LAPORAN PENELITIAN TESIS 2013 BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Penelitian Proses-proses geologi yang terjadi selama dan setelah pembentukan batuan mempengaruhi sifat massanya (rock mass properties), termasuk sifat keteknikan (engineering properties). Keadaan massa batuan di alam cenderung tidak ideal dalam beberapa hal (Goodman, 1989), seperti heterogen, anisotrop dan tidak menerus (diskontinuitas). Bidang diskontinuitas menyebabkan kekuatan dan tegangan dalam massa batuan tidak terdistribusi secara merata, sehingga terjadi gangguan keseimbangan (Hudson & Harrison, 1997). Orientasi diskontinuitas merupakan faktor geologi utama lain yang mempengaruhi stabilitas batuan, termasuk keadaan airtanah dan pelapukan turut menentukan sifat massa batuan (Wyllie & Mah, 2004). Jika terjadi perubahan sifat massa batuan, maka kualitas dan daya dukung batuan tersebut juga diperkirakan mengalami perubahan. Berdasarkan penyelidikan geologi dan geoteknik akan diketahui kualitas massa batuan, daya dukung dan berbagai faktor yang mempengaruhi. Sebagai contoh penerapan klasifikasi geomekanika Rock Mass Rating (RMR) (Bieniawski, 1989) dan Geological Strength Index (GSI) (Hoek, 1994) mampu mengevaluasi kualitas dan membuat estimasi daya dukung massa batuan, untuk berbagai pekerjaan seperti terowongan, lereng, fondasi dan rekayasa pertambangan. Di lain pihak Pemerintah Indonesia berencana membangun Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN), dengan salah satu lokasi studi tapak PLTN Batan di Teluk Inggris - Tanah Merah, Kecamatan Muntok, Kabupaten Bangka Barat, Propinsi Kepulauan Bangka Belitung. Penyelidikan geoteknik tapak PLTN harus dilakukan secara komprehensif, termasuk aspek mekanika batuannya. Hal ini karena PLTN membutuhkan konstruksi tapak dan bangunan dengan kualitas dan teknologi sangat tinggi, sehingga evaluasi kualitas dan daya dukung massa batuan dengan menggunakan berbagai metode perlu dilakukan, termasuk penggunaan klasifikasi RMR dan GSI untuk menentukan lokasi terbaik tapak PLTN. TEKNIK GEOLOGI UNIVERSITAS GADJAH MADA
1
1
LAPORAN PENELITIAN TESIS 2013 1.2 Rumusan Masalah Proses-proses geologi yang dialami massa batuan di suatu tempat, baik genesa maupun proses lain sepanjang umur geologi, akan mempengaruhi sifatnya. Oleh karena itu penentuan sifat massa batuan diperlukan sebelum pembuatan konstruksi vital dan khusus pada lokasi tersebut. Adapun fokus utama dari penelitian ini adalah mencoba memahami berbagai permasalahan mekanika batuan, sebagai jalan untuk mengetahui kualitas massa batuan, sehingga informasi tersebut dapat digunakan dalam perencanaan tapak PLTN. Pendekatan penelitian dilakukan secara khusus melalui metode Rock Mass Rating (RMR) dan Geological Strength Index (GSI). Berikut di bawah ini beberapa hal penting sebagai rumusan atau formulasi, yang dikembangkan untuk memecahkan berbagai persoalan mekanika batuan di lokasi penelitian : 1. Bagaimanakah kondisi kualitas massa batuan dan sebarannya di lokasi studi tapak PLTN, serta parameter apa yang berpengaruh besar terhadap kualitas dan daya dukung batuan ? 2. Bagaimanakah daya dukung massa batuan yang terdapat di lokasi studi tapak PLTN ? 3. Di manakah lokasi yang paling tepat untuk tapak PLTN ?
