ANALISIS KESTABILAN LERENG DENGAN MENGGUNAKAN METODE KINEMATIK DAN KLASIFIKASI MASSA BATUAN; STUDI KASUS DI AREA PENAMBANGAN ANDESIT, DESA JELEKONG, KECAMATAN BALE ENDAH, KABUPATEN BANDUNG, JAWA BARAT
SKRIPSI Diajukan sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Strata Satu, Program Studi Teknik Geologi, Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian, Institut Teknologi Bandung
Oleh : ARIS ENDARTYANTO NIM : 120 02 006
PROGRAM STUDI TEKNIK GEOLOGI FAKULTAS ILMU DAN TEKNOLOGI KEBUMIAN INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2007
LEMBAR PENGESAHAN
ANALISIS KESTABILAN LERENG DENGAN MENGGUNAKAN METODE KINEMATIK DAN KLASIFIKASI MASSA BATUAN; STUDI KASUS DI AREA PENAMBANGAN ANDESIT, DESA JELEKONG, KECAMATAN BALE ENDAH, KABUPATEN BANDUNG, JAWA BARAT
SKRIPSI Diajukan sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Strata Satu, Program Studi Teknik Geologi, Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian, Institut Teknologi Bandung
Bandung, September 2007 Penulis
Aris Endartyanto NIM : 120 02 006
Pembimbing
Dr. Eng. Imam A. Sadisun M.T. NIP. 132 137 926
SARI
Lokasi penelitian berada di daerah Bale Endah yang terletak kurang lebih 20 kilometer ke arah tenggara dari Kotamadya Bandung, dan secara geografis lokasi penelitian terletak pada 107° 40’ 02,8” BT dan 07° 01’ 43,9” LS. Analisis kestabilan lereng dengan menggunakan metoda analisis kinematik, metoda klasifikasi massa batuan RMR (Rock Mass Rating) dan SMR (Slope Mass Rating) dilakukan dalam penelitian ini.
Lereng obyek penelitian dibagi menjadi delapan segmen berdasarkan perubahan arah dan sudut kemiringan lereng serta untuk menjaga konsistensi level garis pengukuran (scanline). Hasil analisis kinematik menunjukkan bahwa pada delapan segmen telah ditemukan tipe keruntuhan planar hanya pada segmen 1, tipe keruntuhan baji pada segmen 6 dan 8, sedangkan tipe keruntuhan jungkiran pada segmen 2, 3, 4, 5, dan 7. Tipe longsoran pada lereng massa batuan sangat dikontrol oleh orientasi diskontinuitas batuan dan orientasi muka lereng tersebut. Hal ini terlihat dari hasil analisis kinematik yang menunjukkan tipe longsoran yang berbeda pada tiap segmen lereng.
Berdasarkan perhitungan, didapatkan kisaran nilai RMR pada keseluruhan segmen lereng adalah 66 – 78. Dari hal tersebut, dapat disimpulkan bahwa keseluruhan massa batuan penyusun lereng masuk dalam kelas II (good rock), memiliki kohesi massa batuan sebesar 300 – 400 kPa dan sudut geser massa batuan 35º – 45º.
Berdasarkan nilai SMR yang didapatkan, lereng segmen 1 dengan nilai SMR 38,00 diklasifikasikan dalam kelas IV (bad) dengan kondisi lereng tidak stabil. Kemudian lereng segmen 2, 5, 6, dan 7 memiliki kisaran nilai SMR 58,00 sampai 59,25, merupakan lereng kelas III (normal), dengan kondisi lereng stabil sebagian (partially stable). Sedangkan lereng segmen 3, 4, dan 8 memiliki kisaran nilai SMR 61,25 sampai 62,50, dapat dikategorikan sebagai lereng kelas II (good), dengan kondisi lereng yang stabil.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala berkah, rahmat, dan ridho yang telah diberikan kepada penulis sehingga dapat merampungkan Tugas Akhir ini.
Tugas Akhir ini dilakukan dengan mengadakan penelitian di sekitar areal penambangan batu milik masyarakat di Bale Endah, Provinsi Jawa Barat yang dirangkum dalam judul “Analisis Kestabilan Lereng dengan Menggunakan Metode Kinematik dan Klasifikasi Massa Batuan; Studi Kasus di Area Penambangan Andesit, Desa Jelekong, Kecamatan Bale Endah, Kabupaten Bandung, Jawa Barat”.
Tugas Akhir ini tidak akan pernah terwujud tanpa adanya bantuan moril maupun materil dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis dalam kesempatan ini ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : §
Bapak dan Ibunda tercinta, mba Anda dan dek Wima yang senantiasa selalu memberikan dorongan semangat, materil, dan doa kepada penulis.
§
Bapak Dr. Eng. Imam Achmad Sadisun M.T., atas kesediannya memberikan bimbingan dan pengarahan kepada penulis selama penelitian dan penulisan laporan ini.
§
Bapak Dr. Yustinus Suyatno Yuwono, selaku wali sarjana.
