Analisis pengaruh blast induced vibration terhadap kestabilan lubang bukaan tambang bawah tanah dengan metode elemen hingga. Penelitian ini akan menganalisis pengaruh getaran akibat peledakan terhadap kestabilan lubang bukaan tambang bawah tanah dengan menggunakan metode numerik elemen hingga. Data geoteknik, peledakan dan kondisi batuan akan diolah menggunakan perangkat lunak untuk menentukan faktor keamanan dan kestabilan lubang.

1. ANALISIS PENGARUH BLAST INDUCED VIBRATION
TERHADAP KESTABILAN LUBANG BUKAAN TAMBANG
BAWAH TANAH DENGAN METODE ELEMEN HINGGA
PROPOSAL PENELITIAN
Oleh
REZA WARDHANI TONANG
NIM: 22120011
(Program Studi Magister Rekayasa Pertambangan)
INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG
Desember 2020

2. ii
ABSTRAK
ANALISIS PENGARUH BLAST INDUCED VIBRATION
TERHADAP KESTABILAN LUBANG BUKAAN TAMBANG
BAWAH TANAH DENGAN METODE ELEMEN HINGGA
Oleh
Reza Wardhani Tonang
NIM: 22120011
(Program Studi Magister Rekayasa Pertambangan)
Kegiatan peledakan menghasilkan energi yang dapat memecahkan batuan dan
energi sisa yang tidak dapat memecahkan batuan tetapi menghasilkan getaran.
Getaran tersebut dapat mempengaruhi kekuatan massa batuan sekitar peledakan
dalam bentuk blast induced vibration yang dapat mengganggu kestabilan lubang
bukaan tambang bawah tanah. Berdasarkan hal tersebut dilakukan penelitian
mengenai pengaruh blast induced vibration terhadap kestabilan lubang bukaan
tambang bawah tanah. Dalam Penelitian ini akan dilakukan pengambilan data
berupa data getaran peledakan dan data geoteknik sedangkan data sekunder berupa
data geologi dan litologi batuan. Setelah itu akan dilakukan pengolahan data
menggunakan pendekatan numerik yaitu metode elemen hingga dan analisis data
dengan bantuan software phase2 dengan metode shear strength reduction tipe material
plastic dan tipe geometri elemen six nodded triangle (T6). Dari hasil analisis data akan
diperoleh nilai strength factor, displacement dan faktor keamanan yang menjadi
critical point dari penelitian ini.
Kata kunci : blast induced vibration, metode elemen hingga, tambang bawah tanah,
strength reduction factor, kekuatan massa batuan.

3. iii
ANALISIS PENGARUH BLAST INDUCED VIBRATION
TERHADAP KESTABILAN LUBANG BUKAAN TAMBANG
BAWAH TANAH DENGAN METODE ELEMEN HINGGA
Oleh
REZA WARDHANI TONANG
NIM : 22120011
(Program Studi Magister Rekayasa Pertambangan)
Institut Teknologi Bandung
Menyetujui
Tim Pembimbing
Tanggal …………………………..
Pembimbing
(Prof. Ir. Ridho K. Wattimena, M.T., Ph.D. IPU)

4. iv
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT atas berkat dan rahmat-Nya proposal penelitian
ini dapat diselesaikan. Dalam proses penyusunan proposal penelitian ini penulis
mendapatkan banyak dukungan dan bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu
penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Prof. Ir. Ridho K. Wattimena, M.T., Ph.D., IPU. selaku Dekan Fakultas Teknik
Pertambangan dan Perminyakan ITB sekaligus dosen wali bidang khusus
Geomekanika.
2. Dr. Eng. Syafrizal, S.T., M.T., IPM. selaku Wakil Dekan Akademik Fakultas
Teknik Pertambangan dan Perminyakan ITB sekaligus sebagai dosen mata
kuliah Metodologi Penelitian yang telah mengarahkan, membimbing dan
memberi nasihat selama penulisan proposal ini.
3. Dr. Phil.nat. Ir. Agus Haris Widayat, S.T., M.T selaku Ketua Program Studi
Magister Rekayasa Pertambangan Fakultas Teknik Pertambangan dan
Perminyakan ITB sekaligus sebagai dosen mata kuliah Metodologi Penelitian
yang telah mengarahkan, membimbing proses penulisan proposal ini.
4. Dosen Program Studi Rekayasa Pertambangan Fakultas Teknik Pertambangan
dan Perminyakan ITB yang telah memberikan ilmu dan pengetahuan kepada
penulis.
5. Seluruh staf Tata Usaha Program Studi Rekayasa Pertambangan ITB.
6. Seluruh pihak terkait lainnya yang telah berkontribusi dalam penyusunan
proposal ini.
Akhir kata, penulis berharap rencana proposal penelitian ini dapat terlaksana dan
bermanfaat bagi semua pihak yang berkepentingan. Semoga Allah SWT
memberikan berkah pada setiap umat-Nya yang senantiasa berbagi ilmu.
Makassar, Desember 2020
Reza Wardhani Tonang

