ANALISIS KESTABILAN LERENG BATUGAMPING DENGAN MENGGUNAKAN METODE KINEMATIK DAN KLASIFIKASI MASSA BATUAN DI DESA NONGKOSEPET, KECAMATAN PONJONG, KABUPATEN GUNUNGKIDUL, YOGYAKARTA
SKRIPSI
Diajukan sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Strata Satu, Program Studi Teknik Geologi, Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian, Institut Teknologi Bandung
Oleh : ANGGUNING DIAH FAHMI NIM : 120 03 005
PROGRAM STUDI TEKNIK GEOLOGI FAKULTAS ILMU DAN TEKNOLOGI KEBUMIAN INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2007
LEMBAR PENGESAHAN
ANALISIS KESTABILAN LERENG BATUGAMPING DENGAN MENGGUNAKAN METODE KINEMATIK DAN KLASIFIKASI MASSA BATUAN DI DESA NONGKOSEPET, KECAMATAN PONJONG, KABUPATEN GUNUNGKIDUL, YOGYAKARTA
Diajukan sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Strata Satu, Program Studi Teknik Geologi, Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian, Institut Teknologi Bandung
Bandung, November 2007 Penulis
Angguning Diah Fahmi NIM : 120 03 005
Pembimbing
Dr. Eng. Imam A. Sadisun M.T. NIP. 132 137 926
i
SARI
Lokasi penelitian terletak di Desa Nongkosepet, Kecamatan Ponjong, Kabupaten Gunung Kidul, kurang lebih 42 km sebelah tenggara Kota Yogyakarta. Secara geografis, lokasi tersebut terletak pada koordinat 8°00’35” LS dan 110°43’08” BT. Lokasi penelitian termasuk dalam Formasi Wonosari. Berdasarkan hasil pengamatan petrografi, litologi di lokasi penelitian berupa batugamping Bioclastic Packstone Dalam penelitian ini dilakukan analisis kestabilan lereng dengan menggunakan metode kinematik dan klasifikasi massa batuan dengan sistem Rock Mass Rating (RMR) dan Slope Mass Rating (SMR). Lereng obyek penelitian dibagi menjadi lima segmen scanline berdasarkan perubahan arah dan sudut kemiringan lereng.
Berdasarkan hasil analisis kinematik, ditemukan tipe keruntuhan baji pada scanline I dan III, tipe keruntuhan planar pada scanline IV dan V. Sedangkan lereng pada scanline II memperlihatkan fenomena tipe keruntuhan yang seakan cenderung tidak beraturan (raveling failure), terutama membentuk mekanisme jatuhan batuan (rock fall), yang telah mengalami proses pelapukan (weathered rocks). Berdasarkan hasil perhitungan dengan sistem RMR, didapatkan nilai RMR pada scanline I adalah 59 dan pada scanline II sebesar 57. Dari kedua nilai tersebut, dapat disimpulkan bahwa massa batuan penyusun lereng pada scanline I dan II termasuk dalam kelas III (fair rock). Sementara itu, kisaran nilai RMR pada scanline III, IV dan V adalah antara 67 – 69. Kisaran nilai tersebut masuk dalam kelas II (good rock). Berdasarkan nilai SMR yang didapatkan, lereng pada scanline I, IV, dan V dengan nilai SMR berkisar antara 42 – 43,4 dapat diklasifikasikan dalam kelas III (normal) dengan kondisi lereng stabil sebagian (partially stable). Kemudian lereng pada scanline III memiliki nilai SMR sebesar 61, merupakan lereng kelas II (good) dengan kondisi lereng yang stabil (stable). Atas dasar hasil penilaian SMR, pemilihan jenis perkuatan untuk usaha stabilisasi lereng dapat dilakukan lebih baik.
