Massa Batuan1

8/16/2019 Massa Batuan1

http://slidepdf.com/reader/full/massa-batuan1 1/11

NAMA : MARLINA TOGUMA J.N

NIM : DBD 113 096

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakan

Mekanika batuan adalah salah cabang disiplin ilmu geomekanika. Mekanika

batuan merupakan ilmu yang mempelajari sifat-sifat mekanik batuan dan

massa batuan. Hal ini menyebabkan mekanika batuan memiliki peran yang

dominan dalam operasi penambangan, seperti pekerjaan penerowongan,

pemboran, penggalian, peledakan dan pekerjaan lainnya. Ma!!a "at#an

merupakan volume batuan yang terdiri dan material batuan berupa mineral,

tekstur dan komposisi dan juga terdiri dari bidang-bidang diskontinu,

membentuk suatu material dan saling berhubungan dengan semua elemen

sebagai suatu kesatuan. Kekuatan massa batuan sangat dipengaruhi oleh

frekuensi bidang-bidang diskontinu yang terbentuk, oleh sebab itu massa

batuan akan mempunyai kekuatan yang lebih kecil bila dibandingkan dengan

batuan utuh. Menurut Hoek & ray !"#$"% dalam itohang !'(($%, massa

batuan adalah batuan insitu yang dijadikan diskontinu oleh sistem struktur seperti joint, sesar dan bidang perlapisan)i dalam geoteknik, klasifikasi

massa batuan yang pertama diperkenalkan sekitar *( tahun yang lalu yang

ditujukan untuk terowongan dengan penyanggaan menggunakan penyangga

baja. Kemudian klasifikasi dikembangkan untuk penyangga non-baja untuk

terowongan, lereng, dan pondasi + pendekatan desain yang biasa digunakan

untuk penggalian pada batuan yaitu analitik, observasi, dan empirik. alah

satu yang paling banyak digunakan adalah pendekatan desain dengan

menggunakan metode empiric. Klasifikasi massa batuan dikembangkan

untuk mengatasi permasalahan yang timbul di lapangan secara cepat dan

tidak ditujukan untuk mengganti studi analitik, observasi lapangan,

pengukuran, dan engineering judgement.

Klasifikasi massa batuan menguntungkan pada tahap studi kelayakan dan

desain awal dimana sangat sedikit informasi yang tersedia mengenai massa

batuan, tegangan, dan hidrogeologi. ecara sederhana, klasifikasi massa

batuan digunakan sebagai sebuah check-listuntuk meyakinkan bahwa semua

informasi penting telah dipertimbangkan.atu atau lebih sistem klasifikasi

dapat digunakan untuk memperkirakan komposisi dan karakteristik massa

batuan,

perkiraan awal kebutuhan penyangga. erkiraan kekuatan dan sifat deformasi

massa batuan.Harus diingat bahwa klasifikasi massa batuan tidak

dimaksudkan untuk menggantikan pekerjaan desain rinci.

1



etapi, pekerjaan desain ini memerlukan informasi mengenai tegangan insitu, sifat massa batuan, dan tahapan penggalian. emua data ini mungkin

tidak tersedia pada tahap awal proyek. /ika data ini telah tersedia, klasifikasi

massa batuan dapat diubah dan disesuaikan dengan kondisi spesifik lapangan.

)ikarenakan kompleknya suatu massa batuan, beberapa penelitian berusaha

untuk mencari hubungan antara desain galian batu dengan parameter massa

batuan. anyak dari metode-metode tersebut telah dimodifikasi oleh yang

lainnya dan sekarang banyak digunakan untuk penelitian awal atau bahkan

untuk desain akhir.

eberapa klasifikasi massa batuan yang dikenal saat ini adalaha. Metode klasifikasi beban batuan !rock load%

b. Klasifikasi stand-up time

c. 0ock 1uality )esignation !01)%

d. 0ock tructure 0ating !00%

e. 0ock Mass 0ating !0M0%

f. 1-system

1.$ R#%#!an Ma!ala&

".2pa yang dimaksud dengan massa batuan3'. 2pa saja macam-macam dari klasifikasi massa batuan3

