Perpustakaan Digital ITB

Stabilitas lereng highwall merupakan aspek penting dalam perancangan tambang batu bara terbuka karena berkaitan langsung dengan keselamatan operasi dan keberlangsungan produksi. Pada lokasi penelitian yang mencakup sebagian wilayah Cekungan Barito, evaluasi kestabilan lereng menjadi lebih kompleks akibat keberadaan batuan sedimen berlapis dengan karakteristik geomekanik yang bervariasi serta pengaruh kondisi muka air tanah. Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan Slope Stability Curves (SSC) sebagai alat bantu desain awal lereng highwall tambang batu bara terbuka dengan mempertimbangkan pengaruh geometri lereng, kualitas massa batuan, dominasi litologi, dan kondisi muka air tanah terhadap nilai faktor keamanan. Data yang digunakan terdiri atas 2.403 data sifat material batuan, yaitu 1.207 data kuat tekan uniaksial dan 1.196 data densitas natural, serta 15 penampang lereng highwall aktual dari beberapa tambang batu bara terbuka di sebagian wilayah Cekungan Barito. Penampang lereng diklasifikasikan berdasarkan konsep dominasi litologi menjadi tiga kategori, yaitu sandstone-dominated, claystone-dominated, dan mudstone-dominated. Parameter massa batuan representatif ditentukan menggunakan pendekatan rata-rata berbobot yang dikombinasikan dengan simulasi Monte Carlo. Analisis kestabilan lereng dilakukan menggunakan Limit Equilibrium Method 2D dengan metode Bishop Simplified dan kriteria keruntuhan Generalized Hoek–Brown pada variasi tinggi lereng 50–300 m, sudut lereng 10°–80°, nilai GSI 10–90, serta lima kondisi muka air tanah. Sebanyak 22.275 kombinasi simulasi dianalisis, kemudian nilai faktor keamanan yang dihasilkan diolah melalui interpolasi numerik berbasis Python untuk membangun SSC pada batas FK = 1,3. Hasil penelitian menunjukkan bahwa SSC yang dikembangkan mampu menggambarkan batas kestabilan lereng melalui hubungan antara tinggi dan sudut lereng pada berbagai kondisi massa batuan dan muka air tanah. Analisis sensitivitas menunjukkan bahwa sandstone-dominated slope, claystone-dominated slope, dan mudstone-dominated slope memiliki nilai Normalized Sensitivity rata-rata masing-masing sebesar -0,29, -0,34, dan -0,43. Nilai tersebut menunjukkan bahwa lereng mudstone-dominated memiliki sensitivitas geometrik tertinggi terhadap peningkatan tinggi lereng. Analisis luas stable envelope menunjukkan bahwa degradasi area kestabilan akibat perubahan kondisi muka air tanah dari kering menuju jenuh terjadi pada ambang GSI yang berbeda, yaitu GSI 10 pada sandstone-dominated slope, GSI 30 pada claystone-dominated slope, dan GSI 50 pada mudstone-dominated slope. Validasi menggunakan 17 data lereng highwall eksisting menunjukkan bahwa 16 data sesuai dengan domain kestabilan SSC, sehingga diperoleh tingkat kesesuaian sebesar 94%. Dengan demikian, SSC yang dikembangkan berpotensi digunakan sebagai alat bantu evaluasi awal lereng highwall dalam rentang parameter dan karakteristik geologi yang tercakup dalam data penelitian. Penerapannya pada bagian lain Cekungan Barito atau lingkungan geologi lainnya memerlukan validasi tambahan.