Slope Stability - Frasta - Unikarta

8/19/2019 Slope Stability - Frasta - Unikarta

1/206

S .

S a p t o n o –

G e o t e c h n i c a l E n g i n e e r i n g W

o r k s h o p ,

2 0 1 5

‐

nov2015@SS

GEOTEKNIK UNTUK

PERENCANAAN

PENAMBANGAN

Dr. Singgih Saptono

Email: [email protected]


2/206

S .

S a p t o n o –


o r k s h o p ,

2 0 1 5

‐

nov2015@SS

Other Factors

Influencing

Mining

• Technology Change

• Work Practice• Safety

• Poor Weather

• Infrastructure Constrains


3/206

S .

S a p t o n o –


o r k s h o p ,

2 0 1 5

‐

nov2015@SS


4/206

S .

S a p t o n o –


o r k s h o p ,

2 0 1 5

‐

nov2015@SS


5/206

S .

S a p t o n o –

G e o t e c h n i c a l

E n g i n e e r i n g W

o r k s h o p ,

2 0 1 5

‐

nov2015@SS


6/206

S .

S a p t o n o –



o r k s h o p ,

2 0 1 5

‐

nov2015@SS


7/206

S .

S a p t o n o –



o r k s h o p ,

2 0 1 5

‐

nov2015@SS


8/206

S .

S a p t o n o –



o r k s h o p ,

2 0 1 5

‐

nov2015@SS


9/206

S .

S a p t o n o –



o r k s h o p ,

2 0 1 5

‐

nov2015@SS

Open Pit

Slopes

Design

Scales


10/206

S .

S a p t o n o –



o r k s h o p ,

2 0 1 5

‐

nov2015@SS


11/206

S .

S a p t o n o –



o r k s h o p ,

2 0 1 5

‐

nov2015@SS

Cost Model

Coal Price

‐ royalty

‐ commissions

Cost

‐Development cost

‐Operating cost

‐Overhead cost

‐Land compensation cost

‐Environment cost‐Coal hauling cost

‐Road maintenance cost

‐Coal crushed cost

‐Coal barging cost

Contractor Cost

‐Overburden removal cost

‐Drill & Blast cost

‐Coal cleaning & Coal getting cost

BESR

Q ratio

Expression

Pit Potential

Geotechnical

recommendations

Pit Design

Mineablereserves

Reserves

Classification

ResourcesClassification

RESERVES CALCULATION STEPSRESERVES CALCULATION STEPS


12/206

S .

S a p t o n o –



o r k s h o p ,

2 0 1 5

‐

nov2015@SS

KEBIJAKAN

DAN

PEDOMAN

PENGATURAN

KEMANTAPAN LERENG PENAMBANGAN DI

INDONESIA

Kepmen Pertambangan dan Energi

No. 555. K/26/M.PE/1995


13/206

S .

S a p t o n o –



o r k s h o p ,

2 0 1 5

‐

nov2015@SS

Kepmen Pertambangan dan Energi

No.555.

K/26/M.PE/1995

tanggal 12

Mei

1995

• Tujuan dari dikeluarkan Kepmen tersebut adalah untuk melindungi tenaga

kerja, peralatan, pelaksanaan kegiatan penambangan bisa berjalan dengan

aman, terjadi efisiensi biaya, efektif dan produktivitas dari pekerja tinggiserta lancar tanpa terjadi atau seminimal mungkin kecelakaan kerja.

• Menyangkut kemantapan lereng, Kepmen Pertambangan dan Energi No.

555.K/26/M.PE/1995 dalam Bab VI pasal 240 sampai dengan pasal 242

berisi tentang peraturan mengenai tinggi jenjang, lebar jenjang, dan sudutlereng yang sangat tergantung pada ukuran peralatan, jenis batuan, sistem

penambangan yang dipakai serta kondisi dari keadaan geologi tempat

bekerja seperti rekahan, patahan, atau tanda‐tanda tekanan atau tanda‐

tanda kelemahan lainnya.


14/206

S .

S a p t o n o –



o r k s h o p ,

2 0 1 5

‐

nov2015@SS

Pasal 240 Cara Kerja

1. Kepala Teknik Tambang (KTT) harus menjamin bahwa kemantapanlereng penambangan, penimbunan dan material lainnya telah

diperhitungkan dalam perencanaan tambang2. Penimbunan tanah penutup hanya dapat dilakukan pada jarak

sekurang‐ kurangnya 7,5 m dari ujung teras penambangan

3. Dilarang melakukan penggalian potong bawah (under cutting) padapermuka kerja, teras atau galeri, kecuali mendapat persetujuanKepala Pelaksana Inspeksi Tambang (KAPIT)

4. Permuka kerja harus aman dari batuan menggantung dan padawaktu pengguguran batuan, para pekerja pada tempat tersebutharus menyingkir

5. Permuka kerja tambang permukaan pada bagian atas daerahkegiatan tambang bawah tanah hanya dapat dibuat setelahmendapat persetujuan KAPIT


15/206

S .

