Cover-daftar Isi.docx

RANCANGAN LERENG AMAN MENGGUNAKAN PARAMETER SIFAT MEKANIK HASIL KOREKSI BIDANG DISCONTINUITAS METODE HOEK-BROWN DI SITE PENAMBANGAN PT. BAKAPINDO PROYEK AKHIR Disusun Sebagai Salah Satu Syarat untuk Menyelesaikan Program D-3 Teknik Pertambangan

Febri Ananda BP: 2012/1208522

Konsentrasi Program Studi Jurusan

: Pertambangan Umum : D-3 Teknik Pertambangan : Teknik Pertambangan

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI PADANG PADANG 2018

i

LEMBARAN PERSETUJUAN PEMBIMBING TUGAS AKHIR

RANCANGAN LERENG AMAN MENGGUNAKAN PARAMETER SIFAT MEKANIK HASIL KOREKSI BIDANG DISCONTINUITAS METODE HOEK-BROWN DI SITE PENAMBANGAN PT. BAKAPINDO Nama

: Febri Ananda

NIM/BP

: 2012/1208522

Program Studi : D-3 Teknik Pertambangan Fakultas

: Teknik

Padang, 03 Agustus 2018 Telah diperiksa dan disetujui oleh: Dosen Pembimbing

Heri Prabowo, S.T., M.T. NIP. 19781014 200312 1 002 Diketahui Oleh: Ketua Jurusan Teknik Pertambangan

Ketua Program Studi D-3 Teknik Pertambangan

Drs. Raimon Kopa, M.T.

Ansosry, S.T, M.T.

NIP. 19580313 198303 1 001

NIP. 19730520 200012 1 001

ii

LEMBAR PENGESAHAN TIM PENGUJI

Nama

: Febri Ananda

NIM/TM

: 2012/1208522

Program Studi

: D-3 Teknik Pertambangn

Jurusan

: Teknik Pertambangan

Fakultas

: Teknik

Dinyatakan Lulus Setelah Mempertahankan Tugas Akhir di Depan Tim Penguji Program Studi D-3 Teknik Pertambangan Fakultas Teknik Universitas Negeri Padang dengan Judul:

RANCANGAN LERENG AMAN MENGGUNAKAN PARAMETER SIFAT MEKANIK HASIL KOREKSI BIDANG DISCONTINUITAS METODE HOEK-BROWN DI SITE PENAMBANGAN PT. BAKAPINDO Padang, 03 Agustus 2018 Tanda Tangan Tim Penguji 1.

Penguji 1

: Heri Prabowo, S.T., M.T.

1.

2.

Penguji 2

: Drs. Bambang Heriyadi, M.T.

2.

3.

Penguji 3

: Adree Octova, S.Si, M.T.

3.

iii

SURAT PERNYATAAN TIDAK PLAGIAT

iv

BIODATA I.

Data Diri Nama

: Febri Ananda

Nim/Bp

: 1208522/2012

Jenis Kelamin

: Laki-Laki

Tempat/Tgl Lahir

: Rimbo Tangah / 10 Juli 1992

Nama Ayah

: Syiahbudin

Nama Ibu

: Mainis

Alamat

: Taratak, Kec. Sangir Kab. Solok Selatan

Telp/Hp

: 08126142882

Email

: [email protected]

II. Latar Belakang Pendidikan 1996 – 2003 : SD 20 Rimbo Tangah 2003 – 2007

: MTSN Lubuk Gadang

2007 – 2011

: SMK 3 solok Selatan

2012 – sekarang

: Jurusan Teknik Pertambangan UNP

III. Proyek Akhir Tempat

: PT. Bakapindo

Tanggal

: 16 Januari – 25 Februari 2018

Topik

: Rancangan Lereng Aman Menggunakan Parameter Sifat Mekanik Hasil Koreksi Bidang Discontinuitas Metode Hoek-Brown di Site Penambangan PT. Bakapindo

