7/22/2019 Resume Hoek

1/6

Teknik pengujian laboratorium telah diadopsi dari teknik sipil dan mekanik dan sebagian besar tetap

tidak berubah selama 25 tahun terakhir . Pengecualian diberikan untuk pengembangan test uji

kekakuan batuan menggunakan mesin servo-controlled yang memungkinkan penentuan lengkap

kurva tegangan-regangan untuk batuan . Informasi ini penting dalam desain penggalian bawah tanah

sejak sifat runtuhan batuan sekitar penggalian memiliki pengaruh signifikan terhadap stabilitas

penggalian .

Klasifikasi massa batuan

Kekurangan utama pengujian laboratorium contoh batuan adalah bahwa spesimen terbatas dalam

ukuran. Dalam beberapa engineering project , sampel yang diuji di laboratorium hanya mewakili

sebagian kecil dari satu persen dari volume dari massa batuan keseluruhan. Selain itu, karena hanya

mewakili sebagian kecil dari massa batuan keseluruhan, hasil test dinyatakan kurang valid.

Bagaimana kemudian hasil ini dapat digunakan untuk memperhitungkan sifat-sifat dalam massa

batuan in situ?

Dalam upaya untuk memberikan penjelasan mengenai sifat-sifat sejumlah massa batuan sistem

klasifikasi massa batuan dikembangkan . Di Jepang , misalnya, ada 7 sistem klasifikasi massa batuan,

masing-masing dikembangkan untuk memenuhi kebutuhan penelitian tertentu .

Mungkin klasifikasi yang paling banyak dikenal di dunia biasanya berbahasa Inggris , adalah sistem

RMR Bieniawski ( 1973 , 1974) dan sistem Q Barton , Lien dan Lunde ( 1974) . Klasifikasi mencakup

informasi mengenai kekuatan material batuan utuh , jarak , jumlah dan sifat permukaan dari

diskontinuitas struktural serta keadaan air tanah bawah permukaan, tegangan in situ dan orientasi

dan kecenderungan bidang diskontinuitas yang dominan. Klasifikasi ini dikembangkan terutama

untuk persyaratan perkiraan dukungan dalam terowongan , tetapi dalam penggunaannya telahdiperluas untuk mencakup banyak bidang lain .

Asalkan mereka digunakan dalam batas-batas di mana mereka dikembangkan , seperti dibahas oleh

Palmstrom dan Broch ( 2006 ) , sistem klasifikasi massa batuan dapat menjadi perangkat teknik

praktis yang sangat berguna , tidak hanya karena mereka memberikan titik awal untuk desain

dukungan terowongan tetapi juga karena mereka memaksa pengguna untuk memeriksa propertidari

massa batuan dengan cara yang sangat sistematis .

Kekuatan massa batuan

Salah satu masalah utama yang dihadapi desainer struktur teknik dalam batuan adalah bahwa

memperkirakan kekuatan massa batuan . Massa batuan biasanya terdiri dari matriks yang saling

mengunci blok diskrit. Blok ini mungkin telah lapuk atau terubah alam berbagai tingkat pelapukan

dan permukaan kontak antara blok dapat bervariasi dari bersih dan segar hingga tertutup lepung

dan slickensided.

Penentuan kekuatan massa batuan insitu dengan jenis pengujian laboratorium umumnya tidak

praktis . Oleh karena kekuatan itu harus diestimasi dari pengamatan geologi dan dari hasil tes pada

potongan batuan individu atau permukaan batu yang telah diambil dari massa batuan keseluruhan.

Pertanyaan ini telah dibahas secara luas oleh Hoek dan Brown ( 1980) yang menggunakan hasil

teoritis ( Hoek , 1968) dan studi model ( Brown , 1970, Ladanyi dan Archambault , 1970) dan jumlah

yang terbatas dari data kekuatan yang tersedia, untuk mengembangkan kriteria kegagalan empiris

7/22/2019 Resume Hoek

2/6

untuk massa batuan yang memiliki bidang diskontinu. Hoek ( 1983) juga mengusulkan bahwa sistem

klasifikasi massa batuan dari Bieniawski bisa digunakan untuk memperkirakan konstanta massa

batuan yang diperlukan untuk kriteria kegagalan empiris. Klasifikasi ini terbukti cukup memadai

untuk massa batuan dengan kualitas yang lebih baik tetapi segeramenjadi jelas bahwa klasifikasi

yang baru diperlukan untuk massa batuan yang secara tektonik hanya sedikit tergangguterkait

dengan rantai pegunungan besar Pegunungan Alpen, Himalaya dan Andes.