§
Pimpinan, para dosen, dan staf Program Studi Teknik Geologi, Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian, Institut Teknologi Bandung.
§
Teman-teman senasib dan seperjuangan; Boggi (terima kasih atas dukungan “motivasi” dan kehadiranmu di saat senang maupun susah), Harya (thanks Geng untuk dukungan semangat dan “fasilitas refreshingnya”), Sancoz (atas humorhumornya yang garing), Ipi (makasih ya Prenk, support darimu berguna banget loh!), Ojezz (buat freetalk tengah malamnya).
§
Teman-teman di UGM; Maseko (atas dukungannya, semoga sukes selalu untukmu), Kuntadi (kesabaranmu untuk menjawab semua SMS dariku).
§
Teman-temanku di Dienssico; Mas Sigit, Turman, Hafiz, Cikung, Samir, Agi, Fuad, Rio (Alm), dan Reza.
§
Semua teman-teman GEA 02.
§
Rekan-rekan Laboratorium Geologi Teknik; Mas Asep, Mas Very, dan Mbah Rendy, Dyna, Rolando, Diva, dan Yudis.
§
Semua pihak yang tidak tersebutkan satu-persatu yang telah membantu penulis selama ini.
Akhir kata, penulis berharap semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi pihak yang berkepentingan. Saran dan kritik yang membangun sangat penulis harapkan.
Bandung, September 2007
Penulis
DAFTAR ISI Hal. HALAMAN JUDUL LEMBAR PENGESAHAN ...................................................................................i SARI.....................................................................................................................ii KATA PENGANTAR........................................................................................... iii DAFTAR ISI.........................................................................................................v DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ viii DAFTAR FOTO ................................................................................................ x DAFTAR TABEL................................................................................................xi DAFTAR LAMPIRAN ......................................................................................... xii
BAB I
PENDAHULUAN .......................................................................................... 1 1.1 Latar Belakang Penelitian................................................................1 1.2 Identifikasi Masalah ................................................................................. 2 1.3 Maksud dan Tujuan Penelitian ................................................................ 2 1.4 Batasan dan Ruang Lingkup Penelitian .................................................... 3 4 1.5 Lokasi Penelitian...................................................................................... 1.6 Tahapan dan Metode Penelitian................................................................ 4
BAB II DASAR TEORI.............................................................................................. 8 8 2.1 Analisis Kestabilan Lereng Batuan............................................................ 2.2 Klasifikasi Massa Batuan untuk Evaluasi Kestabilan Lereng ..................... 9 2.2.1 Klasifikasi Sistem RMR (Geomechanics Classification System) ......................................................................................... 9 2.2.2 Klasifikasi Slope Mass Rating (SMR)................................ 15 2.3 Analsis Kinematik untuk Evaluasi Kestabilan Lereng Batuan.................... 17 2.3.1 Analisis Kinematik dari Keruntuhan Geser Planar (Plane 18 Failure) ........................................................................................ 2.3.2 Analisis Kinematik dari Keruntuhan Baji (Wedge 19 Failure) ........................................................................................ 2.3.3 Analisis Kinematik dari Keruntuhan Jungkiran (Toppling 19 Failure) ........................................................................................
BAB III TATANAN GEOLOGI REGIONAL .............................................................. 21 3.1 Fisiografi Jawa Barat................................................................................. 21 3.2 Tatanan Tektonik dan Struktur Geologi Pulau Jawa ................................ 23 3.3 Stratigrafi Regional ................................................................................... 25
30 BAB IV ANALISIS KINEMATIK ............................................................................... 4.1 Data Diskontinuitas.................................................................................. 30 4.1.1 Metode Pengambilan Data Diskontinuitas................................ 30 31 4.1.2 Lokasi Pengambilan Data .............................................................. 4.1.3 Data Diskontinuitas Hasil Pengukuran Lapangan........................... 37 4.1.4 Intepretasi Set Diskontinuitas Utama ................................ 37 4.2 Pengujian Laboratorium................................................................41 4.2.1 Pengamatan Petrografi................................................................ 41 4.2.2 Pengujian Densitas dan Porositas Andesit................................ 42 42 4.2.3 Pengujian Kuat Geser Langsung Andesit ................................ 4.3 Perhitungan Sudut Geser Dalam Efektif ( i) ................................ 43 43 4.3.1 Joint Roughness Coefficient (JRC)................................................. 4.3.2 Joint Wall Compressive Strength (JCS) ................................46 4.3.3 Kohesi dan Sudut Geser Dalam untuk Masing-Masing Set Diskontinuitas................................................................49 4.4 Analisis Kinematik.................................................................................... 51
BAB V ANALISIS KESTABILAN LERENG BATUAN ................................61 5.1 Klasifikasi Massa Batuan dengan Sistem Rock Mass Rating