+. 2pa tujuan dari klasifikasi massa batuan3

4. 2pa keuntunguan dari klasifikasi massa batuan 3

1.3. T#'#an Pen#l(!an Makala&

". 5ntuk mengetahui lebih rinci tentang massa batuan terutama klasifikasi

massa batuan

1.). Man*aat Pen#l(!an Makala&

)alam penulisan makalah ini diharapkan manfaat yang diperoleh adalah

". agi penulis, bisa menambah wawasan ilmu pengetahuan, khususunya

pengetahuan tentang klasifikasi massa batuan

'. agi pembaca, memperoleh pengalaman dan pengetahuan tentang klasifikasi

massa

2



BAB II

PEMBAHA+AN

$.1. ,-n!e Ma!!a Bat#an

Ma!!a Bat#an

Massa batuan merupakan volume batuan yang terdiri dan material

batuan berupa mineral, tekstur dan komposisi dan juga terdiri dari bidang-

bidang diskontinu, membentuk suatu material dan saling berhubungan

dengan semua elemen sebagai suatu kesatuan. Kekuatan massa batuan

sangat dipengaruhi oleh frekuensi bidang-bidang diskontinu yang

terbentuk, oleh sebab itu massa batuan akan mempunyai kekuatan yang

lebih kecil bila dibandingkan dengan batuan utuh. Menurut Hoek & ray

!"#$"% dalam itohang !'(($%, massa batuan adalah batuan insitu yang

dijadikan diskontinu oleh sistem struktur seperti joint, sesar dan bidang

perlapisan.

+tr#kt#r Bat#an

truktur batuan adalah gambaran tentang kenampakan atau keadaan

batuan, termasuk di dalamnya bentuk atau kedudukannya. erdasarkanketerjadiannya, truktur batuan dapat dikelompokkan menjadi

". truktur primer, yaitu struktur yang terjadi pada saat proses pembentukan

batuan. Misalnya bidang perlapisan silang !cross bedding% pada batuan

sedimen atau kekar akibat pendinginan !cooling joint% pada batuan beku.

'. truktur skunder, yaitu struktur yang terjadi kemudian setelah batuan

terbentuk akibat adanya proses deformasi atau tektonik. Misalnya lipatan

!fold%, patahan !fault% dan kekar !joint%. idang diskontinu dapat

ditemukan pada struktur primer maupun struktur sekunder.

B(/an D(!k-nt(n#

3



ecara umum, bidang diskontinu merupakan bidang yang memisahkan

massa batuan menjadi bagian yang terpisah. Menurut riest !"##+% dalam

itohang !'(($%, pengertian bidang diskontinu adalah setiap bidang lemahyang terjadi pada bagian yang memiliki kuat tarik paling lemah dalam

batuan. Menurut 6abrielsen !"##(% dalam itohang !'(($%, keterjadian

bidang diskontinu tidak terlepas dan masalah perubahaan stress

!tegangan%, temperatur, strain !regangan%, mineralisasi dan rekristalisasi

yang terjadi pada massa batuan dalam waktu yang panjang.

Menurut Hencher !"#$7% struktur geologi dan diskontinuitas pada

batuan merupakan bidang-bidang lemah dan jalur perembesan airtanah.

Keberadaan struktur geologi dan diskontinuitas akan mengurangi tingkat

kekuatan geser batuan dan implikasi utamanya adalah meningkatkan

peluang terjadinya longsor. )engan munculnya bidang lemah tersebut,

maka batuan yang tadinya utuh akan berubah menjadi massa batuandengan kekuatan yang jauh lebih kecil dari sebelumnya. eiain itu, beban

yang diterima oleh massa batuan juga akan diteruskan secara anisotrop ke

sekitarnya, sehingga dengan demikian tingkat kestabilan lereng juga akan

menurun. Menurut Hencher !"#$7%, struktur geologi dan diskontinuitas

pada batuan yang berhubungan dengan geoteknik pada kestabilan lereng

adalah kekar, sesar, batas litologi dan bidang perlapisan, serpihan dan

orientasi mineral pada batuan metamorf.

eberapa jenis bidang diskontinu yang digolongkan berdasarkan ukuran

dan komposisinya adalah sebagai berikut

". 8ault !patahan% adalah bidang diskontinu yang secara jelas

memperlihatkan tanda-tanda bidang tersebut mengalami pergerakan.

anda-tanda tersebut diantaranya adalah adanya 9ona hancuran maupun

slicken sided atau jejak yang terdapat di sepanjang bidang fault. 8ault

dikenal sebagai weakness 9one karena akan memberikan pengaruh pada

kestabilan massa batuan dalam wilayah yang luas.

'. /oint !kekar%. idang diskontinu yang telah pecah namun tidak mengalami

pergerakan atau walaupun bergerak, pergerakan tersebut sangat sedikit

sehingga bisa diabaikan. /oint merupakan jenis bidang diskontinu yang

paling sering hadir dalam batuan.