5. v
DAFTAR ISI
ABSTRAK.............................................................................................................. ii
HALAMAN PENGESAHAN .............................................................................. iii
KATA PENGANTAR ........................................................................................... iv
DAFTAR ISI............................................................................................................v
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. vi
DAFTAR TABEL................................................................................................. vii
Bab I Pendahuluan...............................................................................................1
I.1 Latar Belakang......................................................................................1
I.2 Rumusan Masalah.................................................................................2
I.3 Tujuan Penelitian..................................................................................2
I.4 Batasan Masalah...................................................................................2
I.5 Hipotesis...............................................................................................3
I.6 Sistematika Penulisan...........................................................................3
Bab II Tinjauan Pustaka.........................................................................................4
II.1 Kegiatan Peledakan.............................................................................4
II.2 Karakteristik Peluruhan Getaran Peledakan........................................5
II.3 Peledakan Tambang Bawah Tanah .....................................................6
II.4 Kestabilan Lubang Bukaan Tambang Bawah Tanah ........................10
II.5 Metode Elemen Hingga.....................................................................12
Bab III Metodologi Penelitian..............................................................................14
III.1 Tahapan penelitian...........................................................................14
III.2 Jadwal penelitian..............................................................................16
III.3 Biaya penelitian ...............................................................................17
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................18

6. vi
DAFTAR GAMBAR
Gambar II.1 Klasifikasi hasil peledakan menurut (Konya dan walter 1990) ..... 4
Gambar II.2 Bentuk cut atau bujur sangkar pada peledakan bawah tanah (a)
bujur sangkar I, (b) bujur sangkar II, (c) bujur sangkar III, (d)
bujur sangkar IV............................................................................ 9
Gambar II.3 Penentuan nilai barden................................................................... 9
Gambar II.4 Kurva kriteria Mohr Coulomb ..................................................... 11
Gambar II.5 Struktur elemen metode elemen hingga....................................... 13
Gambar III.1 Diagram alir penelitian ................................................................ 15

7. vii
DAFTAR TABEL
Tabel II.1 Geometri pemboran & peledakan round - normal profile blasting...10
Tabel III.1 Jadwal Penelitian...............................................................................16
Tabel III.2 Biaya penelitian.................................................................................17

