Bab 4 [PDF]

Citation preview

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN



4.1 Geometri Stockpile Geometri stockpile merupakan gambaran mengenai susunan bidang timbunan tanah yang akan ditimbun berbentuk limas terpancung. Geometri memiliki variabel



diantaranya



panjang,



tinggi,



lebar,



serta



sudut



yang



saling



berkesinambungan membentuk suatu stockpile. Geometri stockpile ditentukan dari banyaknya batubara yang akan di timbun serta luas daerah yang tersedia. Angle of repose batubara digunakan untuk menggambarkan susunan timbunan batubara yang akan di aplikasikan ke stockpile. Timbunan batubara yang akan digunakan pada Stockpile Tanjung Baru meniru timbunan batubara yang terdapat di Stockpile Kertapati. Tinggi timbunan batubara yang direncanakan adalah sebesar 6 meter dengan lebar dan panjang 50 meter. Angle of Repose batubara adalah sebesar 38o. Berdasarkan data – data yang didapat dari lapangan, kemudian dihitung (lampiran) akan menghasilkan rencana timbunan batubara seperti Gambar 4.1 (tampak samping) dan Gambar 4.2 (tampak atas).



38



Universitas Sriwijaya



39



Gambar 4.1 Tampak Samping Timbunan Batubara



Gambar 4.2 Tampak Atas Timbunan Batubara Panjang dari timbunan batubara yang akan di aplikasikan ke Stockpile adalah 50 meter dan lebarnya sebesar 50 meter. Panjang permukaan batubara sebesar 34 meter dan lebarnya 34 meter. Dengan sudut angle of repose sebesar 380. Geometri seperti gambar diatas memiliki berat 3.781,336 MT dan volume sebesar 10.712 M3. Luasan ini mampu memudahkan backhoe untuk melakukan pemadatan. Perhitungan yang terlampir menyebutkan bahwa satu tumpukan batubara memiliki berat sebesar 3.781,336 MT. Target muatan Stockpile Tanjung Baru berkapasitas 16.000 MT. Oleh karena itu, akan ada lima tumpukan batubara yang terdapat di stockpile sehingga memenuhi kapasitas yang diinginkan oleh PT. MAS. Penjelasan mengenai lokasi timbunan batubara dapat dilihat pada gambar 4.3. Lima timbunan batubara terbagi menjadi dua blok dengan dipisahkan satu jalan angkut untuk memudahkan distribusi dari timbunan ke belt conveyour. Nantinya, timbunan ini dapat diisi sesuai dengan jenis dari batubara yang diangkut dari Lahat.



40



Gambar 4.3 Rencana Lokasi Timbunan Batubara



Gambar di atas menunjukkan rencana geometri stockpile batubara yang akan di aplikasikan ke Stockpile Tanjung Baru. Huruf A,B,C,D dan E menyatakan timbunan batubara yang akan ditimbun di stockpile. Lima timbunan batubara serta lebar dari jalan angkut membutuhkan setidaknya 2 Ha luas area. Hal ini dapat terlaksana karena dari segi area yang akan digunakan PT. MAS memiliki luas area sebesar 24 Ha. Luas area sebesar 2 Ha tadi yang akan di timbun menggunakan tanah untuk sebagai alas dari stockpile. Areal seluas 2 Ha harus ditimbun setinggi lebih dari 1,7 meter agar menghindari tergenangnya timbunan dari luapan sungai musi yang terjadi pada saat pasang yang biasanya terjadi pada pukul 14.00 – 17.00 yang akan menggenangi area stockpile 4.2 Timbunan dan Pembuatan Stockpile