ii
KATA PENGANTAR
Assalamualaikum Wr. Wb Puji syukur kehadirat Allah S.W.T. karena atas izin dari-Nya maka penulis mampu menyusun skripsi yang berjudul “Analisis Kestabilan Lereng Batugamping dengan Menggunakan Metode Kinematik dan Klasifikasi Massa Batuan di Desa Nongkosepet, Kecamatan Ponjong, Kabupaten Gunungkidul, Yogyakarta“. Penulis sangat menyadari bahwa tanpa bimbingan dan dorongan dari semua pihak, pelaksanaan dan penyusunan tugas akhir ini tidak mungkin terwujud. Untuk itu pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada : 1. Allah S.W.T., Tuhan semesta alam 2. Bapak dan Ibu atas dukungan baik moriil, materiil maupun doa yang tiada hentinya serta kesabaran dalam mendidikku hingga aku dapat menjadi seperti sekarang ini 3. Bapak Imam A. Sadisun selaku dosen pembimbing 4. Pimpinan, para dosen, dan staf Program Studi Teknik Geologi, Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian, Institut Teknologi Bandung 5. Adik–adikku tercinta (De Tias, De Asti, De Ayu, De Dinda, De Ruchma, De Ditha, De Bayu, De Zulfia). Kalian semua yang membuat aku semangat menjalani hidup ini 6. Mbah Uti dan Mbah Kakung (Alm) untuk nasehat, doa dan kesabarannya menjagaku sewaktu kecil 7. Om Is, Mbak Mei, Mbak Wati, Om Su yang selalu memberikanku semangat juga untuk bantuan biaya hidup dan kuliahku selama di Bandung, Tante Ita untuk nasehat yang tak akan mungkin kulupa, Om Kores, Mbak Tri, Mbak Sari, Om Agus, Om Joko, Bude Sri, Om Yono, Bude Parmi, Mbak Ambar 8. Mbak Omi, Mbak Ulfah, Mbak Tita (Alm), Mas Oki, Mas Yudi (Alm), Yaya “Si onde-onde” dan Resa “Ngawur” untuk kenangan indah semasa kecil
iii
9. Sahabat–sahabatku : KBB cs (Kk Mbek, Pakde, Alvey, Candra, Aa Oon), Yoga, Mbak Ndu, Mbak Wid, Bang Kumiz, uul, adit atas bantuan dan dukungannya 10. Pipin Ariyanto untuk kesabarannya selama ini serta untuk semangat, dukungan, bantuan dan doanya 11. Kak Dian Hadiyansyah yang masih selalu mendukung dan menyemangatiku 12. Mas Tyko untuk semua bantuan dan semangatnya 13. Seseorang yang selalu ada di hatiku untuk semua perubahan yang telah engkau berikan pada diriku 14. Bayu Erlangga untuk nama “ d13_fa telur “ nya 15. Jimmi Antoni atas segala bantuan dan diskusinya 16. Kakak–kakak mentorku : Kak Upi, Mbak Dewi, Kak Laora untuk pelajaran berharga tentang agama 17. ” Simbah ” di IST ”AKPRIND” Yogyakarta yang sudah sabar menemani selama survey dan pengambilan data di lapangan 18. Itvandy di ITATS Surabaya, Rian di UNAS Jakarta, dan Hendrik di UnHas Makasar yang selalu memberikan penulis semangat 19. Rekan–rekan Eng Geo : Kak Boggi, Sancos, Erry, Rolando, Mas Asep, Mas Rendy, Mas Verry, Yudis, Dyna, Dian, Aris, Ronald 20. Teman–teman GEA, Cah–cah PSTK, dan teman-teman kosan KBS 11 untuk perhatian dan keakraban yang tak mungkin kulupa 21. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu Penulis menyadari bahwa dalam penulisan skripsi ini masih jauh dari sempurna, sehingga kritik dan saran yang membangun sangat penulis harapkan. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi penulis maupun orang lain demi perkembangan ilmu pengetahuan.