S a p t o n o –



o r k s h o p ,

2 0 1 5

‐

nov2015@SS

6. Dilarang bekerja atau berada di atas timbunan aktif batu

pecah, kecuali:

– berdasarkan perintah seorang pengawas tambang

– curahan batu ke dan dari timbunan telah dihentikan

– telah diperoleh kepastian bahwa corongan di bawah timbunan telah

ditutup – pekerja menggunakan sabuk pengaman yang dihubungkan dengan tali

yang sesuai dengan panjangnya, diikatkan secara kuat dan aman pada

titik tetap diatasnya.


16/206

S .

S a p t o n o –



o r k s h o p ,

2 0 1 5

‐

nov2015@SS

Pasal 241

Tinggi Permuka Kerja dan Lebar Teras Kerja

1. Kemiringan, tinggi, dan lebar teras harus dibuat denganbaik dan aman untuk keselamatan para pekerja agar

terhindar dari material atau benda jatuh2. Tinggi jenjang (bench) untuk pekerjaan yang dilakukan

pada lapisan yang mengandung pasir, tanah liat, kerikil, dan material lepas lainnya harus:

• tidak boleh lebih dari 2,5 m apabila dilakukan secara manual• tidak boleh lebih dari 6 m apabila dilakukan secara mekanis

• tidak boleh lebih dari 20 m apabila dilakukan dengan menggunakanclamsheel, dragline, bucket wheel excavator atau alat sejenis, kecuali mendapat persetujuan KAPIT

3. Tinggi jenjang untuk pekerjaan yang dilakukan padamaterial kompak tidak boleh lebih dari 6 m apabiladilakukan secara manual


17/206

S .

S a p t o n o –



o r k s h o p ,

2 0 1 5

‐

nov2015@SS

4. Dalam hal penggalian dilakukan sepenuhnya dengan alat mekanis

yang dilengkapi dengan kabin pengaman yang kuat, maka tinggi

jenjang maksimum untuk jenis material kompak 15 m, kecualimendapat persetujuan KAPIT

5. Studi kemantapan lereng harus dibuat apabila:

• tinggi jenjang keseluruhan pada sistem penambangan berjenjang

lebih dari 15 m

• tinggi setiap jenjang lebih dari 15 m

6. Lebar lantai teras kerja sekurang‐kurangnya 1,5 kali tinggi jenjang

atau disesuaikan dengan alat‐alat yang digunakan sehingga dapat

bekerja dengan aman dan harus dilengkapi dengan tanggulpengaman (safety berm) pada tebing yang terbuka dan diperiksa

pada setiap gilir kerjadari kemungkinan adanya rekahan atau tanda‐

tanda tekanan atau tanda‐tanda kelemahan lainnya.


18/206

S .

S a p t o n o –



o r k s h o p ,

2 0 1 5

‐

nov2015@SS

Pasal 242

1. Pada waktu membuat sumuran, parit, atau pekerjaan sejenis yang

dinding bukaannya mencapai tinggi lebih dari 1,2 m, harus diberi

penyangga atau dibuat miring dengan sudut yang aman

2. Pembuatan tanggul atau bendungan air yang bersifat sementara atautetap harus cukup kuat dan memenuhi persyaratan yang berlaku.


19/206

S .

S a p t o n o –



o r k s h o p ,

2 0 1 5

‐

nov2015@SS

Tambang Terbuka FMI - Mineral

19


20/206

S .

S a p t o n o –



o r k s h o p ,

2 0 1 5

‐

nov2015@SS

Tambang Terbuka Newmont - Mineral

20


21/206

S .

S a p t o n o –


o r k s h o p ,

2 0 1 5

‐

nov2015@SS

Tambang Terbuka Palabora - Mineral

21


22/206

S .

S a p t o n o –


o r k s h o p ,

2 0 1 5

‐

nov2015@SS

Tambang Terbuka KPC - Batubara

22


23/206

S .

S a p t o n o –


o r k s h o p ,

2 0 1 5

‐

nov2015@SS

Tambang Adaro

23


24/206

S .

S a p t o n o –


o r k s h o p ,

2 0 1

5 ‐

nov2015@SS

Tambang Terbuka Adaro - Batubara

24


25/206

S .

S a p t o n o –


o r k s h o p ,

2 0 1

5 ‐

nov2015@SS

Tambang Terbuka Satui ‐ Batubara

25


26/206

S .

S a p t o n o – G e o t e c h n i c a l E n g i n e e r i n g W

o r k s h o p ,

2 0 1

5 ‐

nov2015@SS

Tambang Terbuka Senakin ‐ Batubara

26


27/206

S .


o r k s h o p ,

2 0 1

5 ‐

nov2015@SS

Longsoran Pada Lereng Tambang

Terbuka

27


28/206

S .


o r k s h o p ,

2 0 1

5 ‐

nov2015@SS

Joint In Sediment Rock


29/206

S .


o r k s h o p ,

2 0 1

5 ‐

nov2015@SS

Joint in Igneous Rock


30/206

S .


o r k s h o p ,

2 0 1

5 ‐

nov2015@SS

A large scale slope failure in an open

pit mine

Bingham Canyon mine slope failure Slope failure in which some structural control by faults is evident at the top of the failure but

where the mechanisms involved in the lower part

of the failure are unclear.



