Fundamentals Geotechnics

INTRODUCTION GEOTECHNICAL FUNDAMENTAL TO BECOME A GOOD GEOTECHNICAL ENGINEER

Akbar Aprian, S.T.

Graduate Geotech Mining Engineering at Institut Teknologi Sumatera, Jl. Terusan Ryacudu, Way Huwi, Kec. Jati Agung, kabupaten Lampung Selatan, lampung, 35365

akbaraprian04@gmail.com

       Menurut data Kementrian ESDM per November 2024, kecelakaan yang terjadi di pertambangan di dominasi oleh insiden longsor (geotechnics) sebesar 25,58% dari total kecelakaan pertambangan. Data tersebut belum dipengaruhi oleh kejadian faktor kegagalan di lubang bukaan. Maka dari itu peranan geoteknik sangantlah crucial. Pada dasarnya geoteknik adalah ilmu yang mempelajari tentang kestabilan berkenaan dengan sifat fisik dan mekanika tanah serta batuan, atau penulis lebih suka untuk menyebutnya sebagai "Ilmu Kestabilan oleh Teknik Sipil yang dilengkapi oleh Ilmu Teknik Geologi dan diterapkan pada Industri Pertambangan" yang dapat diilustrasikan pada Gambar 1.

Gambar 1. Korelasi dan Irisan ilmu Geoteknik

Gambar 2. Scope Geotechnics

       Peranan geoteknik pada industri pertambangan tidak jauh kaitannya dengan slope stability dan tunnel stability. Terdapat beberapa perbedaan antara desain pertambangan dan desain sipil terutama dilokasi penambangan. Faktor keamanan mengacu pada KEPMEN ESDM 1827K adalah hal yang fundamental dalam mendesain rekayasa geoteknik baik di lereng ataupun di lubang bukaan. Ilustrasi lereng dengan kalkulasi slope angle serta standar faktor keamanan dapat dilihat pada Gambar 3. Sedangkan ilustrasi lubang bukaan dan faktor keamanannya dapat dilihat pada Gambar 4.

Gambar 3. Standar Faktor Keamanan Lereng

Gambar 4. Standar Faktor Keamanan Lubang Bukaan

    Karakterisasi material sangat diperlukan untuk memodelkan suatu desain geoteknik. Terdapat beberapa metode yang umum digunakan yang sifatnya empirical yaitu Rock Mass Rating (RMR) oleh Bieniawski (1989), Q-System oleh Barton (1974), Geological Strength Index (GSI) oleh Marinos (2005). Penerapan rock mass clasification dapat dilihat pada postingan yang lainnya. Rock nass classification dapat dilihat pada Gambar 4 - Gambar 6.

Gambar 5. Rock Mass Rating Parameter by Bieniawski (1989)

Gambar 6. Q-System index by Barton (1974)

Gambar 7. Geological Strength Index by Marinos (2005)

      Selain itu, penentuan kriteria runtuh juga sangat penting (failure-criterion). Umumnya untuk material lunak seperti tanah atau material yang sudah ter-alterasi diterapkan kriteria runtuh mohr-coulomb (MC), dengan parameter kohesi (c) dan sudut gesek dalam (phi) melalui pengujian triaxial. Sedangkan material keras seperti batuan menggunakan pendekatan generalized hoek-brown (GHB), dengan paramater mb, s, dan a melalui pengujian uniaxial. pembahasan mengenai perbedaan antara penerapan kriteria runtuh pada LEM dan FEM akan dijelaskan di blog lainnya.

Gambar 8. Hubungan antara tegangan utama & minimum dari kriteria GHB dan MC

REFERENSI

Azizi, M. A., Kramadibrata, S., Wattimena, R. K., & Sidi, I. D. (2014). Risk Assesment of Open Pit Slope Design at PT Adaro Indonesia. Indonesian Mining Jurnal, 113-121.

Barton, N., Reidar, L., & Lunde, J. (1974). Engineering Clasification of Rock Masses for the Design of Tunnel Support. Rock Mechanics 6, 184-236.

Hoek, E., Carranza, T. C., & Corkum, B. (2002). Hoek-Brown Failure Criterion–2002 Edition. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 1-7.

Hoek, E., Marinos, P., & Marinos, V. (2005). Characterization and engineering properties of tectonically undisturbed but lithologically varied sedimentary rock masses. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences.

John Read, P. S. (2009). Guidelines for Open Pit Slope Design . Australia: CSIRO Publishing. 

KEPMEN. (2018). Pedoman Pelaksanaan Kaida Teknik Pertambangan yang baik. (s. 31-57). Jakarta: Kementrian Energi dan Sumber Daya Mineral.

Made Astawa Rai, S. K. (2014). Mekanika Batuan. bandung: ITB.