+. edding !bidang pelapisan%. edding terdapat pada permukaan batuan

yang mengalami perubahan ukuran dan orientasi butir dari batuan tersebutserta perubahan mineralogi yang terjadi selama proses pembentukan

batuan sedimen.

4. 8racture dan crack. 8racture diartikan sebagai bidang diskontinu yang

pecah tidak paralel dengan struktur lain yang tampak pada batuan.

eberapa rock mechanic engineer menggunakan istilah fracture dan crack

untuk menjelaskan pecahan atau crack yang terjadi pada saat pengujian

batuan, peledakan dan untuk menjelaskan mekanisme pecahnya batuan

brittle.

:. 8issure. 2da banyak ahli yang menjelaskan pengertian fissure, salah

satunya adalah menurut 8ookes dan )enness !"#*#% dalam itohang

!'(($% yang mendefinisikan fissure sebagai bidang diskontinu yang

4



membagi suatu material utuh tanpa inemisahkannya menjadi bagian

terpisah.

2danya bidang diskontinu pada batuan akan mempengaruhi banyak hal yang berhubungan dengan aktifitas penambangan. )iantaranya adalah

pengaruh terhadap kekuatan dari batuan. eniakin banyak bidang

diskontinu yang memotong massa batuan, semakin kecil pula kekuatan

dan batuan tersebut. idang-bidang diskontinu yang ada pada massa

batuan inilah yang memiliki potensi untuk menyebabkan terjadinya failure

pada batuan yang diekskavasi. elain itu adanya bidang diskontinu juga

akan memberikan pengaruh lain dalam sebuah kegiatan pertambangan. Hal

ini berkaitan dengan ukuran fragmentasi material yang ditambang.

)ari semua jenis bidang diskontinu yang ada, joint adalah yang paling

sering menjadi pertimbangan. Hal ini disebabkan joint merupakan bidang

diskontinu yang telah pecah dan terbuka, sehingga bidang joint merupakan bidang yang lemah. elain itu joint sering bahkan hampir selalu ada pada

suatu massa batuan. ;leh sebab itu, dalam pertimbangan geoteknik,

seringkali joint lebih menjadi perhatian dibandingkan jenis bidang

diskontinu lainnya.

)alam analisis bidang diskontinu terdapat beberapa istilah yang biasa

dipakai secara umum. erikut ini akan dibahas beberapa poin yang

berkaitan dengan bidang diskontinu.

". /oint et adalah sejumlah joint yang memiiiki orientasi yang relatif

sama, atau sekelompok joint yang paralel.

'. pasi idang )iskontinu !/oint pacing%. Menurut riest !"##+% ada

tiga macam spasi bidang diskontinu. Ketiga macam joint spacing tersebut

adalah spasi total !total spacing%, spasi set !set<joint set spacing% dan spasi

set normal !normal set spacing%.

a% otal spacing

2dalah jarak antar bidang diskontinu dalam suatu lubang bor atau

sampling line pada pengamatan di permukaan.

b% /oint set spacing

2dalah jarak antara bidang diskontinu dalam satu joint set. /arak diukur di

sepanjang lubang bor atau sampling line pada pengamatan di permukaan.c% =ormal set spacing

Hampir sama dengan set spacing, bedanya pada normal set spacing, jarak

yang diukur adalah jarak tegak lurus antara satu bidang diskontinu dengan

bidang diskontinu lainnya yang ada dalam satu joint set.

+. ;rientasi idang )iskontinu !/oint ;rientation%. ;rientasi bidang

diskontinu yaitu kedudukan dari bidang diskontinu yang meliputi arah dan

kemiringan bidang. 2rab, dan kemiringan dan bidang diskontinu biasanya

dinyatakan dalam !trike<)ip% atau !)ip )irection<)ip%.

a% trike !jurus%

5



Merupakan arah dari garis hori9ontal yang terletak pada bidang diskontinu

yang miring, 2rah ini diukur dari utara searah jarum jam ke arah garis

hori9ontal tersebut. b% )ip !kemiringan bidang%

)ip adalah sudut yang diukur dan bidang hori9ontal ke arah kemiringan

bidang diskontinu.

c% )ip )irection

)ip direction merupakan arah penunjaman dari bidang diskontinu. )ip &

)irection !))0% diukur dari =orth searah jarum jam ke arah penunjaman

tersebut atau sama dengan #( derajat dari strike searah jarum jam ke

arah penunjaman.

