LAPORAN PENELITIAN TESIS 2013 TEKNIK GEOLOGI

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