PERTAMBANGAN

Perilaku Batuan (Mekanika Batuan)

2018-10-25T04:46:00.003-07:00

Perilaku Batuan

Batuan mempunyai perilaku (behaviour) yang berbeda-beda pada saat menerima beban. Perilaku batuan ini dapat ditentukan antara lain dilaboratorium dengan pengujian kuat tekan. Dari hasil pengujian dapat dibuat kurva tegangan-regangan, kurva “creep” dari pengujian dengan tegangan konstan, kurva “creep” dari pengujian dengan regangan konstan. Dengan mengamati kurva-kurva tersebut dapat ditentukan perilaku dari batuan.

Mahasiswa Jurusan Teknik Pertambangan sedang melakukan penelitian tehadap prilaku batuan, Lokasi Parapat, Sumatera Utara.

A. Elastik.
Perilaku batuan dikatakan elastik (linier maupun non linier) jika tidak terjadi permanen pada saat tegangan dibuat nol.

Gambar 1. Kurva tegangan-regangan dan regangan-waktu untuk Perilaku batuan elastik linier dan elastik non linier

B. Elasto Plastik
Plastisitas adalah karateristik batuan yang mengijinkan regangan (deformasi) permanen yang besar sebelum batuan tersebut hancur (failure). Perilaku batuan sebenarnya yang diperoleh dari pengujian kuat tekan digambarkan oleh BIENIAWSKI seperti pada Gambar 5. Pada tahap awal

Gambar 2. Kurva tegangan-regangan dan regangan waktu untuk Perilaku batuan elasto plastik

Gambar 3. Kurva tegangan-regangan untuk perilaku batuan Elasto plastik sempurna

Gambar 4. Kurva tegangan-regangan untuk perilaku batuan elastik “fragile”

Untuk menutup “crack”/”fissure” yang terdapat didalam batuan. Sesudah itu kurva menjadi linier sampai batas tertentu yang kita kenal dengan batas elastik (E). Terbentuk “fracture” baru dan perambatannya stabil sehingga kurva tetap linier. Sesudah batas elastik dilewati maka perambatan “fracture’ tidak stabil, kurva tidak linier lagi dan tidak berapa lama kemudian batuan akan hancur. Titik hancur ini menyatakan kekuatan batuan.

Gambar 5. Tahap utama prilaku dari sebuah batu (BIENIAWSKI)

Kekuatan batuan yang diperoleh dari hasil pengujian kuat tekan dilaboratorium sangat dipengaruhi oleh lamanya pengujian tersebut berlangsung. Gambar 6 memperlihatkan bahwa makin lama pengujian berlangsung maka kekuatannya makin rendah, demikian juga dengan nilai modulus deformasinya.

Gambar 6. Pengaruh waktu pengujian terhadap kekuatan dan bentuk kurva tegangan-regangan batuan (BIENIAWSKI)

C. “Creep” Batuan.
Didaerah I dan II pada kurva tegangan-regangan menyatakan tidak ada “creep” dan “creep” stabil (gambar 7). Sehingga didaerah tersebut kestabilannya adalah untuk jangka panjang, karena regangan tidak akan bertambah sampai kapanpun pada kondisi tegangan konstan. Daerah III terjadi “creep” dengan kestabilan semu yang pada saat tertentu akan terjadi “Failure”. Daerah IV terjadi “creep” yang tidak stabil dimana pada beberapa saat saja terjadi “failure”.

Gambar 7. Daerah terjadinya “creep” pada kurva tegangan-regangan dan regangan-waktu

Gambar 8 Daerah terjadinya “relaxation” pada kurva tegangan-regangan dan tegangan-waktu

D. “Relaxation” Batuan.
Seperti pada “creep” batuan, “relaxation” batuan juga akan terjadi didaerah yang sama pada kurva tegangan-regangan (gambar 8).