D( D(ret(-n 2DDR 4 +tr(ke 5 90 2II.l

$.$ Maa% 7 %aa% ,la!(*(ka!( Ma!!a Bat#an

". Klasifikasi Massa atuan er9aghi

Metode ini diperkenalkan oleh Karl von er9aghi pada tahun "#4*.

Merupakan metode pertama yang cukup rasional yang mengevaluasi

beban batuan untuk desain terowongan dengan penyangga baja. Metode

ini telah dipakai secara berhasil di 2merika selama kurun waktu :(

tahun. 2kan tetapi pada saat ini metode ini sudah tidak cocok lagi

dimana banyak sekali terowongan saat ini yang dibangun dengan

menggunakan penyangga beton dan rockbolts.

'. Klasifikasi tand-5p ime

Metode ini diperkenalkan oleh >aufer pada "#:$.Metode ini adalah

metode dengan bertambahnya span terowongan akan menyebabkan

berkurangnya waktu berdirinya terowongan tersebut tanpa

penyanggaan. Metode ini sangat berpengaruh terhadap perkembangan

6



klasifikasi massa batuan selanjutnya. 8aktor-faktor yang berpengaruh

terhadap stand-up time adalah arah sumbu terowongan, bentuk

potongan melintang, metode penggalian, dan metode penyanggaan.emakin besar terowongan, semakin singkat waktu yang harus

digunakan untuk pemasangan penyangga. ebagai contoh, pilot tunnel

kecil mungkin saja dikonstruksi dengan penyangga minimal, sedangkan

terowongan dengan span yang lebih besar pada massa batuan yang

sama mungkin tidak mantap jika penyangga tidak seketika dipasang.

+. 0ock 1uality )esignation !01)%

01) dikembangkan pada tahun "#*4 oleh )eere. Metode ini

didasarkan pada penghitungan persentase inti terambil yang mempunyai

panjang "( cm atau lebih. )alam hal ini, inti terambil yang lunak atau

tidak keras tidak perlu dihitung walaupun mempunyai panjang lebihdari "(cm. )iameter inti optimal yaitu 47.:mm. =ilai 01) ini dapat

pula dipakai untuk memperkirakan penyanggaan terowongan.

erdasarkan nilai 01) massa batuan diklasifikasikan sebagai 01)

Kualitas massa batuan

? ':@ angat jelek

': A :(@ /elek

:( A 7:@ edang

7: A #(@ aik

#( A "((@ angat baik

Metode ini tidak memperhitungkan faktor orientasi bidang diskontinu,material pengisi, dll, sehingga metode ini kurang dapat menggambarkan

keadaan massa batuan yang sebenarnya.

4. 0ock tructure 0ating !00%

00 diperkenalkan pertama kali oleh Bickam, iedemann dan kinner

pada tahun "#7' di 2. Konsep ini merupakan metode kuantitatif untuk

menggambarkan kualitas suatu massa batuan dan menentukan jenis

penyanggaan di terowongan. Motode ini merupakan metode pertama

untuk menentukan klasifikasi massa batuan yang komplit setelah

diperkenalkannya klasifikasi massa batuan oleh er9aghi "#4*.

00 merupakan metode yang cukup baik untuk menentukan penyanggaan dengan penyangga baja tetapi tidak direkomendasikan

untuk menentukan penyanggaan dengan penyangga rock bolt dan beton.

:. 0ock Mass 0ating !0M0%

ieniawski !"#7*% mempublikasikan suatu klasifikasi massa batuan

yang disebut Klasifikasi 6eomekanika atau lebih dikenal dengan 0ock

Mass 0ating !0M0%. etelah bertahun-tahun, klasifikasi massa batuan

ini telah mengalami penyesuaian dikarenakan adanya penambahan data

masukan sehingga ieniawski membuat perubahan nilai rating pada

parameter yang digunakan untuk penilaian klasifikasi massa batuan

7



tersebut. ada penelitian ini, klasifikasi massa batuan yang digunakan

adalah klasifikasi massa batuan versi tahun "#$# !ieniawski, "#$#%.

arameter yang digunakan dalam klasifikasi massa batuanmenggunakan istim 0M0 yaitu

•

• Kuat tekan uniaCial batuan utuh

• 0ock 1uality )esignatian !01)%

• pasi bidang dikontinyu.

• Kondisi bidang diskontinyu

• Kondisi air tanah.