9. 1
Bab I Pendahuluan
I.1 Latar Belakang
Saat ini pembuatan bangunan bawah tanah (underground structure) baik yang
berbentuk terowongan dan jenis lubang bukaan maupun penerapan sistem
penambangan bawah tanah (underground mine) cenderung meningkat di Indonesia.
Salah satu teknik yang paling efektif digunakan untuk menggali terowongan dan
ruang bawah tanah adalah kegiatan pengeboran dan peledakan.
Kegiatan peledakan bawah tanah dapat melepaskan dua jenis energi, yaitu work
energy dan waste energy. Work energy merupakan energi hasil peledakan yang
menyebabkan pecahnya batuan terdiri dari shock energy dan gas energy sedangkan
waste energy adalah energi hasil peledakan yang tidak digunakan untuk
memecahkan batuan terdiri dari light, heat, sound dan seismic energy (Konya &
Walter, 1990). Gelombang seismik yang timbul akan menghasilkan gangguan pada
massa batuan dan merambat dalam bentuk gelombang tekan. Besarnya gelombang
tekan maksimum (stress wave peak) pada area yang dekat dengan sumber ledakan
melebihi kekuatan tarik batuan sehingga batuan hancur dan menghasilkan zona
hancuran (crushed zone), zona rekahan (fracture zone) atau blasting damage.
Sementara itu pada area yang jauh dari sumber ledakan, gelombang tekan
maksimumnya lebih kecil dari kekuatan tarik batuan, ledakan menghasilkan
gelombang tegangan elastis dan gelombang seismik. Getaran elastis dari partikel
batuan yang akan menyebabkan kerusakan pada batuan (Arif, 2016).
Batuan yang mengalami kerusakan dapat mempengaruhi kekuatan massa batuan
tersebut dan mempengaruhi kestabilan lubang bukaan tambang bawah tanah.
Lubang bukaan tambang bawah tanah yang tidak stabil akan mengganggu
operasional penambangan serta membahayakan para pekerja dan peralatan di
sekitarnya. Oleh karena itu perlu dilakukan penelitian mengenai pengaruh blast-
induced vibration terhadap kestabilan lubang bukaan tambang bawah tanah.

10. 2
I.2 Rumusan Masalah
1. Bagaimana kondisi batuan di sekitar lubang bukaan tambang bawah tanah?
2. Bagaimana karakteristik peluruhan getaran peledakan terhadap kekuatan massa
batuan?
3. Apakah blast induced vibration dapat mempengaruhi kestabilan lubang bukaan
tambang bawah tanah?
4. Bagaimana melakukan rancangan peledakan yang menghasilkan getaran
minimum?
I.3 Tujuan Penelitian
1. Mengetahui kondisi batuan di sekitar lubang bukaan tambang bawah tanah.
2. Mengetahui karakteristik peluruhan getaran peledakan terhadap kekuatan
massa batuan.
3. Mengetahui kestabilan lubang bukaan tambang bawah tanah.
4. Menentukan rancangan peledakan yang dapat menghasilkan getaran minimum.
I.4 Batasan Masalah
1. Kondisi batuan diketahui dengan pengambilan data geologi, litologi dan
material properties batuan lokasi penelitian.
2. Data peledakan meliputi, geometri peledakan dan pola peledakan.
3. Karakteristik peluruhan getaran peledakan hanya memperhatikan peak particle
velocity (PPV) meliputi, nilai peak particle acceleration (PPA), scale distance
(SD) dan percepatan horizontal maksimum (amax).
4. Analisis kestabilan terowongan menggunakan pendekatan numerik dengan
metode elemen hingga.
5. Perhitungan faktor keamanan terowongan berdasarkan kriteria Mohr-Coulomb
menggunakan perangkat lunak phase2 dengan metode shear strength reduction,
tipe material plastic dan tipe geometri elemen six noded triangle (T6).

11. 3
I.5 Hipotesa
1. Aktivitas peledakan menghasilkan blast induced vibration terhadap massa
batuan sekitar lubang bukaan tambang bawah tanah.
2. Massa batuan yang mengalami blast induced vibration akan mempengaruhi
kestabilan lubang bukaan tambang bawah tanah.
I.5 Sistematika Penulisan
Penelitian ini akan disajikan dalam bentuk karya tulis ilmiah berupa tesis dan jurnal
ilmiah berdasarkan panduan dan sistematika penulisan sebagai berikut:
1. Bab I Pendahuluan
Bab ini terdiri dari latar belakang, rumusan masalah, tujuan penelitian, Batasan
masalah, hipotesa dan sistematika penulisan.
2. Bab II Tinjauan Pustaka
Bab ini akan membahas mengenai teori dasar yang relevan dengan penelitian,
meliputi kegiatan peledakan, karakteristik peluruhan getaran peledakan,
kestabilan terowongan, dan metode elemen hingga
3. Bab III Metodologi Penelitian
Pada bab ini akan menjelaskan alur berfikir pada penelitian ini dalam bentuk
diagram alir, metode dan analisis data serta rencana kerja dan rencana biaya
penelitian.
4. Daftar Pustaka