31/206

S .


o r k s h o p ,

2 0 1

5 ‐

nov2015@SS


pit

mine


32/206

S .


o r k s h o p ,

2 0 1

5 ‐

nov2015@SS

Candidate Failure Surface Involving A Number

Of Different

Shear

Failure

Mechanisms


33/206

S .


o r k s h o p ,

2 0 1

5 ‐

nov2015@SS


34/206

S .


o r k s h o p ,

2 0 1

5 ‐

nov2015@SS

Tanah dan Batuan


35/206

S .


o r k s h o p ,

2 0 1

5 ‐

nov2015@SS

Definisi Batuan• Menurut Talobre (1948)

• Orang yang pertama kali memperkenalkanMekanika Batuan di Perancis pada tahun 1948, batuan adalah material yang membentuk kulitbumi termasuk fluida yang berada didalamnya

(seperti air, minyak dan lain‐lain).• Menurut ASTM

• Batuan adalah suatu bahan yang terdiri dari

mineral padat (solid) berupa massa yang berukuran besar ataupun berupa fragmen‐fragmen.

Cl ifi ti f k d il t th


36/206

S .


o r k s h o p ,

2 0 1

5 ‐

nov2015@SS

Classification of rock and soil strengths

(ISRM,

1981)Class Description Unconfined Compressive

Strength (MPa)

Examples

S1 Very soft soil ‐ Easily penetrated several inches by fist.

0,5



37/206

S .

S a p t o n o – G e o t e c h n i c a

l E n g i n e e r i n g W

o r k s h o p ,

2 0 1

5 ‐

nov2015@SS

Class Description Unconfined

Compressive Strength

(MPa)

Examples

R0 Extremely weak rock ‐ Indented by thumbnail.

0,25–1,0

R1 Very weak rock ‐ Crumbles under firm

blows with point of geological

hammer and can be peeled by a

pocket knife

1,0–5,0 Chalk,

Rocksalt

R2 Weak rock ‐ Can be peeled by a

pocket knife with difficulty, shallow

indentations made by firm blow with

point of geological hammer.

5,0–25 Coal,

Schist,

Siltstone

R3 Medium strong rock ‐ Cannot be

scraped or peeled with a pocket knife,

specimen can be fractured with single

firm blow of geological hammer.

25–50 Sandston

e Slate


(ISRM,

1981)



38/206

S .


l E n g i n e e r i n g W o r k s h o p ,

2 0 1

5 ‐

nov2015@SS

Class Description Unconfined

Compressive Strength

(MPa)

Examples

R4 Strong rock ‐ Specimen requires more

than one blow of geological hammer

to fracture it.

50–100 Gneiss

R5 Very strong rock ‐ Specimen requires many blows of geological

hammer to fracture it.

100–250 Marble,Granite

R6 Extremely strong rock ‐ Specimen can

only be chipped with geological

hammer.

>250 Quartzite,

dolerite,

Gabbro,

Basalt


(ISRM,

1981)

Klasifikasi Batuan Berdasarkan UCS (Bieniawski


39/206

S .



2 0 1

5 ‐

nov2015@SS

Klasifikasi Batuan Berdasarkan UCS (Bieniawski,

1989)

39

Batuan kerasBatuan lunak


40/206

S .



2 0 1

5 ‐

nov2015@SS

Massa Batuan


41/206

S .



2 0 1

5 ‐

nov2015@SS

Struktur Geologi

i


42/206

S .

S a p t o n o

– G e o t e c h n i c a


2 0 1

5 ‐

nov2015@SS

Joint


43/206

S .

S a p t o n o



2 0 1 5

‐

nov2015@SS

Fault

Analisis


44/206

S .

S a p t o n o



2 0 1 5

‐

nov2015@SS

stereografis

(Hoek & Bray, 1981)

Preliminary evaluation of slope stability of


45/206

S .

S a p t o n o



2 0 1 5

‐

nov2015@SS

Preliminary evaluation of slope stability of

proposed open

pit

mine

Schimdt Net


46/206

S .

S a p t o n o



2 0 1 5

‐

nov2015@SS

Sc dt et

Wulff Net


47/206

S .

S a p t o n o



2 0 1 5

‐

nov2015@SS

Kalsberg


48/206

S .

S a p t o n o



2 0 1 5

‐

nov2015@SS

Kalsberg


49/206

S .

S a p t o n o



2 0 1 5

‐

nov2015@SS

Plotting Bidang Kekar


50/206

S .

S a p t o n o



2 0 1 5

‐

nov2015@SS

Kondisi

Potensial

Kelongsoran

pada suatu

tambang


51/206

S .

S a p t o n o



2 0 1 5

‐

nov2015@SS

Uncertainty of Rocks

Relation of Discontinuity Spacing and Size of The Problem


52/206

S .

S a p t o n o



2 0 1 5

‐

nov2015@SS

When the problem domain is

much smaller than rock blocks(excavation of rock by drilling)

Discontinuity propertiesgovern

Intact rock material

Rock mass properties

When the structure is much larger

than the blocks



53/206

S .