• ;rientasi<arah bidang diskontinyu.

atas dari daerah struktur tersebut biasanya disesuaikan dengan

kenampakan perubahan struktur geologi seperti patahan, perubahan kerapatan kekar, dan perubahan jenis batuan. 0M0

ini dapat digunakan untuk terowongan. lereng, dan pondasi.

*. 0ock unnelling 1uality DndeC

1-system diperkenalkan oleh arton pada tahun "#74. =ilai

1 didefinisikan sebagai

)imana

• 01) adalah 0ock 1uality )esignatio

• /n adalah jumlah set kekar

• /r adalah nilai kekasaran kekar

• /a adalah nilai alterasi kekar

• /w adalah faktor air tanah

• 08 adalah faktor berkurangnya tegangan

• 01)</n Menunjukkan struktur massa batuan.

• /r</a merepresentasikan kekasaran dan karakteritik

gesekan diantara bidang kekar stsu material pengisi.

• /w<08 merepresentasikan tegangan aktif yang bekerja.

• erdasarkan nilai 1 kemudian dapat ditentukan jenis

penyanggaan yang dibutuhkan untuk terowongan.

•

$.3. T#'#an Penkla!(*(ka!(an Ma!!a Bat#an

• ecara umum tujuan dan manfaat pengklasifikasian massa batuan

yaitu dapat mengelompokkan batuan dan mengetahui jenis, karakter atau

data-data lain mengenai batuan tersebut.ujuan dari klasifikasi massa

batuan adalah untuk

8



• Mengidentifikasi parameter-parameter yang mempengaruhi kelakuan<sifat

massa batuan.

• Membagi massa batuan ke dalam kelompok-kelompok yang mempunyaikesamaan sifat dan kualitas.

• Menyediakan pengertian dasar mengenai sifat karakteristik setiap kelas

massa batuan.

• Menghubungkan berdasarkan pengalaman kondisi massa batuan di suatu

tempat dengan kondisi massa batuan di tempat lain.

• Memperoleh data kuantitatif dan acuan untuk desain teknik.

• Menyediakan dasar acuan untuk komunikasi antara geologist dan

engineer.

•

$.). ,e#nt#nan /ar( /(#nakann8a kla!(*(ka!(%a!!a "at#an:

Meningkatkan kualitas penyelidikan lapangan berdasarkan data

masukan sebagai parameter klasifikasi.

Menyediakan informasi kuantitatif untuk tujuan desain.

Memungkinkan kebijakan teknik yang lebih baik dan komunikasi yang

lebih efektif pada suatu proyek.

•

BAB III

•

PENUTUP

3.1 ,e!(%#lan:

•

1. Massa batuan merupakan volume batuan yang terdiri dan material batuan

berupa mineral, tekstur dan komposisi dan juga terdiri dari bidang-bidang

diskontinu, membentuk suatu material dan saling berhubungan dengan

semua elemen sebagai suatu kesatuan. Kekuatan massa batuan sangatdipengaruhi oleh frekuensi bidang-bidang diskontinu yang terbentuk, oleh

sebab itu massa batuan akan mempunyai kekuatan yang lebih kecil bila

dibandingkan dengan batuan utuh.

•

$. eberapa klasifikasi massa batuan yang dikenal saat ini adalah Metode

klasifikasi beban batuan !rock load%,Klasifikasi stand-up time, 0ock

1uality )esignation !01)%, 0ock tructure 0ating !00%,0ock Mass

0ating !0M0%, 1-system

•

+. ujuan pengklasifikasian massa batuan

9



o Mengidentifikasi parameter-parameter yang mempengaruhi

kelakuan<sifat massa batuan.

o Membagi massa batuan ke dalam kelompok-kelompok yangmempunyai kesamaan sifat dan kualitas.

o Menyediakan pengertian dasar mengenai sifat karakteristik setiap kelas

massa batuan.

o Menghubungkan berdasarkan pengalaman kondisi massa batuan di

suatu tempat dengan kondisi massa batuan di tempat lain.

o Memperoleh data kuantitatif dan acuan untuk desain teknik.

o Menyediakan dasar acuan untuk komunikasi antara geologist dan

engineer.

• E

4. Keuntungan pengklasifikasian massa batuano Meningkatkan kualitas penyelidikan lapangan berdasarkan data

masukan sebagai parameter klasifikasi.

o Menyediakan informasi kuantitatif untuk tujuan desain.

o Memungkinkan kebijakan teknik yang lebih baik dan komunikasi

yang lebih efektif pada suatu proyek.

10



•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

11

Massa Batuan1

Documents

Transcript of Massa Batuan1