1.3 Tujuan Penelitian Penelitian bertujuan mengevaluasi kualitas massa batuan, sehingga mampu mengestimasi daya dukung, dan menjadi pertimbangan dalam menentukan lokasi yang paling tepat untuk tapak PLTN. Berikut di bawah ini beberapa penjabaran tujuan penelitian secara rinci : 1. Pengklasifikasian kualitas massa batuan dengan menggunakan metode RMR dan GSI, serta mengetahui sebarannya dan parameter-parameter utama yang mempengaruhi kekuatan dan daya dukung massa batuan. 2. Mengestimasi daya dukung massa batuan berdasarkan nilai dan aplikasi metode RMR dan GSI. 3. Menentukan lokasi yang tepat untuk tapak PLTN berdasarkan kualitas dan daya dukung massa batuan. TEKNIK GEOLOGI UNIVERSITAS GADJAH MADA
2
LAPORAN PENELITIAN TESIS 2013 1.4 Manfaat Penelitian Berbagai manfaat yang diharapkan dari penelitian ini, yaitu melalui pengklasifikasian kualitas massa batuan dengan menggunakan metode klasifikasi Geomekanika Rock Mass Rating (RMR) dan Geological Strength Index (GSI), maka mampu mengetahui keadaan objektivitas kualitas dan daya dukung massa batuan di lokasi studi tapak PLTN yang sedang dilakukan oleh Badan Tenaga Atom Nasional (Batan). Selain itu memberikan rekomendasi keteknikan atau geologi teknik penentuan lokasi terbaik untuk penempatan tapak PLTN, berkaitan dengan berbagai potensi kualitas dan daya dukung massa batuan sebelum pekerjaan konstruksi tapak PLTN dilakukan, sehingga akhirnya meningkatkan keyakinan terhadap kualitas dan keamanan konstruksi PLTN, jika dibangun pada suatu lokasi terpilih.
1.5 Lokasi Penelitian dan Aksesbilitas Lokasi penelitian mencakup area studi tapak PLTN Batan, Teluk Inggris - Tanah Merah (Batan, 2010) dan sekitarnya, memiliki luas kurang lebih 12,35 km2 atau sekitar 1.235 Ha. Secara administratif merupakan bagian dari Wilayah Desa Airputih, Kecamatan Muntok, Kabupaten Bangka Barat, Propinsi Kepulauan Bangka Belitung. Berdasarkan posisi geografis terletak di sebelah baratlaut Kota Kecamatan Muntok, dengan batas bagian barat hampir seluruhnya merupakan lautan (Laut Cina Selatan dan Selat Bangka), sedangkan batas sebelah selatan, barat dan bagian utara berupa daratan. Adapun Aksesbilitas lokasi dapat dicapai menggunakan kendaraan bermotor roda 2 (dua) maupun beroda 4 (empat), dengan jarak tempuh sekitar 7 (tujuh) km dari Kota Kecamatan Muntok, atau sejauh 140 km dari pusat ibukota propinsi, Kota Pangkapinang. Sedangkan untuk kondisi jalan di lokasi penelitian masih berupa tanah yang belum beraspal, akan tetapi secara umum mampu dilalui oleh kendaraan beroda 2 (dua) dan 4 (empat), sehingga secara akses atau kesampaian daerah adalah mudah untuk dicapai, karena merupakan Wilayah Penambangan Bijih Timah, Perkebunan Kelapa Sawit dan Karet, serta merupakan jalan para nelayan menuju lautan. TEKNIK GEOLOGI UNIVERSITAS GADJAH MADA
3
LAPORAN PENELITIAN TESIS 2013
Laut Cina Selatan
Pulau Bangka
Lokasi Penelitian
Pangkalpinang
Selat Bangka
Pulau Belitung Selat Gaspar
Peta Indeks
Gambar 1.1 Peta kedudukan lokasi penelitian pada Peta Google Earth (2010)
105 07'
105 06' 50"
105 08' 10"
105 09' 20"
105 10' 30"
Laut Cina Selatan
-02 00' 30"
N E S 0
105 07' 27" E 02 0' 5" S
105 08' 16" E 02 0' 5" S
W 1
Pantai Tanah Merah 2 km
-02 01' 40"
Batu Betumpak 105 06' 31" E 02 01' 26" S Pantai Teluk Inggris
-02 02' 50"
Peta Indeks
105 07' 24" E 02 03' 00" S
Selat Bangka
105 08' 13" E 02 03" 00" S
KETERANGAN : Laut Jalan Lokasi penelitian
Muntok
Tata Guna Lahan : Hutan Pemukiman Perkebunan Belukar
Gambar 1.2 Peta lokasi penelitian yang sekaligus merupakan lokasi studi tapak PLTN Batan (Batan, 2010)
TEKNIK GEOLOGI UNIVERSITAS GADJAH MADA
4
LAPORAN PENELITIAN TESIS 2013 1.6 Ruang Lingkup Penelitian Ruang lingkup penelitian berkaitan dengan tujuan yang hendak dicapai, seperti telah dituliskan sebelumnya, yaitu melakukan evaluasi kualitas massa batuan berdasarkan pendekatan metode klasifikasi RMR dan GSI. Adapun penjelasan detail ruang lingkup penelitian dijabarkan sebagai berikut : 1. Melakukan studi literatur untuk mengumpulkan data sekunder yang berkaitan dengan geologi dan topik penelitian. 2. Melakukan penelitian lapangan untuk mengumpulkan data primer geologi, geomorfologi dan hidrogeologi. 3. Mengumpulkan data primer geoteknik melalui singkapan batuan, yang berhubungan dengan parameter kualitas massa batuan. 4. Mengumpulkan data primer geoteknik melalui deskripsi inti bor. 5. Melakukan analisis laboratorium petrografi dan kimia. 6. Menganalisis dan mengevaluasi kualitas, dan daya dukung massa batuan, berkaitan dengan tapak PLTN. 7. Menentukan lokasi terbaik penempatan tapak PLTN, sehubungan dengan keadaan kualitas dan daya dukung massa batuan.