Tanggal Sidang

: 03 Agustus 2018 Padang, 03Agustus 2018

(Febri Ananda) 1208522/2012 v

ABSTRAK PT. Bakapindo bergerak dibidang penambangan dolomit dengan sitem penambangan metode quarry yang menghasilkan tebing atau lereng dengan kemiringan tertentu. Lereng yang dihasilkan dari kegiatan penambangan dapat berpotensi mengalami kelongsoran bila melebihi beban yang dapat ditanggung oleh lereng tersebut. Untuk meminimalisir terjadinya kelongsoran dibutuhkan analisis kestabilan lereng, salah satunya yaitu analisis faktor keamanan (FK) lereng. Dalam analisis faktor keamanan (FK) lereng perlu diperhitungkan kondisi massa batuan pada lereng. Pada penelitian ini, dalam analisis faktor keamanan (FK) parameter mekanik (kohesi dan sudut geser dalam) sebagai data masukkan ditentukan berdasarkan kriteria Hoek-Brown. Data penelitian berupa parameter kondisi massa batuan yaitu discontinuitas serta sampel untuk analisis laboratorium. Banyaknya data parameter discontinuitas adalah 104 data. Pengambilan data discontinuitas dilakukan dengan sistem scanline. Hasil analisis klasifikasi massa batuan menunjukkan bahwa secara rock mass rating (RMR) sebesar 67 tergolong ke kelas II (Good rock) dan nilai geological strenght index (GSI) batuan sebesar 62. Berdasarkan kriteria Hoek-Brown nilai parameter mekanik kohesi (C) sebesar 1,079MPa dan sudut geser dalam (φ) sebesar 51,21o. Hasil analisis faktor keamanan lereng menujukkan bahwa lereng penambangan di site PT. Bakapindo berada dalam kondisi kritis dengan nilai faktor keamanan (FK) sebesar 1,168. Salah satu upaya untuk meningkatkan nilai faktor keamanan (FK) lereng PT. Bakapindo disarankan mengurangi kemiringan lereng. Kemiringan lereng maksimal adalah 74o dengan faktor keamanan (FK) lereng 1,265. Kata Kunci: Faktor Keamanan (FK), Kriteria Hoek-Brown, Parameter Mekanik, Discontinuitas

vi

ABSTARCT PT. Bakapindo is engaged in dolomite mining with a quarry method mining system that produces a certain slope or slope. The slopes produced from mining activities can potentially experience slippage if they exceed the load that can be borne by the slope. To minimize the occurrence of slides, analysis of slope stability is needed, one of which is the slope factor safety factor (FK). In the safety factor analysis (FK) the slope needs to be taken into account the rock mass conditions on the slope. In this study, in the safety factor analysis (FK) the mechanical parameters (cohesion and deep shear angle) as input data are determined based on the Hoek-Brown criteria. The research data in the form of rock mass condition parameters, namely discontinuities and samples for laboratory analysis. The number of discontinuity parameter data is 104 data. Discontinuity data retrieval is done with a scanline system. The results of rock mass classification analysis showed that rock mass rating (RMR) was 67 classified as class II (Good rock) and rock geological strength index (GSI) was 62. Based on Hoek-Brown criteria the value of mechanical cohesion (C) was 1.079 MPa and inner shear angle (φ) are 51.21o. The results of the slope safety factor analysis show that the mining slope at PT. Bakapindo is in a critical condition with the value of the security factor (FK) of 1.168. One effort to increase the value of the safety factor (FK) slope of PT. Bakapindo is advised to reduce slope. The maximum slope is 74o with a safety factor (FK) slope of 1.265. Keywords: Safety Factor (SF), Hoek-Brown Criteria, Mechanical Parameter, Discontinuity

vii

KATA PENGANTAR Puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala limpahan rahmat dan karuniaNya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Proyek Akhir dengan judul “RANCANGAN LERENG AMAN MENGGUNAKAN PARAMETER SIFAT MEKANIK HASIL KOREKSI BIDANG DISCONTINUITAS METODE HOEKBROWN DI SITE PENAMBANGAN PT. BAKAPINDO”.