S a p t o n o


l E n g i n e e r i n g

W o r k s h o p , 2 0

1 5

‐

nov2015@SS


Intact rock



54/206

S .

S a p t o n o


l E n g i n e e r i n g

W o r k s h o p , 2 0

1 5

‐

nov2015@SS

Pengaruh Skala


55/206

S .

S a p t o n o

– G e o t e c h n i c a l E n g i n e e r i n g

W o r k s h o p , 2 0

1 5

‐

nov2015@SS

g

55

Pengaruh efek skala (Cunha, 1990)

0

100

200

300

400

500

0 25 50 75 100 125 150 175

U C S , M P

a

Diameter, mm

Basaltprophyry

Basalt mafic

UCS = 2630 D-0,58

UCS = 6025 D‐0,85

Kekuatan batuan terhadap Pengaruh skala

(Kramadibrata & Jones, 1993)


56/206

S .

S a p t o n o


W o r k s h o p , 2 0

1 5

‐

nov2015@SS

Kelongsoran Lereng Tunggal

56

Longsor lereng tunggal mudstone pada

22 Maret 2010 di Lowwall PIT RA ,

Tinggi lereng = 12 m , = 48o

Beberapa boulder terdapat diantara

material longsoran.

Massa batuan longsor dan pecah

akibat kekar berkembang yang

dibuktikan akibat faktor cuaca.

Pengaruh Kekar pada Longsoran Lereng


57/206

S .

S a p t o n o


W o r k s h o p , 2 0

1 5

‐

nov2015@SS

g p g g

57

Fn

Fs

H

S2

Keterangan: S1 = spasi kekar 1

S2 = spasi kekar 2

S3 = spasi kekar 3


58/206

S .

S a p t o n o


W o r k s h o p , 2 0

1 5

‐

nov2015@SS

Kegiatan Laboratorium

UNCONFINED COMPRESSIVE STRENGTH TEST


59/206

S .

S a p t o n o


W o r k s h o p , 2 0

1 5

‐

nov2015@SS

59

DIRECT SHEAR TEST


60/206

S .

S a p t o n o


W o r k s h o p , 2 0

1 5

‐

nov2015@SS

DIRECT SHEAR TEST

60

‐

HOEK CELL ‐ TRIAXIAL TEST


61/206

S .

S a p t o n o


W o r k s h o p , 2 0

1 5

‐

nov2015@SS

61

‐

TRIAXIAL TEST


62/206

S .

S a p t o n o


W o r k s h o p , 2 0

1 5

‐

nov2015@SS

62

‐ DIRECT SHEAR TEST FOR SOIL


63/206

S .

S a p t o n o


W o r k s h o p , 2 0

1 5

‐

nov2015@SS

DIRECT SHEAR TEST FOR SOIL

‐ DIRECT SHEAR TEST FOR SOFT ROCK


64/206

S .

S a p t o n o


W o r k s h o p , 2 0

1 5

nov2015@SS

DIRECT SHEAR TEST FOR SOFT ROCK

‐

CREEP DIRECT SHEAR TEST


65/206

S .

S a p t o n o


W o r k s h o p , 2 0

1 5

nov2015@SS

FOR SOFT

ROCK

‐


66/206

S .

S a p t o n o


W o r k s h o p , 2 0

1 5

nov2015@SS

UJI GESER SKALA BESAR

5 ‐

Gambar Proses Kalibrasi Tekanan Piston Terhadap Force Load

(kN)


67/206

S .

S a p t o n o


W o r k s h o p , 2 0

1 5

nov2015@SS

Kalibrasi piston pemberi

gaya normal

Kalibrasi piston pemberi

gaya geser

Piston gaya normal

Loadcell 1000 kN

Piston gaya geser

Strain indicator

manometer

(kN)

ManometerPower Pack

5 ‐

Alat Uji Geser Langsung Skala Besar (dirancang oleh: Kramadibrata. S; Suparman. Y dan Saptono. S; Tahun 2009;

L b i G k ik d P l T b R k T k ik P b ITB)


68/206

S .

S a p t o n o


W o r k s h o p , 2 0

1 5

nov2015@SS

Spesifikasi alat:

Tinggi = 1,85 m

Lebar = 1,10 m

Panjang = 2,35 m

Berat = 2,50 ton

Gaya geser maksimum = 500 kNGaya normal maksimum = 500 kN

Piston gaya normal:

Jumlah piston = 9 buah

Diamater piston = 7 cm

Panjang stroke = 15 cm

Kapasitas piston = 300 kN

Piston untuk gaya geser:

Jumlah piston = 2 buah

Diamater piston = 17 cm

Panjang stroke = 30 cm

Kapasitas piston = 350 kN

Spesikasi Power Pack:

Horse Power = 5,5 kW

Tekanan untuk gaya = 500 kN

Laboratorium Geomekanika dan Peralatan Tambang, Rekayasa Teknik Pertambangan, ITB)

5 ‐

Alat Uji Geser Langsung Skala Besar


69/206

S .

S a p t o n o


W o r k s h o p , 2 0

1 5

nov2015@SS

5 ‐


70/206

S .

