Nama :Noor Misuary NIM:1204108010094Prodi: Teknik Pertambangan

Kualifikasi Massa Batuan

PendahuluanDalam bab-bab sebelumnya ada pembahasan mengenai pengaruh dari massa struktur batuan pada sifat massa batuan yang diperlukan untuk kedua teori dan praktek rekayasa batuan. Dalam Bab 20, kita akan mengacu ke blok teori dan dengan fakta bahwa kini ada solusi topologi lengkap dengan geometri berbentuk blok batuan. Ini validitas teori sangat bergantung pada masih adanya diskontinuitas. Kami juga menyebutkan bahwa, diberikan geometri yang diskontinuitas dan semua kekakuan dikaitkan, dengan deformabilitas dari massa batuan bisa dihitung. Tetapi kemampuan untuk membuat ini perhitungan tergantung pada ketersediaan data pada diskontinuitas geometri dan kekakuan.

12.1 Rock Mass Rating (RMR) SystemRock Mass Rating (RMR) disebut juga Geomechanics Classification dibuat oleh Bieniawski (1973). Klasifikasi ini sudah dimodifikasi beberapa kali sesuai dengan adanya data baru agar dapat digunakan untuk berbagai kepentingan dan sesuai dengan standard Internasional. RMR terdiri dari enam parameter untuk mengklasifikasi massa batuan (lihat Tabel 1) yaitu, UCS, RQD, jarak kekar (discontinuity), kondisi kekar, kondisi air tanah dan orientasi kekar.

Pada Bagian A dari Tabel 12.1, dengan lima pertama dari klasifikasi parameter dan peringkat mereka, parameter dikelompokkan dalam lima kelas, masing-masing mencakup rentang nilai sesuai dengan parameter tersebut. Kapan menilai suatu massa batuan yang diberikan, satu menetapkan mana dari kelompok ini, parameter terletak, dan kemudian meringkas peringkat numerik yang dihasilkan dalam lima parameter.Pada Bagian B dari Tabel 12.1, ada peringkat untuk karakteristik diskontinuitas. Orientasi diskontinuitas menjadi semakin lebih penting dari terowongan dan tambang, melalui yayasan, untuk lereng, Bagian C dan D.Di Bagian E dan F tabel, kelas massa batuan yang diberikan dengan deskripsi dari 'batuan yang sangat baik' hingga 'batuan yang sangat buruk', dengan perkiraan untuk terowongan stand-up waktu dan kekuatan Mohr-Coulomb parameter kohesi dan sudut geser untuk massa batuan.12.2 Q-systemPada cara yang mirip dengan sistem RMR, Q-rating dikembangkan dengan menetapkan nilai enam parameter :(a) RQD;(b) beberapa diskontinuitas perangkat;(c) kekasaran 'paling tidak' diskontinuitas;(d) tingkat perubahan atau pengisian di sepanjang diskontinuitas yang terlemah;(e) Arus air; dan(f) kondisi tekanan.

Nilai Q dinyatakan sebagai :

Dimana :

RQD = rock quality designation,Jn= joint set number (related to the number of discontinuity sets),Jr= joint roughness number (related to the roughness of the discontinuity surfaces),Ja= joint alteration number (related to the degree of alteration or weathering of the discontinuity surfaces),Jw = joint water reduction number (relates to pressures and inflow rates of water within the discontinuities), and SRF= stress reduction factor (related to the presence of shear zones, stress concentrations and squeezing and swelling rocks).

Dorongan dalam menyajikan nilai Q dalam bentuk ini adalah untuk memberikan beberapa metode penafsiran untuk tiga kuosien penyusunnya.Pertama, RQD, berkaitan dengan geometri massa batuan, Q meningkat dengan meningkatnya RQD dan penurunan jumlah diskontinuitas set. RQD meningkat dengan menurunnya jumlah diskontinuitas set, sehingga pembilang dan penyebut dari hasil bagi saling memperkuat satu sama lain. Pada dasarnya, semakin tinggi nilai kecerdasan ini, semakin baik 'geometris yang berkualitas 'dari massa batuan. Selain itu, ada juga masalah (yang, pada kenyataannya, umum untuk kedua Sistem RMR dan Q-system) bahwa RQD umumnya menunjukkan anisotropi, namun anisotropi tidak dianggap.Hasil bagi kedua, Jr / Ja, berkaitan dengan 'antar-blok kuat geser' dengan nilai tinggi dari hasil bagi ini mewakili lebih baik 'kualitas mekanik' dari batu massa: meningkat hasil bagi dengan meningkatnya diskontinuitas kekasaran dan mengurangi perubahan permukaan diskontinuitas.Di hasil bagi ketiga, JJSRF, adalah 'faktor lingkungan yang' menggabungkan tekanan air dan arus, kehadiran zona geser, menekan dan pembengkakan batu dan di situ kondisi tekanan. Di Q-sistem yang lebih kompleks untuk digunakan dibandingkan sistem RMR. Kami Oleh karena itu termasuk, pada Tabel 12.2, berbagai macam kelas untuk enam parameter yang terlibat dalam sistem.