41



Dalam



menentukan



timbunan



dan



pembuatan



stockpile



dibutuhkan



perencanaan yang tepat agar dapat menghindari resiko kerugian serta kerusakan timbunan yang akan kita buat. Untuk melakukan timbunan stockpile yang harus dilakukan adalah: 1. Menentukan material; 2. Menghitung gaya daya dukung dan ground pressure timbunan pondasi agar tidak terjadi keruntuhan daya dukung 3. Membuat komposisi timbunan yang akan digunakan 4. Menentukan gradasi agar stockpile tidak mudah tergenang air hujan 4.2.1 Material yang digunakan Material yang akan digunakan untuk timbunan pondasi stockpile adalah tanah laterit (merah). Tanah merah digunakan karena sifatnya yang mudah menyerap air, serta tekstur tanahnya yang relatif padat dan kokoh membuat tanah laterit cocok digunakan untuk Base Course. Untuk Subbase Course digunakan pasir dibungkus dengan geotekstil yang berfungsi untuk sebagai lapisan peresapan, agar air tanah tidak berkumpul pada pondasi, serta untuk menyebarkan beban ke tanah dasar. Tanah laterit didapat dari pembelian tanah laterit di Indralaya yang diangkut menggunakan dump truck ke lokasi stockpile di Tanjung Baru, Kertapati. 4.2.2 Menghitung gaya daya dukung dan ground pressure timbunan pondasi Pada bagian menghitung daya dukung akan dibagi dua wilayah karena bebannya yang tidak sama. Gambar 4.4 menjelaskan daerah yang akan dihitung ground pressure-nya. Berdasarkan perhitungan (Lampiran E) dapat dilihat bahwa ground pressure yang diberikan oleh timbunan batubara yang memiliki berat persatuan luas sebesar 145,27 kN/m2 dapat ditahan oleh daya dukung tanah dasar yang memiliki kekuatan sebesar 5185,18 kN/m2. Dari perhitungan ini dapat dikatakan bahwa timbunan dengan menggunakan pasir dan tanah laterit dapat menopang beban batubara diatasnya. Hal ini menunjukkan bahwa timbunan stockpile akan aman dari ancaman keruntuhan daya dukung. Gambar 4.5 menjelaskan hubungan antara ground pressure dan daya dukung yang terjadi pada area stockpile bagian atas.



42



Gambar 4.4 Daerah Perhitungan Daya Dukung dan Ground Pressure pada area stockpile A, B, C



Gambar 4.5 Sketsa Antara Ground Pressure dan Daya Dukung Tanah



43



Area kedua juga dilakukan perhitungan dengan menggunakan metode yang sama dengan area pertama. Pada area ini beban yang diberikan lebih sedikit oleh karena itu perhitungan beban nya juga lebih sedikit namun kita juga harus mengetahui beban yang diberikan di area kedua ini. Gambar 4.6 menjelaskan daerah yang akan dihitung ground pressure-nya. Berdasarkan perhitungan yang terlampir dapat dilihat bahwa ground pressure yang diberikan oleh timbunan batubara yang memiliki berat persatuan luas sebesar 145,27 kN/m2 dapat ditahan oleh daya dukung tanah dasar yang memiliki kekuatan sebesar 5185,18 kN/m 2. Dari perhitungan ini dapat dikatakan bahwa timbunan dengan menggunakan pasir dan tanah laterit dapat menopang beban batubara diatasnya. Hal ini menunjukkan bahwa timbunan stockpile akan aman dari ancaman keruntuhan daya dukung. Spesifikasi timbunan stockpile di daerah yang dihitung terdiri dari pasir dan tanah laterit. Stockpile akan terhindar dari bahaya keruntuhan daya dukung apabila pembangunan stockpile menggunakan prosedur dan material yang disarankan di dalam skripsi ini. Keruntuhan daya dukung dapat mengancam karena letak dari Stockpile Tanjung Baru yang berada di tepi Sungai Musi.