S a p t o n o

– G e o t e c h n i c

a l E n g i n e e r i n g

W o r k s h o p , 2 0

1 5

nov2015@SS

PENYELIDIKAN LAPANGAN

5 ‐

PERALATAN PENGUKURAN ORIENTASI BIDANG KEKAR


71/206

S .

S a p t o n o



W o r k s h o p , 2 0

1 5

nov2015@SS

Palu Geologi

Meteran 5 m

Meteran 25 m

Clipbroad

Kompas Geologi

Kompas Geologi

5 ‐

PENGUKURAN KARAKTERISASI MASSA BATUAN


72/206

S .

S a p t o n o



W o r k s h o p , 2 0

1

nov2015@SS

• Pengukuran orientasi kekar dengan menggunakan kompas

geologi dan yang diukur adalah kemiringan dan arah

kemiringan (dip and dip direction),

• Pengukuran jarak antar kekar dengan menggunakan

meteran dengan metoda scanline. Pada metoda ini, meteran

dibentangkan sepanjang dinding pengamatan. Hasil dari

pengamatan ini adalah berupa arah dan kemiringan kekar serta jarak semu antar bidang kekar

• Prosedur pengukuran jarak kekar menggunakan sistem

pembobotan pada sudut normal dari bidang kekar.

72

1 5

‐

PENENTUAN ORIENTASI DENGAN KOMPAS


73/206

S .

S a p t o n o



W o r k s h o p , 2 0

1

nov2015@SS

73

N dip Dip direction

Dip direction

+ 90o

Dip

1 5

‐

ANALISIS LERENG DARI HASIL PENGUKURAN


74/206

S .

S a p t o n o



W o r k s h o p , 2 0

1

nov2015@SS

BIDANG DISKONTINUITAS

1 5

‐PROSEDUR PENGUKURAN KEKAR


75/206

S .

S a p t o n o



W o r k s h o p , 2 0

1

nov2015@SS

• Garis bentangan, membentuk arah dan kemiringan

• Setinggi mata pengamat

• 10 kali jarak rata-rata kekar atau panjang minimum 30 m• Variasi orientasi keluarga kekar

• Kerataan permukaan singkapan massa batuan

• Ketersediaan muka singkapan massa batuan lain yang saling tegaklurus

• Jenis batuan

• Keadaan air tanah

• Cuaca

• Ketersediaan peralatan

1 5

‐Penentuan spasi (ISRM, 1981)

S3


76/206

S .

S a p t o n o



W o r k s h o p , 2 0

1

nov2015@SS

J1

J1

J1

J2

J2S1

S1

S2

76

S3

Scanline

d3

S3 = d3 sin

Set no. 2

Set no. 1

Set no.3

1 5

‐

Pengukuran Kekar Dengan Scanline


77/206

S .

S a p t o n o



W o r k s h o p , 2

0 1

nov2015@SS

77

SCANLINE

J14

d14

41

A B1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

1 5

‐

Penggunaan faktor koreksi untuk jarak kekar


78/206

S .

S a p t o n o – G e o t e c h n i c


W o r k s h o p , 2

0

nov2015@SS

• f/f = arah dip dan dip muka lereng

• s/s = arah dip dan dip garis bentangan

• d/d = arah dip dan dip bidang kekar • n/n = arah dip dan dip yang normal terhadap bidang kekar

• = sudut normal terhadap kekar dan garis bentangan

• – = Nilai rata-rata untuk kekar keluarga A

• W = faktor bobot Terzaghi = 1/cos • i-m = Nomor jalur

• Ji-m = jarak semu kekar untuk nomor jalur im

• d(im)= jarak duga kekar atau sebenarnya untuk jalur im

• dxw = jarak duga kekar rata-rata dari satu keluarga kekar

• dsw = bobot rata-rata jarak sebenarnya kekar dari garis bentangan

78

0 1 5

‐

Blangko Pengambilan Data Pengukuran Jarak Kekar


79/206

S .



W o r k s h o p , 2

0

nov2015@SS

79

Pengukuran kekar

Scanline s : ……… s : ………..

Face f : ……… f : …………

No. Dip Direction

dDip d Jarak semu n

dn

90-d i-m ji-m di-m

N…oE o m o o o m m

0 1 5

‐

Contoh, Penentuan Jarak Antar Kekar

f =195 f =50 s =285 s =2


80/206

S .



W o r k s h o p , 2

0

nov2015@SS

80

f =195 f =50 s =285 s =2

bid diskont Joint no. d d Jarak Joint n n cos(n‐s) cos n cos s sin n sin s abs[cos ] i‐m ji‐m d(im) dxw

