemen hingga (finite element), metode beda hingga (finite difference) atau metode elemen diskrit (discrete element). Ide untuk membagi massa di atas bidang runtuh ke dalam sejumlah irisan telah digunakan sejak awal abad 2. Pada tahun 1916, Peterson melakukan analisis kestabilan lereng pada beberapa dinding dermaga di Gothenberg, Swedia, dimana bidang runtuh dianggap berbentuk sebuah busur lingkaran dan kemudian massa di atas bidang runtuh dibagi ke dalam sejumlah irisan vertikal. Dua puluh tahun kemudian, Fellenius (1936) memperkenalkan metode irisan biasa. Setelah itu muncul beberapa metode irisan lainnya, antara lain yang dikembangkan oleh: Janbu (1954, 1957); Bishop (1955); Morgenstern dan Price (1965); Spencer (1967); Sarma (1973, 1979); Fredlund dan Krahn (1977), Fredlund, dkk (1981); Chen dan Morgenstern (1983); Zhu,Lee dan Jiang (23). ISBN

4 Gambar 1. Metoda irisan lereng dengan bidang runtuh berbentuk busur lingkaran dan gabungan busur lingkaran dengan segmen garis lurus (Saifuddin, 28) Perhitungan faktor keamanan dilakukan berdasarkan kesetimbangan momen dan kesetimbangan gaya. Salah satu faktor yang mempengaruhi ketelitian perhitungan faktor keamanan adalah asumsi tentang gaya geser antar irisan yang digunakan. Untuk metode-metode yang memenuhi semua kondisi kesetimbangan gaya dan momen, pada umumnya pengaruh dari asumsi gaya geser antar irisan terhadap perhitungan faktor keamanan untuk semua bentuk bidang runtuh adalah kecil sekali dan diabaikan. Namun hal tersebut tidak berlaku pada metode-metode yang tidak memenuhi semua kondisi kesetimbangan. Pada umumnya untuk semua bentuk bidang runtuh, kecuali bidang runtuh busur lingkaran, terdapat pengaruh yang cukup besar dari asumsi gaya geser antar-irisan terhadap faktor keamanan dengan kesetimbangan 12 ISBN

5 momen. Faktor keamanan dengan kesetimbangan gaya juga dipengaruhi oleh asumsi gaya geser antar-irisan yang digunakan, kecuali untuk bidang runtuh planar. Metoda irisan yang akan diterapkan dalam penelitian ini adalah metode Morgenstern-Price (Morgenstern and Price, 1965) pada lereng highwall dan Spencer (1967) pada lereng footwall. Kedua metode tersebut dapat digunakan untuk semua bentuk bidang runtuh dan telah memenuhi semua kondisi kesetimbangan. Metode Morgenstern- Price (1965) menggunakan asumsi yang sama dengan metode kesetimbangan batas umum yaitu terdapat hubungan antara gaya geser antar-irisan dan gaya normal antar-irisan. Asumsi yang diterapkan dalam metoda ini adalah kemiringan gaya geser antar irisan besarnya sebanding dengan fungsi tertentu yang diasumsikan. Sedangkan pada metoda Spencer (1967) asumsi yang digunakan adalah kemiringan dari resultan gaya geser dan normal antaririsan adalah sama untuk semua irisan. Data sifat material yang digunakan dalam penelitian ini menggunakan data dari salah satu tambang batubara di Kalimantan Timur, termasuk metoda pemodelan sifat material, dan perhitungan faktor keamanan. ANALISIS KESTABILAN LERENG HIGHWALL Lereng pada highwall terbagi dalam beberapa bagian yaitu bench/jenjang, catch bench/berm, ramp, slope toe, dan slope crest (Gambar 2). Dalam desain lereng highwall dilakukan analisis untuk bench slope (sudut jenjang) dan overall slope. Sudut jenjang tidak dilakukan perhitungan dikarenakan sejak lama telah diterapkan sudut untuk semua jenjang, dan telah terbukti aman untuk kondisi batuan di lokasi tambang. Pengecualian dilakukan apabila terdapat zona wash out, yaitu pada zona pasir lepas yang mempunyai nilai kohesi sangat rendah. Pada zona tersebut sudut jenjang yang digunakan adalah 45. Dalam perhitungan overall slope dibutuhkan data model geologi, struktur geologi, kondisi aktual topografi, airtanah, stage plan/face position, sejarah penambangan, dan parameter sifat teknis batuan. ISBN