12. 4
Explosive energy
Bab II Tinjauan Pustaka
II.1 Kegiatan Peledakan
Peledakan merupakan proses pemberaian massa batuan dalam volume yang besar
dengan menggunakan bahan peledakan agar massa batuan mudah untuk digali dan
diangkut. Hasil dari kegiatan peledakan adalah sebagai berikut :
a. Fragmentasi batuan
b. Perpindahan muckpile dan bentuknya
c. Loss dan dilution
d. Ground vibration dan air blast
e. Fly rock dan fumes
Pada saat peledakan bahan peledak yang diledakkan dapat melepaskan dua jenis
energi, yaitu work energy dan waste energy. Work energy merupakan energi hasil
peledakan yang menyebabkan pecahnya batuan terdiri dari shock energy dan gas
energy sedangkan waste energy adalah energi hasil peledakan yang tidak digunakan
untuk memecahkan batuan terdiri dari light, heat, sound dan seismic energy.
Apabila tidak dikontrol dapat menimbulkan dampak negatif bagi lingkungan,
seperti kelongsoran dan kerusakan pada batuan (Konya & Walter, 1990).
Gambar II.1 Klasifikasi hasil peledakan menurut (Konya dan walter 1990)
Work energy
Waste energy
Gas energy
Shock energy
Light energy
heat energy
sound energy
seismic energy

13. 5
PPV = K x SD-α
= K x (
𝑅
√𝑊
)𝛼
II.2 Karakteristik Peluruhan Getaran Peledakan
Perkiraan nilai getaran tanah yang dihasilkan dari kegiatan peledakan dapat
dilakukan dengan menghubungkan hasil pengukuran getaran tanah dengan
parameter-parameter jarak lokasi peledakan (R) dan jumlah bahan peledak yang
meledak bersamaan (W). US Bureau of mines menyatakan hubungan tersebut
dalam suatu konsep peak particle velocity (PPV) dan scale distance (SD) seperti
berikut:
(II.1)
Keterangan:
PPV = peak particle velocity (mm/s)
K = koefisien peluruhan getaran
α = konstanta kondisi massa batuan
R = jarak dari lokasi peledakan (m)
W = jumlah bahan peledak yang meledak bersamaan (kg)
SD = scale distance (perbandingan jarak dengan muatan bahan
peledak per waktu tunda)
Bentuk persamaan serupa juga berlaku untuk hubungan antara peak particle
acceleration (PPA) dan Scale distance (SD) (Ho, 1998 dan Zhao, 2000) yang dapat
dinyatakan dalam persamaan:
(II.2)
Keterangan:
PPA = Peak particle Acceleration (g)
K = koefisien peluruhan getaran
β = konstanta kondisi massa batuan
Nilai k dan α yang digunakan pada kedua persamaan diatas bukan merupakan nilai
yang sama karena nilainya diperoleh dengan terlebih dahulu menentukan parameter
mana yang akan digunakan (PPV atau PPA). Kedua parameter tersebut dapat
diperoleh dari pengujian lapangan.
PPA = K x SD-α
= K x (
𝑅
√𝑊
)-β

14. 6
Untuk hubungan nilai percepatan getaran horizontal maksimum (𝑎max ) dengan
nilai peak particle acceleration berdasarkan analisis balik dari kasus yang
sebenarnya dan kumpulan data empiris. Hubungan tersebut menurut Wong (1992)
dinyatakan dalam persamaan sebagai berikut:
𝑎max = z x PPA (II.3)
Keterangan:
z : koefisien yang diperoleh dari respon analisis
II.3 Peledakan Tambang Bawah Tanah
Peledakan tambang bawah tanah merupakan aktifitas peledakan yang dilakukan
untuk membuat terowongan untuk jalan atau untuk mengambil bahan galian yang
berharga di area penambangan. Pada peledakan tambang bawah tanah dilakukan
perancangan berdasarkan letak endapan bahan galian dan sangat berpengaruh
terhadap struktur dari batuan. Pada penambangan bawah tanah system peledakan
lebih kompleks dan rumit dibandingkan dengan peledakan tambang permukaan.
Perbedaan utama antara peledakan bawah tanah dengan peledakan di permukaan
tanah adalah :
a. Peledakan bawah tanah dilakukan ke arah satu bidang bebas (free face), sedangkan
peledakan di permukaan dilakukan ke arah dua atau lebih bidang bebas.
b. Tempat peledakan atau ruangan bawah tanah lebih terbatas.
Oleh karena itu batuan akan lebih sukar untuk diledakkan dan perlu dibuat
bidang bebas kedua yang akan merupakan arah peledakan selanjutnya. Adapun
geometri peledakan tambang bawah tanah dapat diuraikan sebagai berikut:
a. Lubang kosong
Lubang kosong merupakan lubang samaran sebagai bidang bebas yang
berukuran lebih besar dari diameter lubang ledak tidak diisi bahan peledakan
dengan tujuan dapat mempermudah pembongkaran batuan dan terarah pada satu
titik kumpulan batuan.
b. Box cut
Dalam pembuatan terowongan bidang bebas kedua diperoleh dengan
membuat cut pada permukaan terowongan. Macam-macam cut yang