Bandung, November 2007
Angguning Diah Fahmi
iv
DAFTAR ISI
LEMBAR PENGESAHAN
i
SARI
ii
KATA PENGANTAR
iii
DAFTAR ISI
v
DAFTAR GAMBAR
vii
DAFTAR TABEL
ix
DAFTAR LAMPIRAN
x
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang
1
1.2 Maksud dan Tujuan
2
1.3 Lokasi Penelitian dan Kesampaian Daerah
2
1.4 Batasan Masalah
3
1.5 Tahapan dan Metode Penelitian
4
1.5.1
Tahap Persiapan
4
1.5.2
Tahap Penelitian Lapangan
6
1.5.3
Tahap Pengujian Laboratorium
6
1.5.4
Tahap Pengolahan Data
7
1.5.5
Tahap Penyusunan Skripsi
7
1.6 Peneliti Terdahulu
7
BAB II DASAR TEORI 2.1 Kestabilan Lereng Batuan
9
2.1.1 Diskontinuitas
9
2.1.2 Metode Kinematik
13
2.1.3 Tipe Keruntuhan
15
v
2.2 Klasifikasi Massa Batuan
16
2.2.1
Rock Mass Rating (RMR)
16
2.2.2
Slope Mass Rating (SMR)
19
BAB III KONDISI GEOLOGI DAERAH PENELITIAN 3.1 Geologi Regional
21
3.1.1 Fisiografi
21
3.1.2 Stratigrafi
23
3.1.3 Struktur Geologi
31
3.2 Kondisi Geologi Lokasi Penelitian
34
BAB IV ANALISIS KINEMATIK 4.1 Data
36
4.1.1 Teknik Pengambilan Data
37
4.1.2 Teknik Pengolahan Data
38
4.2 Scanline I
39
4.3 Scanline II
42
4.4 Scanline III
45
4.5 Scanline IV
48
4.6 Scanline V
51
BAB V ANALISIS KESTABILAN LERENG 5.1 Metode Rock Mass Rating (RMR)
55
5.1.1 Pemenuhan Parameter Rock Mass Rating (RMR)
56
5.1.2 Perhitungan Rock Mass Rating (RMR)
58
5.2 Metode Slope Mass Rating (SMR)
61
5.2.1 Perhitungan Slope Mass Rating (SMR)
62
5.2.2 Desain Stabilisasi Lereng
64
BAB VI KESIMPULAN
66
PUSTAKA
68
LAMPIRAN
71
vi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Peta indeks lokasi penelitian ..........................................................
3
Gambar 1.2 Diagram alir penelitian ..................................................................
5
Gambar 2.1 Sketsa karakteristik geometri dari diskontinuitas batuan 10 (Priest, 1993).................................................................................. Gambar 2.2 Profil tingkat kekasaran dan hubungannya dengan nilai JRC 11 (Barton dan Choubey, 1977)......................................................... Gambar 2.3 Metode alternatif untuk memperkirakan JRC (Barton, 1982) ....... 11 Gambar 2.4 Penentuan nilai JCS dari Schmidt hardness (Deere dan 12 Miller, 1966) .................................................................................. Gambar 2.5 Tipe keruntuhan batuan (Hoek dan Bray, 1981)............................ 14 Gambar 2.6 Cara menghitung nilai RQD .......................................................... 17 Gambar 2.7 Grafik hubungan antara RQD dengan frekuensi............................ 18 Gambar 3.1 Peta fisiografi Jawa Tengah (van Bemmelen, 1949) ..................... 21 Gambar 3.2 Peta pembagian fisiografi Pegunungan Selatan Jawa Timur bagian barat (van Bemmelen, 1949 op cit. Kusumayudha, 2005).. ............................................................................................ 23 Gambar 3.3 Peta geologi Daerah Gunungkidul (Surono dkk., 1992)................ 30 Gambar 3.4 Kolom stratigrafi Daerah Gunungkidul (Surono dkk., 1992) ........ 31 Gambar 3.5 Pola struktur Pulau Jawa (Pulunggono dan Martodjojo, 1994) ..... 33 Gambar 3.6 Bentang alam karst di sekitar lokasi penelitian.............................
