1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Geoteknik merupakan suatu ilmu terapan yang peranannya sangat penting, tidak hanya dalam dunia pertambangan akan tetapi dalam berbagai bidang seperti teknik sipil pun geoteknik sering diaplikasikan untuk berbagai kepentingan. Pengaplikasian geoteknik di dunia pertambangan ialah untuk mengkaji dan menganalisis tentang stabilitas lereng tambang yang dibuat pada tambang terbuka maupun dalam pembuatan lubang bukaan pada tambang bawah tanah. Manfaat digunakannya geoteknik dalam dunia pertambangan ialah untuk membuat suatu lereng yang stabil sehingga aman dan efektif untuk dibuat sebagai front kerja tambang. Mengingat pentingnya kajian geoteknik ini terutama dalam dunia pertambangan maka kita perlu mempelajari lebih lanjut mengenai ilmu geoteknik ini. 1.2 Maksud dan Tujuan 1.2.1 Maksud Praktikum ini dilaksanakan dengan maksud agar praktikan dapat mengetahui dan memahami hal hal yang berkaitan dengan geoteknik, terutama perencanaan geoteknik dan metode perhitungan dalam analisis geoteknik. 1.2.2 Tujuan Adapun tujuan dari praktikum ini ialah : Untuk mengetahui dan memahami tentang geoteknik dan manfaat geoteknik dalam dunia pertambangan. Untuk mengetahui data yang dibutuhkan untuk perencanaan geoteknik. Untuk mengetahui dan memahami tentang metode perhitungan yang digunakan untuk analisis geoteknik. 1
2 BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Gambaran Umum Tentang Geoteknik Geoteknik adalah salah satu dari banyak alat dalam perencanaan atau design tambang, data geoteknik harus digunakan secara benar dengan kewaspadaan dan dengan asumsi-asumsi serta batasan-batasan yang ada untuk dapat mencapai hasil seperti yang diinginkan. Dalam penambangan secara tambang terbuka (open pit), sudut kemiringan adalah satu faktor utama yang mempengaruhi bentuk dari final pit dan lokasi dari dinding-dindingnya. Dikarenakan dari perbedaan dari keadaan geologinya, maka kemiringan optimum dapat beragam diantara berbagai pit dan bahkan dapat beragam pula dalam satu pit yang sama. Sudut pit pada umumnya dapat dikatakan sebagai sejumlah waste yang harus dipindahkan untuk menambang bijih. 2.2 Peran Geoteknik dalam Pertambangan Peranan Geoteknik sebenarnya tidak hanya melakukan perhitungan saja tetapi lebih mengarah kepada memberikan panduan kepada pihak terkait mengenai potensi bahaya geoteknik yang akan terjadi kepada pihak terkait (manajemen perusahaan, institusi, mineplanner, dll). Berikut beberapa contoh aplikasi geoteknik dalam pertambangan : A. Eksplorasi dan mine development. Geoteknik diperlukan untuk memandu kepada arah pembuatan desain pit yang optimal dan aman (single slope degree, overall slope degree, tinggi bench,potensi bahaya longsor yang ada seperti: longsoran bidang, baji, topling busur,dll) sesuai dengan kriteria SF nya. Disini ahli geoteknik tidak hanya melakukan analisis namun juga ikut turun memetakan kondisi geologi (patahan/lipatan/rekahan, dll) dilokasi yang akan dibuka tambang. Selain itu juga geoteknik diperlukan dalam pembangunan infrastruktur tambang seperti stockpile, port, jalan hauling 2
3 diareal lemah, dll. Disini, peran ahli geotek adalah memberikan analisis mengenai daya dukung tanah yang aman, cut fill volume, serta langkahlangkah yang diperlukan untuk memenuhi safety factor sehingga ketika dilakukan kontruksi dan digunakan tidak terjadi kegagalan. B. Operasional tambang pada kondisi ini ahli geoteknik berperan dalam pengawasan kondisi pit dan infrastruktur yang ada, sebagai contoh pengawasan pergerakan lereng tambang, zona-zona potensi longsor di areal tambang (pit dan waste dump) akibat proses penambangan, prediksi kapan longsor akan terjadi, apakah berbahaya untuk operasional di pit atau tidak, langkah apa saja yang harus dilakukan untuk mengantisipasi longsor seperti mengevakuasi alat, melakukan push back untuk menurunkan derajat kemiringan lereng, melakukan penguatan, melakukan pengeboran horizontal untuk mengeluarkan air tanah,dll. Disini peran ahli geoteknik memandu tim safety dalam pengawasn operasional tambang dan ahli geoteknik bisa melakukan penyetopan operasional pit jika membahayakan keselamatan manusia dan alat. Diinfrastruktur juga berlaku hal yang sama. C. Post mining Setelah kegiatan penambangan selesai, geotek bekerja sama dengan safety juga berperan untuk memastikan bahwa kondisi waste dump dan pit dalam kondisi aman dan tidak terjadi longsor dalam jangka waktu lama, karena setelah tambang selesai lahan tersebut akan dikembalikan kepada pemerintah dan masyarakat dan menyangkut masalah citra perusahaan, bagi perusahaan yang berstatus green company hal ini merupakan harga mati yang tidak bisa ditawar. 2.3 Data yang Dibutuhkan Untuk Perencanaan Geoteknik Data utama yang dibutuhkan sebagai dasar dalam perencanaan geoteknik adalah : A. Geometri Lereng Geometri lereng yang perlu diketahui adalah: 1. Orientasi (jurus dan kemiringan) lereng 2. Tinggi dan kemiringan lereng (tiap jenjang ataupun total) 3. Lebar Jenjang (berm) 3