15. 7
dipergunakan untuk membuat terowongan adalah paralel hole cut, v-cut,
fan-cut, dan lain-lain.
Cut yang umum dipakai pada saat ini adalah large hole cut, terdiri dari satu atau
lebih lubang kosong yang berdiameter besar, dikelilingi oleh lubang-lubang
berdiameter kecil yang berisi muatan bahan peledak. Burden antara lubang-
lubang ini dengan lubang kosong adalah kecil. Selanjutnya lubang-
lubang ledak diatur dalam segi empat yang mengelilingi bukaan. Jumlah segi empat
dalam cut dibatasi oleh ketentuan bahwa burden dalam segiempat terakhir tidak
melebihi burden dari lubang stopping. Berikut ini rumus dalam penentuan cut atau
bujur sangkar pada geometri peledakan tambang bawah tanah.
a. Bujur sangkar 1
b. Bujur sangkar II
B1 = w1
c-c = 1,5 w1
w2 = 1,5 √2
a = 1,5 
 mm 76 89 102 127 159
W1= a √2
a mm 110 130 150 190 230
W1 mm 150 180 210 270 320
JJJJJJJJJJJJ
 mm 76 89 102 127 159
W1 mm
150 180 210 270 320
C-C mm 225 270 310 400 480
W2 mm 320 380 440 560 670

16. 8
c. Bujur sangkar III
d. Bujur sangkar IV
keterangan:
a = jarak antara lubang samaran dan lubang ledak pertama
W, B = jarak antar lubang ledak setiap bujur sangkar
C-C = jarak lubang samaran terhadap lubang ledak pada bujur sangkar
Berikut ini (Gambar II.2) bentuk cut atau bujur sangkar berdasarkan penggunaan
rumus di atas yaitu :
(a) (b)
 mm 76 89 102 127 159
B2 = W2 W3 mm 320 380 440 560 670
C–C=1,5W2 C – C 480 570 660 840 1.000
W3= 1,5 W2 √2 W4 mm 670 800 930 1.180 1.400
B3 = W 3
 mm 76 89 102 127 159
C–C = 1,5W3
W2 mm 320 380 440 560 670
W4 = 1,5 W3 √2 C – C 480 570 660 840 1.000
W3 mm 670 800 930 1.180 1.400

17. 9
(c) (d)
Gambar II.2 Bentuk cut atau bujur sangkar pada peledakan bawah tanah (a) bujur
sangkar I, (b) bujur sangkar II, (c) bujur sangkar III, (d) bujur
sangkar IV (Simangunsong, 2014).
Untuk menghitung burden (B) dan muatan untuk bermacam-macam bagian dari
round dapat dipakai (Gambar II.6) Penentuan nilai barden.
Gambar II.3 Penentuan nilai barden (Simangunsong, 2014).
Barden pada box cut dan barden pada area stopping, contour, wall dan drifter
berbeda. Pada tabel di atas, barden dipilih berdasarkan jenis bahan peledak dan
diameter lubang ledak yang digunakan yang kemudian nilai barden tersebut