6 Gambar 2. Terminologi umum dalam desain lereng open-pit (Sjoberg, 1996) Pada perhitungan overall slope, sifat material untuk lapisan overburden/ interburden atau lapisan non-batubara dimodelkan mengggunakan grafik fungsi tegangan geser/normal (shear/normal stress). Sedangkan untuk lapisan batubara menggunakan parameter sifat material mohr-coulomb. Data sifat teknis yang digunakan dalam pemodelan sifat material sedimen nonbatubara adalah: - Berat isi (unit weight - ) Berat isi adalah perbandingan antara berat contoh tanah dengan volumenya. Contoh tanah dibentuk dengan memakai alat pencetak berbentuk silinder dengan ukuran tertentu, kemudian beratnya ditimbang dan volumenya dihitung. Berat isi material sedimen nonbatubara dilokasi tambang berkisar antara kn/m 3. - Rock quality designation (RQD) Rock quality designation (RQD) merupakan modifikasi dari persentase core recovery dimana panjang inti yang lebih besar dari mm (4 inchi) dijumlahkan dan 14 ISBN

7 dibagi dengan panjang core run. RQD merupakan indeks kualitas batuan dimana dapat mencerminkan problematik batuan, diantaranya pelapukan, zona lunak, zona frakturasi, zona sesar, dan kekar. Data RQD didapatkan dari hasil identifikasi lapangan oleh well site geologist pada saat pemboran eksplorasi. - Uniaxial compressive strength (UCS) Tes ini menggambarkan kuat geser tidak terdrainase yang disebabkan tekanan insitu dari contoh tanah. Tes ini dilakukan pada contoh tanah berbentuk silinder tanpa adanya tekanan confining, dilakukan dengan pembebanan aksial sampai terjadi keruntuhan pada contoh. Setiap lapisan dengan ketebalan lebih dari cm dianalisis untuk dimasukkan dalam basis data. Berdasarkan hasil analisis terhadap batuan dilokasi tambang, secara umum didapatkan nilai UCS sebagai berikut:. a) Pit A antara MPa b) Pit B antara MPa c) Pit C antara MPa Hasil analisis UCS tersebut menunjukkan hampir keseluruhan batuan didaerah tambang dapat diklasifikasikan mempunyai kekuatan sangat rendah sampai rendah (Hoek, et. al., 1995 dalam Edelbro, 23). - Geological strength index (GSI) GSI pertama kali diperkenalkan oleh Hoek pada 1994 (Edelbro, 23) merupakan suatu metode untuk mengestimasi pengurangan kekuatan massa batuan akibat kondisi geologi yang berbeda. Nilai GSI didapatkan dari beberapa parameter, diantaranya kekuatan contoh batuan (intact rock), RQD, jarak antara kekar, dan kondisi kekar. Sedangkan faktor air diabaikan karena perhitungan didasarkan asumsi kondisi air kering (Gambar 3). ISBN

8 Gambar 3. Geological Strength Index (Hoek, et. al., 1995 dalam Edelbro, 23) - Intact rock parameter (m i ) Intact rock parameter merupakan nilai konstan contoh batuan yang dinilai berdasarkan kelompok batuan (Gambar 4). Kisaran nilai m i didapatkan untuk setiap material yang bergantung pada granuralitas dan interlocking pada struktur kristal dalam batuan. Nilai m i yang lebih besar menggambarkan karakteristik batuan dengan kristal yang semakin interlocking dan lebih bersifat friksi. Nilai m i yang digunakan dalam perhitungan ditetapkan 6, merupakan nilai material sedimen klastik dengan besar butir sangat halus sampai halus, atau antara batulempung dan batulanau. 16 ISBN

9 Gambar 4. Nilai konstan mi untuk batuan intact berdasarkan kelompok batuan (Hoek, 2 dalam Edelbro 23) - Disturbance factor (D) Parameter disturbance factor merupakan indikasi dari jumlah kerusakan batuan yang dapat terjadi pada saat dilakukan ekskavasi atau peledakan (Gambar 5). Nilai D = mencerminkan batuan mengalami kerusakan yang sangat sedikit, sedangkan nilai D = 1 mencerminkan kondisi batuan yang mengalami kerusakan signifikan pada saat peledakan. Di daerah ISBN

10 tambang peledakan dilakukan secara terkontrol, nilai D ditetapkan.7. Peledakan dilakukan dengan terlebih dahulu membuat lubang bor menggunakan peralatan bor perkusi, dan selanjutnya dilakukan peledakan. Gambar 5. Metode estimasi disturbance factor (Edelbro, 23) 18 ISBN