Proyek Akhir ini merupakan hasil kegiatan Pengalaman Lapangan Industri yang penulis laksanakan di PT Bakapindo Jorong Durian, kabupaten Agam, provinsi Sumatera Barat. Kegiatan kerja praktek dilaksanakan dari tanggal 16 Januari s.d. 18 Februari 2017. Tak lupa penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dan memberikan motivasi dalam pelaksanaan kegiatan Pengalaman Lapangan Industri sampai penyelesaian Proyek Akhir ini. Terutama kepada: 1. Teristimewa kepada kedua orang tua dan keluarga besar penulis yang telah memberikan do’a dan dorongan baik moril maupun materil yang selalu menjadi motivasi penulis 2. Bapak Ardinal, MT, selaku Kepala Teknik Tambang dan turut memberikan bimbingan dan arahan selama kegiatan Pengalaman Lapangan Industri. 3. Bang Deky Rahmad selaku pembimbing lapangan selama kegiatan Pengalaman Lapangan Industri. 4. Bapak Anwar yang turut memberikan bimbingan selama di lapangan. viii

5. Bang Nofri Arianto selaku operator di mesin MTM yang turut memberikan bimbingan. 6. Bapak Drs. Raimon Kopa, MT, selaku Ketua Jurusan Teknik Pertambangan Fakultas Teknik Universitas Negeri Padang. 7. Bapak Hreri Prabowo, ST., MT. selaku dosen pembimbing penulis pada kegiatan Pengalaman Lapangan Industri. 8. Semua pihak yang berperan secara langsung maupun tidak lansung dalam menyelesaikan Proyek Akhir ini. Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan Proyek Akhir ini tidak lepas dari kesalahan dan kekurangan, karena itu penulis mengharapkan saran serta kritik yang sifatnya membangun guna perbaikan kedepannya. Akhir kata penulis berharap semoga Proyek Akhir ini dapat bermanfaat. Terima Kasih.

Padang, 03 Agustus 2018

Penulis

ix

DAFTAR ISI

Halaman HALAMAN JUDUL .................................................................................

i

HALAMAN PENGESAHAN ...................................................................

ii

HALAMAN PENGESAHAN TIM PENGUJI. ......................................

iii

SURAT PERNYATAAN TIDAK PLAGIAT. ........................................

iv

BIODATA. .................................................................................................

v

ABSTRAK. ................................................................................................

vi

ACTARCT. ................................................................................................

vii

KATA PENGANTAR ...............................................................................

viii

DAFTAR ISI .............................................................................................

x

DAFTAR TABEL ....................................................................................

xiii

DAFTAR GAMBAR .................................................................................

xiv

DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................

xviii

BAB I. PENDAHULUAN. ........................................................................

1

A. Latar Belakang ................................................................................

1

B. Identifikasi Masalah ........................................................................

4

C. Batasan Masalah..............................................................................

4

D. Rumusan Masalah ...........................................................................

4

E. Tujuan Penelitian ............................................................................

5

F. Manfaat Penelitian ..........................................................................

5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA...............................................................

6

A. Lokasi Penelitian .............................................................................

6

B. Kajian Teori ....................................................................................

9

x

1. Lereng dan Bagian-bagian Lereng Tambang ............................

9

2. Kelongsoran Lereng Tambang ..................................................

11

3. Jenis-jenis Longsoran Lereng Tambang. ..................................

11

4. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Kesetabilan Lereng Tambang. ...................................................................................

15

5. Mekanika Dasar Terjadinya Longsor. .......................................

24

6. Faktor Keamanan (FK) Lereng Minimum. ...............................

27

7. Rock Mass Rating (RMR). ........................................................

29

8. Geological Strength Index (GSI). .............................................

37

9. Parameter Sifat Mekanik Hoek-Brown. ....................................

40

10. Teknik Stabilitas Lereng. ..........................................................

42

C. Kerangka Konseptual. .....................................................................

45

D. Penelitian yang Relevan ..................................................................

46

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. ..............................................

50

A. Jenis Penelitian. ...............................................................................

50

B. Jenis Data. .......................................................................................

50

C. Teknik Pengambilan Data. ..............................................................

51

D. Teknik Analisa Data. .......................................................................

59

E. Jadwal Kegiatan. .............................................................................

78

F. Diagram Alir Penelitian. .................................................................

79

BAB IV ANALISIS DAN PEMBAHASAN. ...........................................

80

A. Hasil Analisis Data Laboratorium. ..................................................

80

B. Hasil Analisis Klasifikasi Massa Batuan. .......................................

82

xi

C. Parameter Mekanik Batuan Secara Hoek-Brown. ..........................

84

D. Hasil Analisis Faktor Keamanan (FK) Lereng. ..............................

85

E. Upaya Peningkatan Kesetabilan Lereng. ........................................

88

BAB V PENUTUP .....................................................................................