o o terukur, m d + 180 90 ‐ d ( o ) m m m

A 1 75 61 255 29 0.87 0.87 1.00 0.48 0.03 0.77 39.29

A 2 40 54 0.15 220 36 0.42 0.81 1.00 0.59 0.03 0.36 68.76 1 ‐ 2 0.15 0.09

A 3 18 32 0.22 198 58 0.05 0.53 1.00 0.85 0.03 0.06 86.71 2 ‐ 3 0.22 0.05

A 4 50 80 0.50 230 10 0.57 0.98 1.00 0.17 0.03 0.57 55.21 3 ‐ 4 0.50 0.16

A 5 45 89 0.13 225 1 0.50 1.00 1.00 0.02 0.03 0.50 59.98 4 ‐ 5 0.13 0.07

B 48 136 75 316 15 0.86 0.97 1.00 0.26 0.03 0.84 33.23 A 0.18

B 49 152 85 0.30 332 5 0.68 1.00 1.00 0.09 0.03 0.68 47.00 48 ‐ 49 0.30 0.23

B 50 145 58 0.25 325 32 0.77 0.85 1.00 0.53 0.03 0.67 48.11 49 ‐ 50 0.25 0.17

B 51 150 60 0.20 330 30 0.71 0.87 1.00 0.50 0.03 0.63 50.99 50 ‐ 51 0.20 0.13

B 52 105 80 0.20 285 10 1.00 0.98 1.00 0.17 0.03 0.99 8.00 51 ‐ 52 0.20 0.17

C 78 215 63 35 27 ‐0.34 0.89 1.00 0.45 0.03 0.29 73.22 B 0.31

C 79 232 82 0.50 52 8 ‐0.60 0.99 1.00 0.14 0.03 0.59 53.79 78 ‐ 79 0.50 0.22

C 80 208 66 0.15 28 24 ‐0.22 0.91 1.00 0.41 0.03 0.19 78.98 79 ‐ 80 0.15 0.06

C 81 221 56 0.42 41 34 ‐0.44 0.83 1.00 0.56 0.03 0.34 69.90 80 ‐ 81 0.42 0.11

C 82 196 47 0.27 16 43 ‐0.02 0.73 1.00 0.68 0.03 0.01 89.37 81 ‐ 82 0.27 0.05

D 116 274 50 94 40 ‐0.98 0.77 1.00 0.64 0.03 0.73 43.19 C 0.21

D 117 320 48 0.20 140 42 ‐0.82 0.74 1.00 0.67 0.03 0.59 54.20 116 ‐ 117 0.20 0.13

D 118 334 60 0.16 154 30 ‐0.66 0.87 1.00 0.50 0.03 0.55 56.61 117 ‐ 118 0.16 0.09D 119 334 38 0.40 154 52 ‐0.66 0.62 1.00 0.79 0.03 0.38 67.90 118 ‐ 119 0.40 0.19

C 0.27

teta‐A = 63.33 w‐A = 2.23

teta‐B = 45.27 w‐B = 1.42 0.44 dsw 0.24

teta‐C = 63.01 w‐C = 2.20

teta‐D = 48.80 w‐D = 1.52

0 1 5

‐


81/206

S .



W o r k s h o p , 2

0

nov2015@SS

Keterangan :

81

cos = abs [cos(n – s) cos n cos s + sin n sin s]s = arah dip garis bentangan

s = dip garis bentangand = arah dip kekar d = dip kekar d < 180, n = d + 180

d > 180, n = d – 180n , n = 90 – d

0 1 5

‐

RQD Hasil Pengukuran Kekar Adalah:


82/206

S .



W o r k s h o p , 2

0

nov2015@SS

82

)11.0(100 1.0 e RQD

Spasi kekar, A = 0.18 m

Spasi kekar, B = 0.31 m

Spasi kekar, C = 0.21 m

Spasi kekar, D = 0.27 m

Spasi kekar rata-rata sebenarnya = 0.24 m

Frekuensi kekar, spasi = 4.17 kekar/m

RQD, = 93.38%

0 1 5

‐

Cara penentuan kekasaran (JRC)


83/206

S .

S a p t o n o – G e o t e c h n i c a l E n g i n e e r i n g

W o r k s h o p , 2

0

nov2015@SS

Joint Roughness Coefficient JRC, (Barton, 1977)

1 0 c m

1 0

c m

83

0 1 5

‐

Contoh Profil Kekasaran


84/206

S .

S a p t o n o – G e o t e c h n i c a l E n g i n e e r i n g

W o r k s h o p , 2

0

nov2015@SS

0 1 5

‐

Peralatan Penentuan Joint Compressive Strength


85/206

S .

S a p t o n o – G e o t e c h n i c a l E n g i n e e r i n g W o r k s h o p , 2

nov2015@SS

Schmidt hammer

0 1 5

‐

Kemenerusan


86/206

S .


nov2015@SS

86

Kemenerusan diukur sebagai panjang kemenerusan

bidang kekar yang nampak pada daerah lereng

yang dibedakan menjadi dua kemenerusan yaitu:

< 0.6 H dan > 0.6 H,

H = tinggi lereng (m)

< 0,6 H

< 0,6 H


87/206

0 1 5

‐

Penentuan Lebar Celah Dan Material Pengisi


88/206

S .


nov2015@SS

• Lebar celah (aperture) adalah jarak tegak

lurus pemisahan pada kekar yang terbuka.