Gambar 4.6 Daerah Perhitungan Daya Dukung dan Ground Pressure



44



4.2.3 Komposisi Timbunan yang Akan Digunakan Berdasarkan data perhitungan di atas dan pemilihan material yang telah dibahas, maka komposisi penimbunan yang seharusnya dilakukan adalah seperti gambar di bawah dengan agregat batuan di bagian lapisan permukaan menggunakan kerikil/batubara berkalori rendah. Kerikil/batubara berkalori rendah berfungsi sebagai penyaring air hujan agar tidak masuk ke dalam timbunan stockpile. Selain itu kerikil/batubara juga tidak licin apabila terkena air hujan sehingga tidak menimbulkan masalah seperti selipnya ban bagi kendaraan atau terpelesetnya batubara yang akan ditumpuk itu sendiri. Penggunaan batubara muda sebagai agregat dapat dilakukan dengan cara menghancurkan (crushing) batubara muda kemudian dihamparkan ke permukaan dari timbunan stockpile. Elevasi timbunan setinggi 2,95 meter. Lebih tinggi dari masuknya air Sungai Musi pada saat pasang yaitu setinggi 77,3 cm sehingga air dari Sungai Musi yang masuk pada saat pasang tidak akan masuk ke area stockpile dan merusak batubara yang disimpan. Pada lapis pondasi atas menggunakan tanah laterit yang dipadatkan dengan nilai CBR sebesar ≥ 8%. Tanah laterit yang akan digunakan harus memiliki berat isian/berat jenis kurang lebih sebesar 16,660 kN/m 3 supaya aman dari bahaya keruntuhan daya dukung. Lapisan pondasi bawah menggunakan pasir urug yang dipadatkan dengan CBR ≥ 5%. Pasir dilapisi dengan geotekstil agar menghindari masuknya air yang bisa saja masuk dari pori – pori yang terbentuk pada lapis pondasi atas (tanah laterit). Selain itu, fungsi dari geotekstile ini juga memberikan tambahan daya dukung untuk menahan beban dari batubara yang ditimbun di atasanya sehingga lebih besar daya dukung makan akan semakin baik timbunan. Tanah dasar yang terdapat di Tanjung Baru sangat tidak memungkinkan untuk dijadikan alas menaruh batubara, karena tanahnya yang sangat lengket dan letaknya yang dapat dimasuki air dari Sungai Musi sehingga perlu dilakukannya penimbunan tanah. Subgrsde di Tanjung Baru ini pertama harus dikeruk setinggi 55 mm agar terbebas dari lumpur yang lengket baru setelahnya di hampar geosintetik. Gambar 4.6 menjelaskan komposisi material apa saja yang akan digunakan untuk menimbun daerah stockpile agar aman dari keruntuhan daya dukung dan masuknya air pasang Sungai Musi.



45



Gambar 4.7 Komposisi Timbunan Stockpile 4.2.4 Gradasi Timbunan (Kemiringan Timbunan) Gradasi atau kemiringan timbunan perlu dilakukan agar air yang jatuh ke permukaan yang dapat berasal dari air hujan mampu dialirkan ke tempat yang lebih rendah menuju ke saluran air. Gradasi ideal untuk jalan sebesar 4%. Perhitungan gradasi stockpile sebesar 4% berarti stockpile harus ditinggikan di bagian tengahnya sebesar:



X=



61,5 meter x 4 % = 2,46 meter 100 %



Jadi, pada bagian tengah stockpile harus ditinggikan sebesar 2,46 meter dengan sudut 2,29o agar air tidak menggenang di permukaan stockpile sehingga batubara yang disimpan tidak rusak yang diakibatkan oleh air. Gambar 4.8 menjelaskan sketsa dari gradasi yang harus dibuat agar stockpile terhindar dari genangan. Air hujan yang masuk akan mengalir dan dialirkan menuju saluran pembuangan air. Gambar dibuat dengan skala 1 : 700 pada kertas A4 yang berarti setiap 1 centimeter nya mewakili sebesar 700 centimeter keadaan di lapangan yang sebenarnya. Gambar menjadi relevan apabila diprint menggunakan kertas A4. Sudut timbunan didapat dari data sekunder angle of repose tanah merah yang digunakan yaitu sebesar 150.