11 Untuk lapisan batubara data yang digunakan dalam pemodelan sifat material adalah: - Berat isi (unit weight - ) Berat isi material sedimen batubara dilokasi tambang berkisar antara kn/m 3. - Kohesi (C) Kohesi mencerminkan faktor kelekatan material. Pada umumnya nilai kohesi akan tinggi pada material berbutir halus dan rendah pada material berbutir kasar. Nilai kohesi didapatkan dari pengujian triaksial dari contoh inti batuan. Nilai kohesi pada batubara berkisar kn/m 2. - Sudut geser dalam (internal friction - ) Sudut geser dalam merupakan gaya gesek yang timbul antara butiran batuan. Serupa dengan kohesi, nilai sudut geser didapatkan dari hasil pengujian triaksial dilaboratorium terhadap contoh inti batuan. Nilai sudut geser dalam batubara di lokasi tambang cukup rendah atau hanya berkisar antara 7 9. Tahapan awal analisis kestabilan lereng adalah penggambaran penampang litologi dan rencana pemotongan lereng (Gambar 6). Rencana pemotongan lereng secara umum pada tambang didapatkan dari divisi perencanaan pertambangan (mine planning). Garis piesometrik digambarkan berdasarkan hasil pengukuran level muka airtanah dari standpipe piesometer yang dipasang pada bekas sumur eksplorasi (Gambar 7). Karakteristik hidrogeologi formasi batuan di dalam areal pertambangan hampir seluruhnya dapat dikategorikan sebagai aquiclude atau semi impermeabel. Litologi overburden dan interburden sebagian besar merupakan batulanau, batulempung, dengan sangat sedikit batupasir. Sangat jarang terdapat channel batupasir kasar yang umum pada lingkungan pengendapan sungai meander. Kondisi tersebut menjadikan lapisan batubara yang secara fisik banyak mengandung kekar-kekar berfungsi menjadi aquifer. Beban seismik merupakan suatu hal yang harus juga diperhitungkan. Data percepatan seismik menggunakan data dari peta percepatan puncak batuan dasar wilayah indonesia pada SNI (Gambar 8). Berdasarkan data tersebut nilai percepatan seismik ditetapkan sebesar.1 g. ISBN

12 Depth (m) 3 Depth (m) Distance (m) Gambar 6. Geometri lereng dan lapisan tanah/batuan Distance (m) Gambar 7. Garis piesometrik pada penampang lereng 9 Gambar 8. Peta percepatan puncak batuan dasar wilayah Indonesia (SNI ) Perhitungan kestabilan lereng dilakukan dengan mencari bidang runtuh dengan faktor keamanan terkecil berdasarkan metoda Morgenstern-Price (1965). Metoda iterasi bidang runtuh dilakukan dengan grid dan radius (Gambar 9). Hasil perhitungan mendapatkan informasi apakah kemiringan overall-slope pada desain tambang terbuka sudah aman atau perlu mendapatkan revisi. Desain lereng yang aman didapatkan jika faktor keamanan lebih besar dari 1.2, sedangkan jika kurang dari 1.2 maka sudut overall-slope ditambah dengan cara memperlebar ramp atau berm (Gambar 1 13). Desain lereng dengan nilai faktor keamanan yang lebih dari 1.2 selanjutnya akan diaplikasikan pada tambang. ISBN

13 Depth (m) Distance (m) Gambar 9. Analisis iterasi bidang runtuh dengan metode grid and radius Tinggi (m) 8 Tinggi (m) Jarak (m) Gambar 1. Bidang gelincir dengan faktor keamanan terkritis pada overall slope Jarak (m) Gambar 11. Bidang gelincir dengan faktor keamanan terkritis pada interramp slope Tinggi (m) 8 Tinggi (m) Jarak (m) Gambar 12. Bidang gelincir hasil modifikasi desain dengan faktor keamanan terkritis pada interramp slope Jarak (m) Gambar 13. Bidang gelincir hasil modifikasi desain dengan faktor keamanan terkritis pada overall slope ISBN