93

A. Kesimpulan ....................................................................................

93

B. Saran ...............................................................................................

94

DAFTAR PUSTAKA. ...............................................................................

95

LAMPIRAN. ..............................................................................................

98

xii

DAFTAR TABEL Halaman Tabel 1. Indeks kekuatan material batuan utuh - UCS (Bieniawski, 1989) ........

30

Tabel 2. Indeks Rock Designation Quality (RQD) (Bieniawski, 1989) ..............

32

Tabel 3. Indeks Spasi Diskontinuitas (Bieniawski, 1989)……………………..

33

Tabel 4. Indeks kondisi bidang lemah/diskontinuitas (Bieniawski, 1989)..........

34

Tabel 5. Kondisi bidang lemah/diskontinuitas (Bieniawski, 1989)....................

34

Tabel 6. Kesesuaian bidang lemah atau diskontinuitas (Bieniawski, 1989) ........

35

Tabel 7. Ringkasan Rock Mass Rating System (Bieniawski, 1989)...................

36

Tabel 8. Kualitas Massa Batuan Dari Total ................................................

37

Tabel 9. Geometri Lereng Penambangan. ...................................................

55

Tabel 10. Persamaan Hubungan Kuat Tekan Dengan PLI. ........................

58

Tabel 11. Jadwal Kegiatan PLI dan Proyek Akhir. .....................................

78

Tabel 12. Hasil Pengujian Bobot Isi Batuan. ..............................................

80

Tabel 13. Hasil Pengujian Kuat Tekan .......................................................

81

Tabel 14. Nilai Kuat Tekan Hasil PLI. .......................................................

82

Tabel 15. Data Hasil Analisis RQD ............................................................

82

Tabel 16. Pembobotan Parameter RMR......................................................

83

Tabel 17. Parameter mekanik Kriteria Hoek-Brown…………...................

84

Tabel 18. Simulasi faktor keamanan (FK) lereng

dengan Perubahan

Kemiringan Lereng......................................................................................

xiii

89

DAFTAR GAMBAR

Halaman Gambar 1. Lokasi kesampaian Daerah PT. Bakapindo....................................

6

Gambar 2. Peta Topografi PT. Bakapindo .......................................................

8

Gambar 3. Bagian-bagian Lereng Pada Tambang Terbuka .............................

10

Gambar 4. Redistribusi Tegangan Horizontal Akibat Penggalian Tambang ...

11

Gambar 5. Geometri Longsoran Bidang (Plane Failure) ................................

12

Gambar 6. Geometri Longsoran Baji (Wedge failure) .....................................

13

Gambar 7. Longsoran Guling (Toppling Failure)............................................

14

Gambar 8. Longsoran Busur (Circular Failure) ..............................................

15

Gambar 9. Hubungan Arah Umum Bidang Diskontinu Dengan Jenis Longsoran .......................................................................................................

18

Gambar 10. Asumsi Pengaruh Air ...................................................................

20

Gambar 11. Mekanisme Luncuran Blok Pada Bidang .....................................

25

Gambar 12. Prosedur pengukuran dan perhitungan nilai RQD berdasarkan kor bor (Deere, 1989 dalam Hoek, 2006) ........................................................

32

Gambar 13. Perkiraan Nilai GSI Untuk Setiap Tipe Massa Batuan Hoek, 1995) ................................................................................................................

40

Gambar 14. Kerangka Konseptual penelitian. .................................................

45

Gambar 15. Geometri Lereng Penambangan PT. Bakapindo ..........................

55

Gambar 16. Pemotongan sampel......................................................................

56

Gambar 17. Pengujian Point Load ...................................................................

58

Gambar 18. Pecahan Hasil pengujian Point Load. ..........................................

59

xiv

Gambar 19. Tampilan Awal Software Roclab. ................................................

60

Gambar 20. Tampilan data Hoek–Brown Classification yang perlu diisi........

61

Gambar 21. Tampilan input data mi. ...............................................................

62

Gambar 22. Tampilan Distubance faktor D. ....................................................

62

Gambar 23. Tampilan Failure Envelope Range yang harus diisi. ...................