46



Gambar 4.8 Gradasi Stockpile



4.3



Timbunan dan Pembuatan Jalan Angkut



Pembuatan jalan angkut perlu diperhatikan agar kendaraan dapat dengan leluasa untuk melakukan pekerjaannya yaitu hauling. Untuk menentukan timbunan jalan yang harus dilakukan adalah: 1. Menentukan material; 2. Menghitung gaya daya dukung dan ground pressure timbunan agar dapat menahan beban dump truck; 3. Menentukan lebar jalan angkut; 4. Menentukan gradasi agar jalan tidak mudah tergenang air hujan 4.3.1 Material Yang Akan Digunakan Timbunan jalan sebenarnya hampir mirip dengan timbunan stockpile bedanya hanya pada bagian agregat nya. Kalau stockpile menggunakan kerikil/batubara muda (berkalori rendah), jalan menggunakan batu koral yang dihampar ke permukaan timbunan. Pemilihan batu koral sebagai agregat dikarenakan sifatnya



47



yang kuat memudahkan alat transportasi tidak mudah selip dan tergelincir apabila melewati jalan tersebut. Material yang akan digunakan untuk timbunan jalan angkut adalah tanah laterit (merah). Tanah merah digunakan karena sifatnya yang mudah menyerap air, serta tekstur tanahnya yang relatif padat dan kokoh membuat tanah laterit cocok digunakan untuk Base Course. Untuk Subbase Course digunakan pasir dibungkus dengan geotekstil yang berfungsi untuk sebagai lapisan peresapan, agar air tanah tidak berkumpul pada pondasi, serta untuk menyebarkan beban ke tanah dasar. Tanah laterit didapat dari pembelian tanah laterit di Indralaya yang diangkut menggunakan dump truck ke lokasi stockpile di Tanjung Baru, Kertapati. 4.3.2 Daya Dukung dan Ground Pressure Berdasarkan perhitungan (Lampiran E) dapat dilihat bahwa ground pressure yang diberikan oleh dump truck dan isi batubara yang memiliki berat persatuan luas sebesar 59,524 kN/m2 dapat ditahan oleh daya dukung tanah dasar yang memiliki kekuatan sebesar 5185,18 kN/m 2. Dari perhitungan ini dapat dikatakan bahwa timbunan dengan menggunakan pasir dan tanah laterit dapat menopang beban dump truck dan isi batubara diatasnya. Hal ini menunjukkan bahwa timbunan stockpile akan aman dari ancaman keruntuhan daya dukung. 4.3.3 Lebar Jalan Angkut Setelah menghitung daya dukung dari jalan, selanjutnya menentukan lebar jalan. Tipe jalan angkut yang akan digunakan di stockpile ini adalah dua jalur dengan kondisi jalan lurus. Jalan yang akan dibuat mirip seperti jalan angkut tambang. Setelah melakukan perhitungan maka, didapat lebar minimum yang dibutuhkan oleh stockpile agar alat angkut dapat beroperasi dengan baik adalah sebesar 10 meter. 4.3.4 Gradasi Jalan Angkut Gradasi atau kemiringan timbunan perlu dilakukan agar air yang jatuh ke permukaan yang dapat berasal dari air hujan mampu dialirkan ke tempat yang lebih rendah menuju ke saluran air. Gradasi yang akan digunakan di timbunan



48



jalan ini adalah sebesar 4% yaitu gradasi ideal untuk jalan agar air dapat mengalir dan juga aman bagi kendaraan yang melewatinya. Perhitungan gradasi jalan angkut sebesar 4% berarti jalan harus ditinggikan di bagian tengahnya sebesar : X=



5 meter x 4 % = 0,2 meter 100 %



Jadi, pada bagian tengah jalan harus ditinggikan sebesar 0,2 meter dengan sudut yang terbentuk 2,29o agar air tidak menggenang di permukaan jalan sehingga dump truck yang menggunakan jalan tersebut tidak terganggu oleh adanya genangan air dan menimialisir kecelakaan kerja akibat dari selipnya ban dump truck.



Gambar 4.9 Gradasi Jalan Angkut