61
5.1.1 Kuat Tekan Uniaksial Andesit ....................................................... 61 5.1.2 Rock Quality Designation (RQD) ................................................. 62 5.1.3 Spasi Diskontinuitas ................................................................ 63 5.1.4 Kondisi Diskontinuitas ................................................................ 64 5.1.5 Kondisi Airtanah ................................................................67 5.2 Analisis Kestabilan Lereng Berdasarkan Slope Mass Rating...................... 69 5.3 Kajian Awal Desain Perkuatan Lereng ...................................................... 70
BAB VI KESIMPULAN .............................................................................................. 73 DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... 76
LAMPIRAN
DAFTAR FOTO
Foto 4.1 Tempat pengukuran diskontinuitas segmen 1 (A – A’ adalah scanline................................................................................................33 Foto 4.2 Tempat pengukuran diskontinuitas segmen 2 (B – B’ adalah scanline................................................................................................33 Foto 4.3 Tempat pengukuran diskontinuitas segmen 3 (C – C’ adalah scanline................................................................................................34 Foto 4.4 Tempat pengukuran diskontinuitas segmen 4 (D – D’ adalah 34 scanline................................................................................................ Foto 4.5 Tempat pengukuran diskontinuitas segmen 5 (E – E’) adalah 35 scanline................................................................................................ Foto 4.6 Tempat pengukuran diskontinuitas segmen 6 (F – F’) adalah 35 scanline................................................................................................ Foto 4.7 Tempat pengukuran diskontinuitas segmen 7 (G – G’ adalah 36 scanline................................................................................................ Foto 4.8 Tempat pengukuran diskontinuitas segmen 8 (H – H’ adalah 36 scanline................................................................................................ Foto 4.9 Pengukuran amplitudo asperities di lapangan .................................... 46 Foto 4.10 Pengukuran JCS dengan menggunakan Schmidt hammer................... 46
DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Tabel 2.2
Parameter-parameter klasifikasi RMR dan nilai-nilai pembobotannya .............................................................................................. 12 Pembobotan setiap karakteristik diskontinuitas untuk parameter 13 kondisi diskontinuitas .....................................................................................
Tabel 2.3
Pengklasifikasian massa batuan dari total nilai pembobotan............................ 14
Tabel 2.4
Deskripsi terkait dari setiap kelas massa batuan................................14
Tabel 2.5
Penyesuaian pembobotan untuk diskontinuitas ................................16
Tabel 2.6
Penyesuaian pembobotan untuk metode eskavasi lereng ............... 16
Tabel 2.7
Deskripsi untuk setiap kelas SMR (Romana, 1985)........................ 17
Tabel 4.1
Set dan orientasi umum yang hadir dalam setiap segmen............... 41
Tabel 4.2
Rekapitulasi nilai dari hasil pengukuran JRC dan JCS................... 48
Tabel 4.3
Hasil perhitungan kohesi dan sudut geser dalam efektif................. 51
Tabel 4.4
Rekapitulasi hasil analsis kinematik................................................ 60
Tabel 5.1
Rekapitulasi hasil perhitungan RQD keseluruhan segmen.............. 63
Tabel 5.2
Hasil perhitungan spasi diskontinuitas pada tiap segmen lereng.... 64
Tabel 5.3
Skala roughness yang digunakan dalam sistem RMR (Bieniawski, 1984).......................................................................... Klasifikasi aperture (bukaan) dalam sistem RMR (Bieniawski, 1984)................................................................................................ Klasifikasi tahapan pelapukan pada massa batuan (ISRM, 1978)................................................................................................ Kondisi airtanah untuk aplikasi RMR pada lereng batuan (ISRM, 1978)................................................................................................ Rekapitulasi hasil perhitungan RMR untuk setiap segmen lereng penelitian.........................................................................................
Tabel 5.4 Tabel 5.5 Tabel 5.6 Tabel 5.7 Tabel 5.8
65 66 67 68 69
Rekapitulasi hasil perhitungan SMR untuk tiap segmen lereng...... 70 Tabel 4.9 Kelas dan metode perkuatan yang dibutuhkan (Romana, 1985)................................................................................................ 71 Tabel 5.10 Rekomendasi jenis perkuatan untuk setiap kelas SMR (Romana, 1985)................................................................................................ 72 Tabel 6.1 Rekapitulasi hasil penelitian pada tiap segmen lereng ................... 75
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran A Data Pengukuran Rekahan Lampiran B Pengamatan Petrografi Lampiran C Hasil Pengujian Densitas dan Porositas Andesit Lampiran D Hasil Pengujian Kuat Geser Batu (Direct Shear Strength) Lampiran E Perhitungan Joint Roughness Coefficient (JRC) Lampiran F
Perhitungan Joint Compressive Wall Strength (JCS)
Lampiran G Perhitungan Sudut Geser Efektif ( i) Lampiran H Hasil Pengujian Point Load Lampiran I
Perhitungan Rock Quality Designation (RQD)
Lampiran J
Perhitungan Spasi Diskontinuitas
Lampiran K Perhitungan Rock Mass Rating (RMR) Lampiran L Perhitungan Slope Mass Rating (SMR)