Kondisi lebar celah ini dapat terisi oleh

material

88

Cloced discontinuity Open discontinuity

Filled discontinuity

0 1 5

‐

Penentuan kondisi air


89/206

S .


nov2015@SS

• Prosedur penentuan kondisi air

berdasarkan pada kondisi massa batuan,

pada kasus ini yaitu pada dinding lereng

89

Kondisi air Deskripsi

I Dinding kekar kering

II Ada tetesan air di bidang kekar

III Aliran kecil

IV Aliran kuat

V Aliran besar

kering

menetes

Mengalir

kecil

0 1 5

‐


90/206

S .


nov2015@SS

ANALISIS LERENG

0 1 5

‐ PLANE FAILURE


91/206

S .


nov2015@SS

0 1 5

‐


92/206

S .


nov2015@SS

2

0 1 5

‐

The following assumptions are made

i l f il l i


93/206

S .

S a p t o n

o – G e o t e c h n i c a l E n g i n e e r i n g W o r k s h o p , 2

nov2015@SS

in plane failure analysis:1. Both sliding surface and tension crack strike parallel to the slope.

2. The tension crack is vertical and is filled with water to a depth zw.

3. Water enters the sliding surface along the base of the tension crack and

seeps along the sliding surface, escaping at atmospheric pressure where the sliding surface daylights in the slope face. The pressure distributions induced by the presence of water in the tension crack and along the sliding surface are illustrated in Figure.

4. The forces W (the weight of the sliding block), U (uplift force due to

water pressure on the sliding surface) and V (force due to water pressure in the tension crack) all act through the centroid of the sliding mass. In other words, it is assumed that there are no moments that would tend to cause rotation of the block, and hence failure is by sliding only. While this assumption may no be strictly true for actual slopes, the errors introduced by ignoring moments are small enough to neglect. However, in steep slopes with steeply dipping discontinuities, the possibility of toppling failure should be kept in mind.

2

0 1 5

‐


94/206

S .

S a p t o n


nov2015@SS

5. The shear strength τ of the sliding surface is defined by cohesion c and friction angle φ that are related by the equation

τ = c + σ tan φ. In the case of a rough surface or a rock mass

having a curvilinear shear strength envelope, the apparent cohesion and apparent friction angle are defined by a tangent that takes into account the normal stress acting on the sliding surface. The normal stress σ acting on a sliding surface can be determined from the curves given in Figure. It is assumed that release surfaces

are present so that there is no resistance to sliding at the lateral boundaries of the failing rock mass (Figure (b)).

5. In analyzing two‐dimensional slope problems, it is usual to consider a slice of unit thickness taken at right angles to the slope face. This means that on a vertical section through the slope, the area of the sliding surface can be represented by the length of the surface, and the volume of the sliding block is represented by the cross‐section area of the block (Figure (c)).

2

0 1 5

‐Geometries of plane slope failure: (a) tension crack in

the upper slope; (b) tension crack in the face


95/206

S .

S a p t o n


nov2015@SS

,2

0 1 5

‐


96/206

S .

S a p t o n


nov2015@SS

p,2

0 1 5

‐ WEDGE FAILURE


97/206

S .

S a p t o n


nov2015@SS

p,2

0 1 5

‐


98/206

S .

S a p t o n

o – G e o t e c h n i

c a l E n g i n e e r i n g W o r k s h o p , 2

nov2015@SS

p , 2

0 1 5

‐


99/206

S .

S a p t o n

o – G e o t e c h n i

c a l E n g i n e e r i n g W o r k s h o p

nov2015@SS

FSW

= KFSP

p , 2

0 1 5

‐

Wedge factor K as a function of wedge

geometry


100/206

S .

S a p t o n

o – G e o t e c h n i c a l E n g i n e e r i n

g W o r k s h o p

nov2015@SS

p , 2

0 1 5

‐


101/206

S .

S a p t o n


g W o r k s h o p

nov2015@SS

p , 2

0 1 5

‐

Stereoplot of data required for wedge

stability analysis


102/206

S .

S a p t o n


g W o r k s h o

nov2015@SS

stability analysis


103/206

o p , 2

0 1 5

‐

THE SHAPE OF TYPICAL SLIDING

SURFACES


104/206

S .

S a p t o n


g W o r k s h o

nov2015@SS

SURFACES

o p , 2

0 1 5

‐


105/206

S .

S a p t o n


g W o r k s h o

nov2015@SS

o p , 2

0 1 5

‐


106/206

S .

S a p t o n


g W o r k s h o

nov2015@SS

C R PERHITUNG N

F KTOR KE M N N

o p , 2

0 1 5

‐

Model Lereng

ϒ : 17,5 kN/m3

ϕ : 47 °c : 42,6 kPa


107/206

S .

S a p t o n


g W o r k s h o

nov2015@SS

10 m

60°

,

o p , 2

0 1 5

‐

Geometri Bidang Longsor


108/206

S .

S a p t o n


g W o r k s h o

nov2015@SS

o p , 2

0 1 5

‐

CARA PERHITUNGAN BISHOP

1. Buat tabulasi geometri tiap irisan


109/206

S .