63

Gambar 24. Tampilan hasil analisis Software Rocklab....................................

64

Gambar 25. Tampilan Icon Slide di Desktop. ..................................................

64

Gambar 26. Tampilan Software Slide. .............................................................

65

Gambar 27. Langkah Menampilkan Grid. .......................................................

65

Gambar 28. Catalog Grid Options. ..................................................................

66

Gambar 29. Langkah Pengaturan Project. .......................................................

66

Gambar 30. Pengaturan Umum Project. ..........................................................

67

Gambar 31. Pengaturan Metode Project. .........................................................

67

Gambar 32. Langkah Mengambil Toolbar Draw Poligon. ..............................

67

Gambar 33. Icon Koordinat..............................................................................

68

Gambar 34. Langkah Menginput Data Koordinat............................................

68

Gambar 35. Langkah Membuat Polyline. ........................................................

68

Gambar 36. Polyline.........................................................................................

69

Gambar 37. Langkah Mengambil Icon Boundary. ..........................................

69

Gambar 38. Langkah Membuat Boundary.......................................................

70

Gambar 39. Polyline yang telah di Boundary. .................................................

70

Gambar 40. Mengambil Icon Dimension Angle. ..............................................

70

Gambar 41. Langkah Membuat Sudut Lereng. ................................................

71

xv

Gambar 42. Langkah Membuat Sudut Lereng. ................................................

71

Gambar 43. Hasil Sudut Lereng. ......................................................................

71

Gambar 44. Langkah Mengambil Icon Add Water Table Line. .......................

72

Gambar 45. Langkah Membuat Water Table Line...........................................

72

Gambar 46. Catalog Assign Water Table to Materials. ..................................

73

Gambar 47. Langkah Pengaturan Material. ...................................................

73

Gambar 48. Langkah Menginput Seismic Load. .............................................

74

Gambar 49. Catalog Seismic Load...................................................................

74

Gambar 50. Langkah Menginput Auto Grid. ...................................................

75

Gambar 51. Catalog Grid Spacing...................................................................

75

Gambar 52. Langkah Compute Data. ..............................................................

76

Gambar 53. Langkah Menyimpan Slide...........................................................

76

Gambar 54. Compute Processing. ....................................................................

76

Gambar 55. Langkah Interpret Data. ...............................................................

77

Gambar 56. Hasil Interpret Data disertai hasil Faktor Keamanan. ..................

77

Gambar 57. Diagram Alir Penelitian. ..............................................................

79

Gambar 58. Peta Zonasi Gempa Indonesi. .......................................................

86

Gambar 59. Photo Lereng yang Dianalisis. .....................................................

87

Gambar 60. Geometri Lereng Penambangan PT. Bakapindo. .........................

87

Gambar 61. Hasil Analisis FK Lereng Aktual .................................................

88

Gambar 62. FK Lereng Kemiringan 78o. .........................................................

90

Gambar 63. FK Lereng Kemiringan 77o. .........................................................

90

Gambar 64. FK Lereng Kemiringan 76o. .........................................................

91

xvi

Gambar 65. FK Lereng Kemiringan 75o. .........................................................

91

Gambar 66. FK Lereng Kemiringan 74o. .........................................................

92

Gambar 67. FK Lereng Kemiringan 73o. .........................................................

92

xvii

DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1.

Peta Permohonan WIUP PT. Bakapindo

Lampiran 2.

Peta geologi rencana pengembangan WIUP PT. Bakapindo

Lampiran 3.

Peta Blok Penambangan Rencana Pengembangan WIUP PT. Bakapindo

Lampiran 4.

Peta Lay Out Tambang

Rencana Pengembangan WIUP

PT. Bakapindo Lampiran 5.

Peta Situasi Akhir Tambang Rencana Pengembangan WIUP PT. Bakapindo

Lampiran 6.

Peta Sumberdaya Batugamping PT. Bakapindo

Lampiran 7.

Peta Zonasi Gempa Indonesia

Lampiran 8.

Survei Data Discontinuitas

Lampiran 9.

Tabel Profil Tingkat Kekasaran Untuk Nilai Kisaran JRC

Lampiran 10.

Surat Keterangan Telah Melakukan Kerja Praktek dan Proyek Akhir

xvii