18. 10
dimasukkan dalam rumus perhitungan stopping, contour, wall dan drifter, seperti
pada (Tabel II.1) Geometri pemboran & peledakan round - normal profile blasting.
Tabel II.1 Geometri pemboran & peledakan round - normal profile blasting
(Simangunsong, 2014).
Height Charge concentration Stemming
Part of time Burden Spacing
bottom
Round (m) (m) Bottom Column
(m)
charge (m) (kg/m) (kg/m)
Floor 1 x B 1.1 x B 1/3 x H Lb 1.0 x lb 0.2 x B
Wall 0.9 x B 1.1 x B 1/6 x H Lb 0.4 x lb 0.5 x B
Roof 0.9 x B 1.1 x B 1/6 x H Lb 0.3 x lb 0.5 x B
Stopping :
Upwards 1 x B 1.1 x B 1/3 x H lb 0.5 x lb 0.5 x B
Horizontal 1 x B 1.1 x B 1/3 x H lb 0.5 x lb 0.5 x B
Downwards 1 x B 1.2 x B 1/3 x H lb 0.5 x lb 0.5 x B
II.3 Kestabilan Lubang Bukaan Tambang Bawah Tanah
Kriteria Keruntuhan Mohr-Coulomb ini didasarkan pada hipotesis bahwa tegangan
normal dan regangan geser yang bekerja pada permukaan rupture memainkan
peranan pada proses failure batuan. Untuk beberapa bidang rupture dimana
memiliki tegangan normal yang sama besar maka bidang yang paling lemah adalah
bidang yang mempunyai tegangan geser paling besar. Untuk keadaan 1 >2 >3
yang diposisikan pada bidang (, ) terlihat bahwa lingkaran Mohr mempengaruhi
kriteria failure terjadi apabila lingkaran Mohr menyinggung kurva Mohr (kurva
intrinsik) dan lingkaran tersebut disebut lingkaran failure. Keruntuhan suatu batuan
tergantung pada kohesi material dan besarnya tegangan normal yang bekerja pada
dinding keruntuhan tersebut. Oleh karena itu kriteria Mohr Coulomb didefinisikan
sebagai berikut:
τ = c + µσ (II.4)

19. 11
keterangan;
τ = tegangan geser
c= kohesi
µ = koefisien geser dalam batuan: tan ϕ
σ = tegangan normal
Misalkan σ1 dan σ3 adalah tegangan-tegangan utama ekstrim, maka kriteria Mohr-
Coulomb dapat ditulis :
σ1 { (1+μ2
)½ - μ} - σ3 {(1+μ2
)½ + μ} = 2 C (II.5)
Dapat disimpulkan bahwa batuan dapat mengalami rupture pada dua bidang dengan
kondisi tegangan yang berbeda. Di bawah ini (Gambar II.4) kurva kriteria Mohr
Coulomb
Gambar II.4 Kurva kriteria Mohr Coulomb (Wattimena R.K, 2020)
a = PA + AB AB = C’O = CO Cos ϕ
b =
√𝜎1+𝜎3
2
CO = Cohesi = c
𝑃𝐴
𝑂𝑃
sin 𝜙 AB = C Cos ϕ
PA = OP 𝑠𝑖𝑛𝜙 PA =
√𝜎1+𝜎3
2
𝑠𝑖𝑛𝜙
Keterangan:
σ1 = tegangan mayor (mpa)
σ3 = tegangan minor (mpa)