S a p t o n


g W o r k s h

nov2015@SS

g pirisan b (m) R xi h (m) α (º)

1 0,94 16,59 6,85 0,74 24,387

2 0,94 16,59 7,79 1,78 28,006

3 0,94 16,59 8,73 2,91 31,750

4 0,94 16,59 9,67 3,88 35,653

5 0,94 16,59 10,47 4,76 39,132

6 0,94 16,59 11,56 5,59 44,171

7 0,94 16,59 12,5 5,69 48,892

8 0,94 16,59 13,44 4,43 54,108

9 0,94 16,59 14,38 3,07 60,087

10 0,94 16,59 15,32 1,32 67,435

h o p , 2

0 1 5

‐

2. Asumsikan nilai F awal untuk menghitung

FK Bishop, misalkan F = 0,8

3. Gunakan rumus FK Bishop untuk


110/206

S .

S a p t o n


g W o r k s h

nov2015@SS

p

menghitung nilai tiap irisan.

irisan RM DM

1 36,26 5,03

2 47,24 13,75

3 58,74 25,19

4 68,07 37,205 76,47 49,42

6 83,97 64,08

7 84,21 70,52

8 70,68 59,049 56,73 43,77

10 39,05 20,05

621,42 388,05

F Baru 1,601

h o p , 2

0 1 5

‐

4. Gunakan metode iterasi untuk


111/206

S .

S a p t o n


g W o r k s h

nov2015@SS

mendapatkan F-FK ≤ 0,001. Hasil

perhitungan FK=1,601 digunakan sebagai

pengganti nilai F untuk menghitung FK

selanjutnya.

sin

/tantan1(cos

1'tan).(.

601,1

W

F buW bc

DM

RM i

h o p , 2 0 1 5

‐

5. Lanjutkan perhitungan FK sampai


112/206

S .

S a p t o n


g W o r k s h

nov2015@SS

didapatkan FK Bishop dengan selisih ≤

0,001Iterasi FK

0 0,8

1 1,601

2 2,235

3 2,525

4 2,626

5 2,657

6 2,667

7 2,67

8 2,671

9 2,671

h o p , 2 0 1 5

‐

Use of the stability charts presented requires

that the conditions in the slope meet the

following assumptions:


113/206

S .

S a p t o n


g W o r k s h

nov2015@SS

1. The material forming the slope is homogeneous,

with uniform shear strength properties along the

slide surface.

2. The shear strength τ of the material is characterized

by cohesion: c and a friction angle φ, that are

related by the equation τ = c + σ tan φ

3. Failure occurs on a circular slide surface, which

passes through the toe of the slope.4. A vertical tension crack occurs in the upper surface

or in the face of the slope.

h o p , 2 0 1 5

‐

Ground water

flow


114/206

S .

S a p t o n o – G e o t e c h n i c a l E n g i n e e r i n

g W o r k s h

nov2015@SS

models used

with circularfailure analysis

chart.

h o p , 2 0 1 5

‐

Circular failure chart


115/206

S .

S a p t o n o – G e o t e c h n

i c a l E n g i n e e r i n

g W o r k s

nov2015@SS

failure chart

number 1—

fully drained

slope.

s h o p , 2 0 1 5

‐Use of the circular failure charts

Step 1: Decide upon the ground water conditions which are believed to exist in the


116/206

S .



g W o r k s

nov2015@SS

slope and choose the chart which is closest to these conditions, using Figure.

Step 2: Select rock strength parameters

applicable to the material forming the slope.Step 3: Calculate the value of the dimensionless

ratio c/(γ H tan φ) and find this value on the outer circular scale of the chart.

Step 4: Follow the radial line from the value found in step to its intersection with the curve which corresponds to the slope angle.

Step 5: Find the corresponding value of tan φ/FS or c/(γ H FS), depending upon which is more convenient, and calculate the factor of safety.

s h o p , 2 0 1 5

‐


117/206

S .



g W o r k s

nov2015@SS

Circular failure chart number 2—

ground water condition 2



s h o p , 2 0 1 5

‐


118/206

S .



g W o r k s

nov2015@SS


fully saturated slope.



s h o p , 2 0 1 5

‐

Location of critical sliding surface and critical

tension crack for drained slopes


119/206

S .



g W o r k s

nov2015@SS

s h o p , 2 0 1 5

‐

Bishop’s simplified method of slices for the analysis of non‐circular failure in

slopes cut into materials in which failure is defined by the Mohr–Coulomb

failure criterion


120/206

S .



g W o r k

nov2015@SS


121/206

k s h o p , 2 0 1 5

‐

Li dkk (2002)


122/206

S .


i c a l E n g i n e e r i n g W o r k

nov2015@SS

k s h o p , 2 0 1 5

‐ Toppling failure


123/206

S .



nov2015@SS

Suggested toppling mechanism of the north face of Vaiont slide (Muller, 1968)

k s h o p , 2 0 1 5

‐


124/206

S .



nov2015@SS

Common classes of toppling failures: (a) block toppling of columns of rock containing

widely spaced orthogonal joints; (b) flexural toppling of slabs of rock dipping steeply into face; (c) block flexure toppling characterized by pseudo‐continuous flexure of

long columns through accumulated motions along numerous cross‐ joints (Goodman

and Bray 1976).

k s h o p , 2 0 1 5

‐

8/19/2019 Slope Stability - Frasta - Unik

Slope Stability - Frasta - Unikarta

Documents

Transcript of Slope Stability - Frasta - Unikarta