E. Hubungan tegangan dan regangan untuk perilaku batuan elastik linier dan isotrop.
1. Batuan dikenakan tegangan sebesar t1, pada arah (1), sedangkan pada arah (2) dan (3) = 0 (gambar 9)

2. Batuan dikenakan tegangan sebesar t2, pada arah (2).

Gambar 9. Tegangan monoaxial dan triaxial pada batuan

Sedangkan tegangan pada arah (1) dan (3) = 0.

3. Batuan dikenakan tegangan sebesar 3, pada arah (3), sedangkan tegangan pada arah (1) dan ( 2) = 0

4. Batuan dikenakan tegangan :

i bervariasi dari 1 sampai 3. Jika tidak pada arah prinsipan maka hubungan antara regangan dan tegangan adalah :

Jika tidak pada arah prinsipal maka hubungan antara tegangan dan regangan adalah

F.    Hubungan tegangan dan regangan pada bidang untuk perilaku batuan elastik linier dan isotrop.
Untuk menyederhanakan perhitungan hubungan antara tegangan dan regangan maka dibuat model dua dimensi dimana pada kenyataannya adalah tiga dimensi.
1.    Regangan bidang (plane strain).
2.    Tegangan bidang (plane stress)
3.    “Symetrical revolution”.

1.    Regangan bidang (plane strain).
Misalkan sebuah terowongan yang mempunyai sistem sumbu kartesian x. y dan z dipotong oleh sebuah bidang dengan sumbu x, y (Gambar 4.10)

2. Tegangan Bidang (Plane Stress).
Pada tegangan bidang maka seluruh tegangan pada salah satu sumbu sama dengan nol.

3. “Symetrical revolution”.
Gambar 4.12 memperlihatkan jika sebuah benda berbentuk silinder diputar pada sumbunya maka benda tersebut dapat diwakili oleh sebuah bidang. Karena sumbunya merupakan sumbu simetri maka benda tersebut cukup diwakili oleh bidang yang diarsir.

Gambar 11 Tegangan bidang

Gambar 12 Symetrical revolution

Data diatas dapat didownload disini:

Perilaku Batuan - Mekanika Batuan.doc

DOWNLOAD (Normal)

Download Perilaku Batuan - Mekanika Batuan

2018-10-25T04:46:00.001-07:00

Tegangan dan Rengangan.docx :
Klik salah satu tombol dibawah ini untuk download.

Tegangan Dan Regangan

2018-10-24T08:06:00.003-07:00

Tegangan Dan Regangan

Defenisi Tegangan Dan Regangan
Jika sebuah batang prismatik diberikan tarikan dengan gaya yang terbagi merata di sepanjang ujungnya dengan luas penampang mm (Gambar 1). Regangan (strain, e) dari batang prismatik tersebut adalah pertambahan panjang dari batang prisma dibagi dengan panjang mula-mula Gambar 1 (a). Dapat ditulis sebagai berikut.

Gambar 1. Batang Prismatik Mengalami Tarikan

Dan tegangan (stress, s) pada potongan penampang mm tersebut adalah gaya P dibagikan dengan luas potongan penampang A Gambar 2 (b) yang dapat dituliskan sebagai berikut.

Tegangan pada potongan penampang miring dengan luas penampang A’ terdapat ada dua buah tegangan yaitu tegangan normal (normal stress, s_n) yang tegak lurus pada bidang potongan, dan tegangan geser (shear stress, t_n) yang sejajar dengan bidang potongan Gambar 1 (c) Tegangan normal dan tegangan geser yang terjadi dapat diuraikan sebagai berikut.

Penjelasan lebih detail silahkan download:

Tegangan dan Rengangan.docx

DOWNLOAD (Normal)

Download Tegangan Dan Regangan

2018-10-24T07:17:00.001-07:00

Tegangan dan Rengangan.docx :
Klik salah satu tombol dibawah ini untuk download.

Pengertian Mekanika Batuan

2018-10-24T00:15:00.000-07:00

BATUAN DAN MEKANIKA BATUAN

Defenisi Batuan
Berbagai defenisi batuan sebagai objek dari mekanika batuan telah diberikan oleh para ahli dengan disiplin ilmu yang saling berhubungan.