4 B. Struktur Batuan Struktur batuan yang mempengaruhi kemantapan suatu lereng adalah adanya bidang-bidang lemah, yaitu: bidang patahan (sesar), perlapisan dan rekahan. C. Sifat Fisik dan Sifat Mekanik Batuan Sifat fisik dan sifat mekanik batuan yang diperlukan sebagai dasar analisis kemantapan lereng adalah: 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 2.4 Metode Analisis Geoteknik A. Metode Fellenius Ada beberapa metode untuk menganalisis kestabilan lereng, yang paling umum digunakan ialah metode irisan yang dicetuskan oleh Fellenius (1939). Metode ini banyak digunakan untuk menganalisis kestabilan lereng yang tersusun oleh tanah, dan bidang gelincirnya berbentuk busur (arcfailure). Menurut Sowers (1975), tipe longsorang terbagi kedalam 3 bagian berdasarkan kepada posisi bidang gelincirnya, yaitu longsorang kaki lereng (toe failure), longsorang muka lereng (face failure), dan longsoran dasar lereng (base failure). Longsoran kaki lereng umumnya terjadi pada lereng yang relatif agak curam (>450) dan tanah penyusunnya relatif mempunyai nilai sudut geser dalam yang besar (>300). Longsoran muka lereng biasa terjadi pada lereng yang mempunyai lapisan keras (hard layer), dimana ketinggian lapisan keras ini melebihi ketinggian kaki lerengnya, sehingga lapisan lunak yang berada diatas lapisan keras berbahaya untuk longsor. Longsoran dasar lereng biasa terjadi pada lereng yang tersusun oleh tanah lempung, atau bisa juga terjadi pada lereng yang tersusun oleh beberapa lapisan lunak (soft seams). Perhitungan lereng dengan metode Fellenius dilakukan dengan membagi massa longsoran menjadi segmen-segmen seperti pada contoh gambar dibawah, untuk bidang longsor circular adalah: 4
5 B. Metode Bishop Gambar 2.1 Gaya yang Bekerja Pada Longsoran Lingkaran Metode ini pada dasarnya sama dengan metode swedia, tetapi dengan memperhitungkan gaya-gaya antar irisan yang ada. Metode Bishop mengasumsikan bidang longsor berbentuk busur lingkaran. Pertama yang harus diketahui adalah geometri dari lereng dan juga titik pusat busur lingkaran bidang luncur, serta letak rekahan. Untuk menentukan titik pusat busur lingkaran bidang luncur dan letak rekahan pada longsoran busur dipergunakan grafik. Metode Bishop yang disederhanakan merupakan metode sangat populer dalam analisis kestabilan lereng dikarenakan perhitungannya yang sederhana, cepat dan memberikan hasil perhitungan faktor keamanan yang cukup teliti. Kesalahan metode ini apabila dibandingkan dengan metode lainnya yang memenuhi semua kondisi kesetimbangan seperti Metode Spencer atau Metode Kesetimbangan Batas Umum, jarang lebih besar dari 5%. Metode ini sangat cocok digunakan untuk pencarian secara otomatis bidang runtuh kritis yang berbentuk busur lingkaran untuk mencari faktor keamanan minimum. Metode Bishop sendiri memperhitungkan komponen gaya-gaya (horizontal dan vertikal) dengan memperhatikan keseimbangan momen dari masingmasing potongan, seperti pada gambar 2. Metode ini dapat digunakan untuk menganalisa tegangan efektif. 5
6 C. Metode Janbu Gambar 2.2 Metode Perhitungan Bishop Metode ini digunakan untuk menganalisis lereng yang bidang longsornya tidak berbentuk busur lingkaran. Bidang longsor pada analisa metode janbu ditentukan berdasarkan zona lemah yang terdapat pada massa batuan atau tanah. Cara lain yaitu dengan mengasumsikan suatu faktor keamanan tertentu yang tidak terlalu rendah. Gambar 2.3 Grafik Perhitungan Janbu 6
7 BAB III KESIMPULAN Berdasarkan laporan awal ini, kita jadi dapat mengetahui hal hal yang berkaitan dengan geoteknik seperti : Kita dapat mengetahui tentang geoteknik, dimana geoteknik merupakan suatu ilmu terapan yang dapat diaplikasikan dalam perencanaan tambang. Tidak hanya itu manfaat geoteknik dalam pertambangan ialah dapat digunakan untuk kegiatan eksplorasi, kegiatan penambangan, dan post minning. Kita juga dapat mengetahui data apa saja yang dibutuhkan untuk perencanaan geoteknik, diantaranya adalah data geometri lereng yang mencakup orientasi kedudukan lereng, sudut kemiringan jenjang, dsb. Lalu data struktur batuan, data sifat fisik batuan, dan sifat mekanik batuan. Ada beberapa metode yang digunakan dalam perancangan geoteknik, dan yang paling populer adalah metode Bishop, Fellenius, dan Metode Janbu. 7
8 DAFTAR PUSTAKA Nyoman, I G. Santiawan, I Gusti N. Wardana dan I Wayan Redana. Penggunaan vegetasi (rumput gajah) dalam menjaga kestabilan tanah terhadap kelongsoran. Jurnal Ilmiah Teknik Sipil Vol. 11, No. 1, Januari 2007. Zakaria, Zufialdi. 2009. Analisa Kestabilan Lereng, seri mata kuliah Geoteknik. Laboratorium Geologi Teknik Fakultas Teknik Geologi Universitas Padjadjaran. Tidak diterbitkan. 8