12.3 Aplikasi sistem klasifikasi massa batuan

Dengan menggunakan salah satu sistem klasifikasi yang dijelaskan dalam dua bagian sebelumnya, mutu teknik dari massa batuan yang dapat dinilai. Sistem RMR memberikan nomor antara 0 dan 100, dan Q-system memberikan angka antara 0,001 dan 1000. Dengan pendekatan tersebut, kami dapat menghasilkan deskripsi massa batuan berdasarkan kelas didefinisikan

dengan angka dalam klasifikasi. Sebagai contoh, nilai RMR dari 62 adalah 'yang bagus batu: sama, nilai-Q dari 20 menunjukkan 'batu yang bagus'. The RMR nilai yang menyediakan lima kelas mutu dan proporsi Q-sistem menyediakan sembilan.

Kedua klasifikasi yang dijelaskan tersebut dikembangkan untuk memperkirakan dukungan yang diperlukan untuk terowongan yang digali pada program teknik sipil.

Bieniawski (1989) telah mencatat "adalah penting bahwa sistem RMR digunakan untuk tujuan yang dikembangkan dan bukan sebagai jawaban untuk semua masalah desain".

Berbagai usaha telah dilakukan untuk memperluas sistem klasifikasi lereng (Romana, 1985). Tentu, enam parameter yang digunakan dalam sistem RMR relevan dengan stabilitas lereng, tetapi nilai klasifikasi perlu disesuaikan untuk keadaan tehnik yang berbeda. Cara di mana Profesor Romana numerik disesuaikan nilai RMR adalah dengan mempertimbangkan faktor-faktor berikut :

(a) F1 berhubungan dengan paralelisme antara kemiringan serta diskontinuitas(b) F2 berhubungan dengan dip diskontinuitas kegagalan perencanaan(c) F3 berhubungan dengan sudut kemiringan dibandingkan dengan sudut diskontinuitas dip(d) F4 berhubungan dengan dengan metode penggalian.

Nilai klasifikasi kemudian ditemukan dari rumus :

Tabel 12.3 menunjukkan nilai-nilai numerik dari empat faktor yang diperlukan untuk menyesuaikan RMRBAslc ke RMRsLOpE, bersamaan dengan kelas SMR, tipe kerusakan yang diantisipasi, serta langkah-langkah perbaikan yang diperlukan untuk meningkatkan stabilitas.

12.4 Hubungan antara Sistem Klasifikasi dan Sifat Batuan

Sistem klasifikasi massa batuan memiliki beberapa parameter umum, jadi kami duga link ada antara RMR dan Q-sistem. Korelasi yang paling terkenal diberikan oleh persamaan

RMR = 9log,Q + 44.Karena sifat massa batuan, misalnya deformasi dan kekuatan, juga fungsi dari sifat batuan utuh dan sifat diskontinuitas, maka kita mungkin dapat menggunakan nilai-nilai skema klasifikasi untuk memperkirakan nilai modulus dan kekuatan massa batuan. Hubungan empiris yang tersedia untuk kedua sistem dijelaskan.

Bieniawski (1989) menyatakan bahwa :

EmSS = 2 x RMR - 100 GPa (for RMR > 50).

Hubungan lain telah dikemukakan oleh Serafim dan Pereira (1983), yang mencakup seluruh rentang RMR, dan

Untuk sistem-Q, Barton et al., (1985) mengusulkan bahwa :

10 logloQ < EMASS < 40 loglo Q, with EM,,, = 25 loglo Q.

Definisi lainnya telah dikembangkan (Hoek dan Brown, 1988). Untuk parameter kekuatan Hoek-Brown rn dan s (lihat Bagian 6.5.3) sebagai :

batuan yang tidak terganggu :

batuan yang terganggu :

`dimana RMR adalah rating yang tidak disesuaikan dari sistem.

12.5 Pembahasan

Hal ini penting untuk menempatkan nilai skema klasifikasi massa batuan dan estimasi yang dijelaskan di atas dalam konteks tehnik batuan praktis. Sangat mudah untuk menunjuk ke nilai klasifikasi yang ketika, sering berpengalaman, petugas harus membuat penilaian kualitas masa batuan serta mendukung kebutuhan, terutama ketika dihadapkan dengan tidak ada alternatif jelas lainnya. Demikian pula, mudah mengatakan bahwa tidak ada teknik yang mempunyai dasar ilmiah yang kuat dan dapat cukup jelas akan sangat menyesatkan jika mekanisme yang berpotensi kegagalan tidak teridentifikasi dalam sistem klasifikasi. Salah satu parameter ini bisa menjadi penyebab dasar kegagalan dalam kondisi tertentu. Bahkan lebih parah, geseran atau zona sesar di batu bisa ada yang mendominasi mekanisme potensi kegagalan, misalnya, sebuah gua atau lereng.