1. Menurut para geologiwan :

Batuan adalah susunan mineral dan bahan organis yang bersatu membentuk kulit bumi.
Batuan adalah semua material yang membentuk kulit bumi yang dibagi atas (1. Batuan yang terkonsolidasi (consolidated rock), 2. Batuan yang tidak tekonsolidasi (unconsolidated rock).)

2. Menurut para ahli teknik sipil khususnya para ahli geoteknik :

Istilah batuan hanya untuk formasi yang keras dan solid dari kulit bumi.
Batuan adalah suatu bahan yang keras dan koheren atau yang telah terkonsolidasi dan tidak dapat digali dengan cara biasa, misalnya dengan cangkul dan belincong.

3. Menurut Talobre, orang yang pertama kali memperkenalkan mekanika batuan di Perancis pada tahun 1948. Batuan adalah material yang membentuk kulit bumi termasuk fluida yang berada didalamnya (seperti air, minyak, dll).

4. Menurut ASTM :
Batuan adalah suatu bahan yang terdiri dari mineral padat (solid) berupa massa yang berukuran besar atau pun berupa fragmen-fragmen.

5. Batuan adalah campuran dari satu atau lebih mineral yang berbeda, tidak mempunyai komposisi kimia tetap.

Dari defenisi diatas dapat disimpulkan bahwa batuan tidak sama dengan tanah. Tanah dikenal sebagai material yang mobile, rapuh dan letaknya dekat dengan permukaan bumi.

Komposisi Batuan.
Kulit bumi, 99% dari beratnya terdiri dari 8 unsur : O, Si, Al, Fe, Ca, Na, Mg, H.
Komposisi dominan dari kulit bumi tersebut adalah :

Sio₂ = 59,8%

Al₂O = 14,9%

CaO = 4,9%

MgO = 3,7%

FeO = 3,39%

Na₂O = 3,25%

K₂O = 2,98%

H₂O = 2,02%

Fe₂O₃ = 2,69%

Batuan terdiri dari bagian yang padat baik berupa kristal maupun yang tidak mempunyai bentuk tertentu dan bagian kosong seperti, pori-pori, fissure, crack, joint, dll.

Defenisi Mekanika Batuan.
Defenisi Mekanika batuan telah diberikan oleh beberapa ahli atau komisi-komisi yang bergerak dibidang ilmu-ilmu tersebut.

1. Menurut TALOBRE :
Mekanika batuan adalah sebuah teknik dan juga sains yang tujuannya adalah mempelajari perilaku (behaviour) batuan ditempat asalnya untuk dapat mengendalikan pekerjaan-pekerjaan yang dibuat pada batuan tersebut (seperti penggalian dibawah tanah, dan lain-lainnya). Untuk mencapai tujuan tersebut, Mekanika batuan merupakan gabungan dari :

Teori + Pengalaman + Pekerjaan/Pengujian diLaboratorium + Pengujian in-situ.

Sehingga mekanika batuan tidak sama dengan ilmu geologi yang didefenisikan oleh TALOBRE sebagai sains deskriptif yang mengidentifikasi batuan dan mempelajari sejarah dari batuan.

Demikian juga mekanika batuan tidak sama dengan ilmu geologi terapan. Ilmu geologi terapan banyak mengemukakan problema-problema yang paling sering dihadapi oleh para geologiwan diproyek-proyek seperti proyek bendungan, terowongan. Dengan mencari analogi-analogi, terutama dari proyek-proyek yang sudah dikerjakan dapat menyelesaikan kesulitan-kesulitan yang dihadapi pada proyek yang sedang dikerjakan. Meskipun penyelesaian ini masih secara empiris dan kualitatif.