The Geological Strength Index ( GSI ) diperkenalkan oleh Hoek pada tahun 1994 dan Indeks ini

kemudian dimodifikasi dan dikembangkan sejalan dengan pengalaman yang diperoleh pada aplikasi

untukpermasalahan praktis rock engineering. Marinos dan Hoek ( 2000, 2001 ) menerbitkan

grafikpada Gambar 8 untuk digunakan dalam memperkirakan sifat-sifat massa batuan heterogen

seperti Flysch ( Gambar 9 ).

Gambar 8: Geological Strength Index untuk massa batuan heterogen seperti flysch oleh

Marinos dan Hoek 2000.

7/22/2019 Resume Hoek

3/6

Gambar 9 : Berbagai nilai dari Flysch dalam paparan di pegunungan Pindos dari Utara Yunani .

Aplikasi praktis dari sistem GSI dan kriteria kegagalan Hoek - Brown di sejumlah proyek-proyek

teknik di seluruh dunia telah menunjukkan bahwa sistem tersebut memberikan perkiraan wajar dari

kekuatan berbagai massa batuan. Perkiraan ini harus disempurnakan dan disesuaikan dengan

kondisi masing-masing , biasanya didasarkan pada analisis terowongan atau perilaku lereng, tapi

mereka memberikan dasar yang kuat untuk analisis desain. Yang paling terakhir versi kriteria Hoek -

Brown telah diterbitkan oleh Hoek , Carranza - Torres dan Corkum (2002 ) dan paper ini , bersama

dengan sebuah program yang disebut RocLab untuk menerapkan kriteria , dapat didownload dari

Internet di www.rocscience.com.

Pengukuran tegangan insitu

Stabilitas penggalian bawah tanah tergantung pada kekuatan massa batuan sekitar penggalian dan

tekanan yang menginduksi batuan tersebut. Induksi tekanan adalah fungsi dari bentuk penggalian

dan tekanan insitu yang ada sebelum penggalian dilakukan. Besaran yang sudah ada di tekanan

insitu ditemukan sangat bervariasi , tergantung pada sejarah geologi massa batuan di mana mereka

diukur ( Hoek dan Brown , 1980). Secara teoritis, prediksi tegangan ini dianggap tidak dapat

diandalkan dan karenanya pengukuran sebenarnya dalam tekanan insitu diperlukan untuk desain

penggalian bawah tanah yang besar. Sebuah fenomena yang sering diamati dalam batuan masif

mengalami tekanan insitu yang tinggi adalah 'core disking ' , diilustrasikan pada Gambar 10.

7/22/2019 Resume Hoek

4/6

Gambar 10: Disking dari 150 mm core granit sebagai hasil dari tekanan insitu yang tinggi

7/22/2019 Resume Hoek

5/6

Gambar 11: Urutan khas pengukuran stress over-coring

7/22/2019 Resume Hoek

6/6

Gambar 12: Sebuah sel untuk mengukur medan tegangan triaksial insiti massa batuan, dikembangkan di Australia

(Worotnicki dan Walton 1976). Silinder berongga (pada kiri) diisi dengan perekat yang diekstrusi saat piston (di sebelah

kanan) dimasukkan ke dalam silinder.

Selama investigasi lokasi awal , ketika ada akses bawah tanah tersedia , satu-satunya metode praktis

untuk mengukur tekanan insitu adalah dengan hydrofracturing ( Haimson , 1978) di dimana tekanan

hidrolik diperlukan untuk membuka celah yang ada digunakan untuk memperkirakan tingkat

tegangan insitu. Setelah akses bawah tanah tersedia, teknik over- coring untuk pengukuran teganganinsitu ( Leeman dan Hayes , 1966 , Worotnicki dan Walton , 1976) dapat digunakan asalkan hati-hati

dalam melaksanakan pengukuran , hasilnya biasanya memadai untuk tujuan desain. Urutan over-

coring khas dalam pengukuran tegangan insitu diilustrasikan pada Gambar 11 dan salah satu

instrumen yang digunakan untuk pengukuran diilustrasikan pada Gambar 12.

Permasalahan Air tanah

Keberadaan volume besar air tanah merupakan masalah operasional di terowongan tetapi tekanan

air umumnya bukanlah masalah dalam rekayasa penggalian bawah tanah. Pengecualian apabila

tekanan terowongan terkait dengan proyek hidroelektrik . Dalam kasus ini, tidak memadainya

tekanan yang membatasi akibat kurangnya kedalaman penguburan terowongan dapat

menyebabkan masalah serius di terowongan dan di lereng yang berdekatan. Lapisan baja untuk

terowongan ini dapat menghabiskan beberapa ribu dolar per meter dan sering menjadi faktor

penting dalam desain sebuah proyek PLTA . Instalasi lapisan terowongan baja diilustrasikan pada

Gambar 13 .