20. 12
τ = tegangan geser (mpa)
 = sudut geser dalam (°)
c = kohesi (mpa)
a = jarak dari pusat lingkaran menuju kurva intrinsik (cm)
b = jari-jari lingkaran (cm)
t = kurva intrinsik
Faktor keamanan dengan menggunakan kriteria Mohr-Coulomb berdasarkan jarak
dari titik pusat lingkaran Mohr ke garis kekuatan batuan (kurva intrinsik) dibagi
dengan jari-jari lingkaran Mohr lihat (Gambar II.4). Faktor keamanan (FK) ini
menyatakan perbandingan keadaan kekuatan batuan terhadap tegangan yang
bekerja pada batuan tersebut yang dapat dilihat pada Persamaan (II.6).
. (II.6)
Apabila nilai FK > 1 maka batuan dinyatakan dalam kondisi aman, jika nilai FK <
1 maka batuan dinyatakan runtuh dan jika nilai FK = 1 maka batuan dinyatakan
dalam keadaan kondisi kritis.
II.4 Metode Elemen Hingga
Metode elemen hingga merupakan salah satu metode numerik yang
menggunakan konsep persamaan diferensial dalam menentukan hubungan
tegangan-regangan dalam material continum (menerus). Pada metode ini, domain
dari lereng dibagi kedalam sejumlah zona lebih kecil yang disebut elemen. Tiap
elemen saling berkaitan pada sejumlah titik simpul. Perpindahan pada titik simpul
dihitung terlebih dahulu, kemudian perpindahan pada sembarang titik merupakan
fungsi interpolasi dan titik simpul. Selanjutnya, regangan yang terjadi pada setiap
elemen dihitung berdasarkan perpindahan pada titik simpul. Besar regangan pada
tiap elemen menunjukkan besar tegangan yang bekerja. Adapun hubungan antara
tegangan dan regangan dapat dilihat pada persamaan (II.7) sedangkan contoh
𝐹𝐾 =
𝑎
𝑏
=
√𝜎1 + 𝜎3
2
𝑠𝑖𝑛𝜙 + 𝐶 cos 𝜙
√𝜎1 + 𝜎3
2

21. 13
struktur element dalam pemodelan dari prinsip metode elemen hingga dapat dilihat
pada (Gambar II.5).
{σ} = [D]{Ɛ} (II.7)
Keterangan:
σ = vektor tegangan
[D] = matriks elastis
Ɛ = regangan
Gambar II.5 Struktur elemen metode elemen hingga (Wattimena, 2020)
Bidang longsoran diperoleh dengan mengurangi kekuatan geser material
secara bertahap (pengurangan nilai kohesi dan sudut geser dalam) atau penambahan
besar beban dengan meningkatkan nilai gravitasi secara bertahap. Hammah dkk
(2007) menyatakan bahwa strenght reduction factor (faktor reduksi kekuatan geser)
sebanding dengan faktor keamanan saat lereng tepat akan longsor. Pada metode ini
tidak ada bidang longsor aktual yang terbentuk, tetapi bidang longsor dapat
ditentukan dengan mempertimbangkan konsentrasi tegangan geser pada model.

22. 14
Bab III Metodologi Penelitian
III.1 Tahapan Penelitian
Metodologi penelitian dimulai dengan melakukan studi literatur yang relevan
dengan topik penelitian yang berasal dari diktat kuliah, buku, jurnal dan sumber
lainnya. Setelah itu dilakukan observasi lapangan dan pengumpulan data terdiri dari
data primer meliputi rancangan peledakan, getaran peledakan, desain terowongan
serta sampel batuan, sedangkan data sekunder meliputi data kondisi geologi dan
litologi batuan.
Selanjutnya dilakukan pengolahan data-data yang telah didapatkan. Untuk data
getaran peledakan diolah dengan perangkat lunak blastware dan shotplus-I untuk
mengetahui nilai peak particle velocity (PPV) getaran peledakan, sedangkan data
geoteknik yaitu material properties seperti modulus young, poison ratio, kohesi,
sudut geser dalam dan berat spesifik batuan didapatkan dari hasil pengujian sampel
batuan di laboratorium. Setelah itu membuat Pemodelan dengan pendekatan
numerik menggunakan metode elemen hingga berdasarkan data desain terowongan,
material properties dan nilai PPV getaran.
Kemudian dilakukan analisis data dengan bantuan software phase2 menggunakan
metode shear strength reduction, tipe material plastic dan tipe geometri elemen six
nodded triangle (T6). Adapun tiga parameter yang menjadi critical point dalam
menganalisis kestabilan lubang bukaan tambang bawah tanah yaitu nilai strength
factor, displacement dan faktor keamanan. Berikut ini alur berfikir dari penelitian
ini disajikan dalam (Gambar III.1) Diagram alir penelitian.