1.7 Penelitian Terdahulu Sudah banyak penelitian dihasilkan berkenaan topik bahasan kualitas masa batuan. Berikut beberapa penelitian geoteknik massa batuan, yang pernah dilakukan pada lokasi berbeda : 1. Cosar (2004) : Penelitian tesis “Application of Rock Mass Classification System for Future Support Design of The Dim Tunnel Near Alanya. Master Thesis, Departement of Mining Engineering, Middle East Technical University.” Peneliti menggunakan metode RMR, Modified RMR, Q-System, GSI, dan NATM, sehingga diperoleh hubungan antara metode tersebut. Batuan penyusun lokasi penelitian meliputi sekis disisipi batugamping kristalin dolostone dan kuarsit Formasi Alanya berumur Perm, Perselingan konglomerat, batupasir, batulanau, shale dan batugamping Formasi Mut berumur Miosen, dan endapan kuarter terdiri dari kolovium dan aluvium. TEKNIK GEOLOGI UNIVERSITAS GADJAH MADA
5
LAPORAN PENELITIAN TESIS 2013 2. Dwiyuniarto (2011) : Penelitian tesis dengan judul “Evaluasi Kualitatif Massa Batuan Berdasarkan Klasifikasi Geomekanik dan Geological Strength Index pada Penambangan Batugamping Dolomit,
Studi Kasus
Kecamatan
Semanding, Kapupaten Tuban, Propinsi Jawa Timur.” Peneliti menggunakan metode kualitatif RMR dan GSI pada batugamping dolomit Formasi Paciran berumur Pliosen Awal - Pleistosen, serta analisis kinematika diskontinuitas, dan penentuan kestabilan lereng batuan pada lokasi penambangan. 3. PHONKEO (2009) : Dengan judul penelitian “Stability Evaluation of Ciurug Mine Tunnel Based on Geomechanical Classification in Cut and Fill Pongkor Gold Underground Mine, PT. Antam, Tbk., West Java, Indonesia.” Tujuannya menentukan kualitas massa batuan berupa tuf breksi Formasi Cimapag berumur Miosen Tengah pada Terowongan penambangan Ciurug, untuk menyiapkan pendukung terowongan, stand-up time dan unsupport span berdasarkan klasifikasi metode RMR dan GSI. 4. PONGPANYA (2011) : Judul penelitian tesis “Evaluation of Rock Mass Quality Based on Rock Mass Rating and Geological Strength Index Method For Tunnel Construction in Piyungan-Patuk Area, Yogyakarta Special Province, Indonesia.” Menggunakan metode RMR dan GSI untuk menentukan kualitas massa batuan, unsupported span dan stand-up time, sehingga memberikan rekomendasi penyangga atau penguatan terowongan. Adapun litologi penyusun terdiri dari batupasir tufaan Formasi Sentolo berumur Oligosen Tengah - Miosen Tengah, serta batuan Formasi Nglanggran berumur Miosen Awal berupa breksi pumisan, breksi andesitik dan lava andesitik.
TEKNIK GEOLOGI UNIVERSITAS GADJAH MADA
6