14 . KESTABILAN LERENG PADA FOOTWALL Tidak seperti pada desain highwall, hampir seluruh tambang terbuka menggunakan kemiringan lapisan batubara sebagai sudut desain footwall (Gambar 14). Namun jika kemiringan lapisan batubara lebih dari 4 ataupun akibat sudah sangat dalamnya pit yang menyebabkan kestabilan lereng kritis, maka desain footwall harus diperhitungkan dengan sangat hati-hati Gambar 14. Kemiringan perlapisan batuan sebagai footwall tambang terbuka Langkah secara umum dalam perhitungan kestabilan lereng footwall: a. Metoda analisis yang digunakan yaitu limit equilibrium dari Spencer. Spencer (1967) mengembangkan dua persamaan dalam faktor keselamatan, yaitu moment equilibrium dan horizontal force equilibrium, selain itu memasukkan gaya geser dan gaya normal antar slice dalam perhitungan, juga dilakukan pengasumsian suatu fungsi gaya konstan diantara slices. b. Garis piesometrik menggunakan data muka airtanah atau garis freatik. c. Bidang gelincir menggunakan fully specified. Hal ini terutama yang membedakan antara analisis pada highwall dan footwall, pada footwall terdapat potensi bidang gelincir planar, yaitu pada bidang diskontinuitas perlapisan batuan. Selain menggunakan fully specified, dilakukan pula optimasi sehingga dimungkinkan terdapat dilakukan 112 ISBN

15 iterasi bidang gelincir disekitar bidang yang ditentukan untuk perhitungan. d. Sifat material overburden/interburden menggunakan fungsi kuat geser, yaitu dari data UCS, intact rock parameter (mi), GSI dan Faktor Disturbansi - Uniaxial compressive strength menggunakan data tengah (median) dari hasil pengujian laboratorium pada batuan didalam satuan batuan atau satuan lapisan seperti telah digabungkan dalam korelasi oleh divisi geologi. Pada banyak kasus perhitungan nilai median lebih konstan dan teratur dari pada menggunakan nilai ratarata yang menghasilkan data yang lebih bervariasi. - Intact rock parameter (m i ) menggunakan nilai antara claystone (4) dan siltstone (9), sehingga dipilih nilai 6 - Geological strength index menggunakan hasil perhitungan dan rata-rata dari analisis laboratoriun UCS, data RQD yang didapat dari well site geologist, sedangkan spacing of joint dan condition of joint didapat dari pengamatan langsung pada kotak inti bor. - Disturbance factor (D) menggunakan nilai.7 yaitu good blasting. Nilai disturbance factor merupakan tidak terjadi disturbance pada massa batuan sedangkan nilai 1 merupakan production blasting, atau blasting dengan tujuan menghancurkan massa batuan untuk tujuan produksi tambang. e. Sifat material batubara menggunakan Mohr-Coulomb. Perhitungan kestabilan lereng pada lereng footwall menggunakan metode Spencer yang menghasilkan faktor keamanan berdasarkan dua metode pendekatan yaitu berdasarkan moment dan force. Pada empat buah garis fully specified slip surface yang telah ditentukan, didapatkan nilai faktor keamanan untuk masing-masing slip surface (Gambar 15). ISBN

16 # ML (sandy clay) 1# ML (sandy clay) 2# Coal 3# NL (silty clay) 2# Coal 3# NL (silty clay) 4# Coal 5# OL (clayey silt) 4# Coal 5# OL (clayey silt) 6# Dump 6# Dump 8 8 Tinggi (m) Tinggi (m) Jarak (m) Jarak (m) # ML (sandy clay) 1# ML (sandy clay) 2# Coal 3# NL (silty clay) 2# Coal 3# NL (silty clay) 4# Coal 5# OL (clayey silt) 4# Coal 5# OL (clayey silt) 6# Dump 6# Dump 8 8 Tinggi (m) Tinggi (m) Jarak (m) Jarak (m) Gambar 15. Hasil perhitungan faktor keamanan pada beberapa fully specified slip surface Sedangkan hasil optimasi dari critical silp surface didapatkan nilai.71 dengan bentuk bidang gelincir didominasi bidang planar pada batas antar perlapisan batuan. Bidang runtuh memperlihatkan potensi ketidakstabilan pada lereng dengan ketinggian mencapai 85 meter. Potensi bidang runtuh berdasarkan bentuk dan kedalaman dapat dikategorikan sebagai bidang runtuh dalam (deep seated) dimana mencapai kedalaman meter (Gambar 16). 114 ISBN