23. 15
Studi Literatur
Mulai
Hipotesa
Aktivitas peledakan menghasilkan blast-induced vibrations terhadap
massa batuan sekitar lubang bukaan tambang bawah tanah.
Massa batuan yang mengalami blast-induced vibrations akan
mempengaruhi kestabilan lubang bukaan tambang bawah tanah.
Pengumpulan Data
Data
primer
Data
sekunder
Data Peledakan
1. Rancangan peledakan
2. Getaran peledakan
Data Geoteknik
1. Desain terowongan
2. Material properties batuan
(modulus young, poisson ratio,
kohesi, sudut geser dalam dan
berat spesifik ).
1. Kondisi geologi
2. Litologi batuan
Scale distance Peak particle
acceleration
Maksimum
horisontal
Strength reduction
factor (SRF)
𝑷𝑷𝑨 = 𝒏. 𝑺𝑫−𝜷 𝒂𝐦𝐚𝐱 = z x PPA SRF = fungsi 𝒂𝐦𝐚𝐱
Pengolahan Data
Pendekatan numerik (metode elemen hingga)
Analisis Data
Pemodelan numerik menggunakan software Phase2
Strength factor,
displacement, fk
Rekomendasi rancangan
peledakan
Kesimpulan
selesai
Gambar III.1 Diagram alir penelitian

24. 16
III.2 Jadwal Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan selama 5 bulan dimulai bulan Oktober 2021 sampai dengan bulan
Februari 2022, dari tahap persiapan penelitian hingga tahap ujian sidang. Adapun jadwal
penelitian dapat dilihat pada (Tabel III.1) sebagai berikut :
Tabel III.1 Jadwal Penelitian
No Kegiatan
2021 2022
Oktober November Desember Januari Februari
I II III IV I II III IV I II III IV I II III IV I II III IV
1 PERSIAPAN
PENELITIAN
Pengajuan Judul
Penyusunan
Proposal
Perijinan
2 TAHAP
PELAKSANAAN
Pengambilan Data
a. Data Primer
b. Data Sekunder
3 PENGOLAHAN
DATA
4 ANALISIS DATA
5 PENYUSUNAN
LAPORAN
6 SEMINAR HASIL
7 UJIAN SIDANG

25. 17
III.3 Biaya Peneltian
Adapun biaya yang dibutuhkan selama penelitian berdasarkan pada tahap persiapan
hingga penyusunan laporan dapat dilihat pada (Tabel III.2) sebagai berikut :
Tabel III.2 Biaya penelitian
NO URAIAN BIAYA
1. Penyusunan proposal Rp. 500.000,-
2. Transportasi Rp 3.000.000,-
3. Pengambilan data Rp. 6.000.000,-
4. Penyusunan laporan Rp. 1.000.000,-
TOTAL BIAYA RP. 10.500.000,-

26. 18
DAFTAR PUSTAKA
Arif, I (2016): Geoteknik Tambang, PT. Gramedia pustaka utama, Jakarta.
Agrawal, H. dan Mishra, K. A. (2019): Modified scaled distance regression analysis
approach for prediction of blast-induced ground vibration in multi-hole
blasting, Journal of rock mechanics and geotechnical Engineering, Dhanbad
India.
Firaz, M. F (2017): Analisis kestabilan lubang bukaan tambang bawah tanah dengan
metode elemen hingga, Jurnal Magister Teknik Pertambangan UPN Veteran,
Yogyakarta.
Ho, K. K. S. (1998): Slope Engineering in Hongkong, A. A Balkema, Rotterdam.
Konya, C. J. dan Walter, E. J. (1990): Surface blast design, Prentice Hall, New
Jersey.
Simangunsong, G. M. (2014): Underground blast design, Diktat Teknologi Bahan
Peledak dan Peledakan Fakultas Teknik Pertambangan dan Perminyakan,
ITB
Wattimena, R. K. (2020): Criteri failure, Diktat Mekanika Batuan Laboratorium
Mekanika Batuan, ITB.
Wong, H. N. dan Pang, P. L. R. (1992): Assessment of stability of slope subjected
to blasting vibration, Geotechnical Engineering Office, Hongkong.
Yasman, W (2013): Analisis pengaruh getaran peledakan dengan metode elemen
hingga, Tugas Akhir Fakultas Teknik Pertambangan dan Perminyakan, ITB
Zhao, X. L. dan Grzebieta, R. H. (2000): Structural failure and plasticity, journal
Elsevier Science, Ltd., Kidlington.