12.6 Teknik klasifikasi pergerakan massa batuan

Mengingat reaksi kami pada bagian sebelumnya, kami percaya bahwa ada dua cara utama di mana dengan pendekatan klasifikasi massa batuan dapat ditingkatkan. Yang pertama adalah perluasan langsung dari sistem saat ini, namun menggabungkan matematika baur akan menjelaskan variasi dalam parameter komponen individu. Yang kedua adalah untuk memilih parameter yang paling relevan untuk tujuan rekayasa tertentu dan karenanya sistem klasifikasi untuk proyek yang berbeda akan melibatkan penyusunnya yang berbeda-parameter menggunakan RES (sistem rekayasa rock) pendekatan dijelaskan secara singkat dalam Bab 14 (Hudson, 1992).

12.6,1 Use of fuzzy muthemutics

Teknisi mungkin mengalami masalah dalam menggunakan sistem klasifikasi massa batuan saat ini karena variabilitas yang melekat pada massa batuan sulit untuk memperhitungkan-misalnya, jika berarti diskontinuitas jarak baling-baling 0,3-2,0 m, nilai apa yang harus digunakan dalam sistem? Dengan menetapkan nomor baur akan parameter tersebut, dan kemudian menggunakan teknik fuzzy aritmatika untuk menggabungkan angka, adalah mungkin untuk menghasilkan bilangan fuzzy yang mewakili nilai klasifikasi. Seperti nomor kemudian mewujudkan 'paling tertentu nilai klasifikasi, bersama dengan informasi mengenai perusahaan nilai maksimum dan minimum, dan cara di mana itu bervariasi antara keduanya. Oleh karena itu, kabur matematika memungkinkan 'ketidakpastian' seputar penilaian parameter untuk dimasukkan. Selain itu, penerapan teknik ini dalam klasifikasi massa batuan sangat mudah dan langsung, karena bilangan fuzzy dapat diberikan dengan mudah ke parameter dalam skema klasifikasi massa batuan.

12.6.2 Penggunaan RED (Sistem Rekayasa Batuan)

Prinsip di balik sistem RES (Hudson, 1992) adalah bahwa informasi yang diperoleh harus sesuai dengan tujuan rekayasa. Kedua sistem klasifikasi-orang utama RMR dan Q-memanfaatkan enam parameter utama yang tidak sama. Para pengembang sistem ini telah memutuskan di mana parameter yang paling penting untuk rancangan terowongan, dan dirancang klasifikasi mereka sesuai. Kedua pendukung sistem telah memperingatkan pengguna untuk tidak berusaha meramalkan kemungkinan metode klasifikasi tanpa perubahan dan tidak untuk membuat prediksi di luar mata pelajaran asli yang skema klasifikasi dimaksudkan.Satu bisa melangkah lebih jauh dan menetapkan berapa banyak parameter berkontribusi, katakanlah, 95% dari proses desain, dan mengalokasikan sumber daya yang sesuai. Untuk menggambarkan hal ini, kita merujuk pembaca untuk Gambar. 11.2 dimana parameter yang terkait

dengan terowongan tekanan desain yang ditampilkan, dan Gambar 12.5 dan 12.6 yang menunjukkan parameter dalam rangka kepentingan untuk gua-gua bawah tanah yang besar dan pembuangan limbah radioaktif, masing-masing.Histogram tersebut dapat disusun atas dasar pengalaman masa lalu, praktek saat ini dan direkomendasikan praktek (surat itu, mungkin, yang timbul dari pemodelan persyaratan desain). Histogram pada Gambar 11. 2, 12.5 dan

12.6 dikembangkan dari tinjauan literatur dan bisa berbeda jika mereka didasarkan pada praktek saat ini atau praktek desain yang dipimpin. Kami menyajikan Tabel 12.4 yang berisi daftar parameter yang paling penting untuk tiga kasus yang berasal dari frekuensi terjadinya mereka dalam literatur, yang mencerminkan konsentrasi upaya penelitian.

12,7 KesimpulanSebagai kesimpulan, jelaslah bahwa skema klasifikasi massa batuan telah membantu insinyur di masa lalu terutama karena tidak adanya pendekatan lain. Ada perangkap yang terkait dengan penggunaan skema, terutama terkait dengan tidak adanya apa yang mungkin parameter penting untuk berbagai proyek. Sistem klasifikasi dapat ditingkatkan dengan penggunaan metode fuzzy dan pemilihan parameter strategis. Dalam jangka panjang, mungkin di luar tahan dari pembaca, dan tentu saja para penulis, sistem klasifikasi massa batuan akan digantikan oleh solusi langsung dari masalah rekayasa, meskipun akan selalu ada beberapa kenyamanan dalam menggunakan skema klasifikasi untuk memastikan bahwa hasil pemodelan tidak bertentangan pengalaman praktis dengan susah payah. Sementara itu, sistem klasifikasi massa batuan yang berguna tetapi harus digunakan dengan hati-hati.