17 14 1# ML (sandy clay) 2# Coal 3# NL (silty clay) 4# Coal 5# OL (clayey silt) 6# Dump.71 Tinggi (m) Jarak (m) Gambar 16. Hasil perhitungan faktor keamanan dengan optimasi Berdasarkan hasil perhitungan yang memperlihatkan faktor keamanan lereng footwall tidak dimungkinkan karena terdapatnya bidang yang rendah maka dilakukan diskontinuitas perlapisan. perhitungan lanjutan untuk mendapatkan bentuk desain lereng yang stabil. Langkah yang dilakukan dalam modifikasi lereng yaitu dengan melakukan pemotongan lereng bagian atas dengan tujuan menghilangkan beban pada keseluruhan lereng dan meningkatkan faktor keamanan. Perubahan kemiringan dalam desain Pemotongan lereng pada lapisan overburden dan pembuatan bench menaikkan faktor keamanan dari.71 menjadi.93, selanjutnya dilakukan pemotongan lagi pada lapisan interburden untuk meningkatkan faktor keamanan. Hasil pemotongan memperlihatkan meningkatnya faktor keamanan dari.93 menjadi 1. (Gambar 17). ISBN

18 Tinggi (m) Tinggi (m) Jarak (m) Jarak (m) Gambar 17. Hasil perhitungan faktor keamanan dengan modifikasi pemotongan lereng pada lapisan overburben (kiri) dan interburden (kanan). PENGAMATAN LONGSOR PADA LERENG HIGHWALL DAN FOOTWALL Tertimbunnya komoditas batubara yang sedang ditambang merupakan salah satu masalah utama yang dapat terjadi akibat longsoran. Hal tersebut menjadikan waktu dan volume pencapaian yang ditargetkan menjadi tidak tercapai akibat harus membersihkan material longsoran. Selain itu longsoran pada badan jalan dapat mengakibatkan terputusnya akses jalan yang dapat menyebabkan terhentinya produksi. Pada longsoran yang besar akan menyebabkan keterlibatan pihak inspektur tambang, pada saat investigasi area longsor harus ditutup sementara yang menyebabkan suatu gangguan pada perencanaan penambangan. Pengamatan longsor yang terjadi pada lereng highwall dan footwall sangat penting dalam meningkatkan pemahaman terhadap bentuk bidang runtuh sehingga dapat dilakukan suatu pencegahan pada saat perencanaan. Selain itu dapat menjadi masukan dalam penentuan atau pemodelan sifat material batubara dan non-batubara dalam analisis perhitungan kestabilan lereng. Suatu contoh longsoran pada daerah highwall terjadi pada tahun 29. Akibat dari longsoran tersebut sekitar ribu ton batubara dibawah area longsoran tidak dapat ditambang, dan jika longsoran terus berlanjut, maka jalan hauling akan terputus dan area workshop 116 ISBN

19 juga harus dipindahkan. Penanganan longsor yang dilakukan adalah dengan pembuatan wide berm selebar meter untuk menangkap material longsoran, sehingga aktivitas penambangan dibawahnya dapat terus dilakukan. Selain itu selama penambangan dilakukan pemasangan alat monitoring untuk memantau pergerakan dinding kearah haul road yang berada diatas dinding (Gambar 18). Dilihat dari dimensinya longsoran pada highwall tersebut berukuran sangat besar dengan luas area mahkota longsor mencapai x m 2. Bentuk mahkota longsor yang melingkar menunjukkan bahwa bentuk bidang runtuhan juga sirkuler, yang memberikan indikasi material batuan bersifat seperti tanah. Pendekatan sifat material dengan mohrcoulomb sangat sesuai dengan kondisi ini. Berdasarkan kenampakan dari material rombakan dan permukaan tanah dari daerah sekitar longsoran diperkirakan longsoran diakibatkan oleh pengaruh aliran air yang masuk kedalam tambang dan menyebabkan terbentuknya efek tekanan air pori tinggi pada tanah/batuan. Gambar 18. Longsoran pada dinding timur Pit J, tahun 29 ISBN