35
Gambar 3.7 Sayatan Batugamping Bioclastic Packstone.................................
35
Gambar 4.1 Lereng yang dijadikan objek penelitian ......................................... 36 Gambar 4.2 Scanline I dan kedudukan diskontinuitas utamanya ...................... 40 Gambar 4.3 Interpretasi set diskontinuitas pada scanline I ............................... 41 Gambar 4.4 Analisis kinematik pada scanline I ................................................ 42 Gambar 4.5 Scanline II dan kedudukan diskontinuitas utamanya..................... 43 Gambar 4.6 Interpretasi set diskontinuitas pada scanline II.............................. 44 Gambar 4.7 Analisis kinematik pada scanline II............................................... 45 Gambar 4.8 Scanline III dan kedudukan diskontinuitas utamanya ................... 46
vii
Gambar 4.9 Interpretasi set diskontinuitas pada scanline III............................. 47 Gambar 4.10 Analisis kinematik pada scanline III.............................................. 48 Gambar 4.11 Scanline IV dan kedudukan diskontinuitas utamanya................... 49 Gambar 4.12 Interpretasi set diskontinuitas pada scanline IV............................ 50 Gambar 4.13 Analisis kinematik pada scanline IV ............................................ 51 Gambar 4.14 Scanline V dan kedudukan diskontinuitas utamanya....................
52
Gambar 4.15 Interpretasi set diskontinuitas pada scanline V.............................
53
Gambar 4.16 Analisis kinematik pada scanline V..............................................
54
viii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Parameter klasifikasi RMR dan nilai pembobotannya (Bieniawski, 19 1989)........................................................................ Tabel 2.2 Parameter klasifikasi RMR dan nilai pembobotannya (Bieniawski, 20 1989) ................................................................................................... Tabel 2.3 Nilai pembobotan untuk metode ekskavasi lereng (Romana, 1985) .. 20 Tabel 2.4 Deskripsi untuk setiap kelas SMR (Romana, 1985).....................
20
Tabel 4.1 Rekapitulasi hasil analisis kinematik di seluruh segmen scanline ..... 54 Tabel 5.1 Panduan untuk klasifikasi kondisi diskontinuitas (Bieniawski, 57 1989)................................................................................................... Tabel 5.2 Hasil perhitungan RMR pada scanline I............................................. 58 Tabel 5.3 Hasil perhitungan RMR pada scanline II ........................................... 59 Tabel 5.4 Hasil perhitungan RMR pada scanline III .......................................... 59 Tabel 5.5 Hasil perhitungan RMR pada scanline IV .......................................... 60 Tabel 5.6 Hasil perhitungan RMR pada scanline V ........................................... 60 Tabel 5.7 Hasil rekapitulasi perhitungan RMR pada seluruh segmen scanline . 61 Tabel 5.8 Rekapitulasi hasil perhitungan SMR pada seluruh segmen scanline . 64 Tabel 5.9 Rekomendasi jenis perkuatan untuk setiap kelas SMR (Romana, 65 1985) ...................................................................................................
ix
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN A
PENGAMATAN PETROGRAFI
LAMPIRAN B
DATA DISKONTINUITAS
LAMPIRAN C
HASIL PENGUJIAN SIFAT KETEKNIKAN
LAMPIRAN D
PERHITUNGAN JOINT ROUGHNESS COEFFICIENT (JRC)
LAMPIRAN E
PERHITUNGAN JOINT COMPRESSIVE STRENGTH (JCS)
LAMPIRAN F
PERHITUNGAN KOHESI DAN SUDUT GESER DALAM EFEKTIF
LAMPIRAN G
PERHITUNGAN UNIAXIAL COMPRESSIVE STRENGTH (UCS)
LAMPIRAN H
PERHITUNGAN ROCK QUALITY DESIGNATION (RQD)
LAMPIRAN I
PERHITUNGAN SPASI DISKONTINUITAS
LAMPIRAN J
PERHITUNGAN SLOPE MASS RATING (SMR)
x