20 Pada lereng footwall, salah satu longsoran yang dapat dijadikan evaluasi adalah longsoran pada tahun 25. Pada saat itu sekitar 2.4 juta ton batubara tertimbun material longsoran. Volume material longsoran mencapai 1 juta m 3 dan waktu yang dibutuhkan untuk membersihkan material tersebut mencapai 12 bulan. Selain itu perlu dilakukan penambahan peralatan dozer sebanyak 12 buah untuk membersihkan material longsoran (Gambar 19). Longsoran yang terjadi meninggalkan mahkota berbentuk sirkuler dengan luas ekstensi area yang cukup luas. Bentuk mahkota longsor yang sirkuler dapat diinterpretasikan sebagai diakibatkan oleh bentuk bidang runtuh atau longsoran yang juga sirkuler. Namun berdasarkan pengamatan lapangan diketahui bahwa zona longsoran merupakan zona struktur yang menyebabkan banyak terdapat bidangbidang diskontinuitas. Berdasarkan hal tersebut maka penentuan parameter sifat material batubara pada zona struktur tersebut yang dimodelkan dengan teori mohr-coulomb menjadi tidak tepat karena kohesi dan sudut geser dalam yang mencerminkan keruntuhan puncak materi akan bervariasi akibat adanya tambahan bidang diskontinuitas kekar. Pendekatan pemodelan sifat material batubara dengan GSI diperkirakan akan lebih sesuai. Secara teori diketahui bahwa batubara akan bersifat regas (ductile) dari pada batulempung atau batulanan yang lebih bersifat lentur (ductile). Sehingga pendekatan GSI sebenarnya akan sangat sesuai dengan kondisi batuan di lapangan. Gambar 19. Longsoran pada footwall di tahun 25, tanda panah menunjukkan mahkota longsoran. 118 ISBN

21 KESIMPULAN 1. Pemodelan sifat material nonbatubara menggunakan fungsi tegangan geser dibagi tegangan normal (shear/normal stress fn.) dan sifat material batubara menggunakan fungsi mohr-coulomb sesuai untuk diaplikasikan pada perhitungan kestabilan lereng pada highwall dan footwall. Hal tersebut dapat dibuktikan dari cukup stabilnya lereng highwall dan footwall di lokasi tambang. 2. Penggunaan metoda analisis kestabilan lereng highwall dari Morgenstern-Price (1965) dan Spencer (1967) pada footwall sesuai untuk diaplikasikan karena dapat berfungsi untuk mencari potensi bidang runtuh berbentuk sirkuler maupun planar. 3. Metoda optimasi sangat sesuai digunakan untuk analisis lanjutan dari pencarian bidang runtuh kritis dengan cara fully specified dikarenakan dapat memperbaiki posisi bidang runtuh. 4. Bentuk bidang keruntuhan pada lereng highwall adalah sirkuler, serupa dengan pada perencanaan. Pada pengamatan longsor yang terjadi pada lereng highwall selain diakibatkan oleh resapan air, kemungkinan juga dipengaruhi oleh ekspose lereng dalam waktu yang lama yang menyebabkan berubahnya sifat material batuan akibat pelapukan. Hal tersebut dapat menyebabkan berkurangnya nilai kuat geser tanah sehingga menyebabkan lereng menjadi tidak stabil. 5. Bentuk bidang keruntuhan pada lereng footwall berdasarkan pengamatan tidak selalu berupa planar. Pada beberapa daerah dengan pengaruh struktur yang kuat longsoran dapat berbentuk semi sirkuler. Daerah dengan pengaruh struktur yang kuat sebaiknya dilakukan analisis secara khusus dan terpisah. Model sifat material batubara pada daerah tersebut sebaiknya menggunakan pendekatan GSI agar pengaruh bidang diskontinuitas kekar termasuk dalam perhitungan. DAFTAR PUSTAKA 1. Arief, S., 28, Analisis Kestabilan Lereng dengan Metoda Irisan, Inco, tidak dipublikasikan. 2. Bell, F. G., 198, Engineering Geology and Geotechnics, Newness- Butterworths, London. ISBN

22 3. Cornforth, D. H., 25, Landslide in Practice, John Wiley and Sons, New Jersey. 4. Edelbro, C., 23, Rock Mass Strength, Technical Report, Lulea University of Technology, Sweden. 5. Harries et. al., 26, Case studies of slope stability radar used in open cut mines, The South African Institute of Mining and Metallurgy International Symposium on Stability of Rock Slopes, Canada. 6. Hoek, E. and Brown, E. T., 1988, The Hoek-Brown Failure Criterion a 1988 update, 15 th Canadian Rock Mechanics Symposium, Toronto. 7. Sjoberg, J., 1996, Large Scale Slope Stability in Open Pit - A Review. Technical Report, Division of Rock Mechanics, Lulea University of Technology - S Lulea Sweden. 8. Spencer, E A method of analysis of the stability of embankments assuming parallel interslice forces. Geotechnique, 17(1): Badan Standardisasi Nasional, 21, Standar Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan SNI Morgenstern, N. R. and Price, V. E., 1965, The analysis of the stability of general slipe surface, Geotechnique, Vol. 15, No. 1, pp ISBN

23 ISBN