2. Menurut Coates, seorang ahli mekanika batuan dari Canada :

Mekanika adalah ilmu yang mempelajari efek dari gaya atau tekanan pada sebuah benda. Efek ini bermacam-macam, misalnya percepatan, kecepatan, perpindahan.
Mekanika batuan adalah ilmu yang mempelajari efek dari pada gaya terhadap batuan.

Efek utama yang menarik bagi para geologiwan adalah perubahan bentuk. Para ahli geofisika tertarik pada aspek dinamis dari pada perubahan volume dan bentuk yaitu gelombang seismik.

Bagi para insinyur, mekanika batuan adalah :

Analisis dari pada beban atau gaya yang dikenakan pada batuan.
Analisis dari dampak dalam yang dinyatakan dalam tegangan (stress), regangan (strain) atau enersi yang disimpan.
Analisis akibat dari dampak dalam tersebut, yaitu rekahan (fracture), aliran atau deformasi dari batuan.

3.   Menurut “US National Committee on Rock Mechanics (1964).
Mekanika batuan adalah ilmu pengetahuan yang mempelajari tentang perilaku (behavior) batuan baik secara teoritis maupun terapan, merupakan cabang dari ilmu mekanika yang berkenaan dengan sikap batuan terhadap medan-medan gaya pada lingkungannya.

4.   U m u m
Mekanika batuan adalah ilmu yang mempelajari sifat dan perilaku batuan bila terhadapnya dikenakan gaya atau tekanan.

Sifat Batuan
Sifat batuan yang sebenarnya di alam adalah :
1.    Heterogen.

Jenis Mineral Pembentuk batuan yang berbeda.
Ukuran dan bentuk partikel/butir berbeda didalam batuan.
Ukuran, bentuk dan penyebaran void berbeda didalam batuan.

2. Diskontinu.
Masa batuan dialam tidak kontinu (diskontinu) karena adanya bidang-bidang lemah (crack, joint, fault, fissure) dimana kekerapan, perluasan dan orientasi dari bidang-bidang lemah tersebut tidak kontiniu.

Gambar 1. Asumsi batuan ekivalen untuk mempermudah perhitungan didalam mekanika batuan

3. Anisotrope.
Karena sifat batuan yang heterogen, diskontinu, anisotrope maka untuk dapat menghitung secara matematis misalnya sebuah lubang bukaan yang disekitarnya terdiri dari batuan, B1, B2, B3, yang mempunyai sifat homogen, kontinu dan isotrop (Gambar 1).

Beberapa Ciri Dari Mekanika Batuan.

Didalam ukuran besar, solid dan massa batuan yang kuat/keras, maka batuan dapat dianggap kontinu.
Bagaimanapun juga karena keadaan alamiah dan lingkungan geologi, maka batuan tidak kontinu (diskontinu) karena adanya kekar, fissure, schistoty, crack, cavities dan diskontinuitas lainnya. Untuk kondisi tertentu, dapat dikatakan bahwa mekanika batuan adalah mekanika diskontinu atau mekanika dari struktur batuan.
Secara mekanika, batuan adalah sistem “Multiple body” (Gambar 1.2).
Analisis mekanika tanah dilakukan pada bidang, sedang analisis mekanika batuan dilakukan pada bidang dan ruang.
Mekanika batuan dikembangkan secara terpisah dari mekanika tanah, tetapi ada beberapa yang tumpang tindih.
Mekanika batuan banyak menggunakan :

Teori elastisitas.
Teori plastisitas.
Dan mempelajari batuan, sistem struktur batuab secara eksperimen.

Gambar 2. Sistem batuan “single body” dan “ Multiple body”

Beberapa Persoalan Dalam Mekanika Batuan.
Beberapa persoalan timbul didalam mekanika batuan dan erat hubungannya dengan aktifitas yang dilakukan oleh manusia pada batuan (Gambar 1.3) seperti persoalan fondasi pada batuan, penggalian batuan dibawah permukaan tanah baik untuk pekerjaan teknik sipil maupun pertambangan, pemakaian batua sebagai bahan bangunan dan sebagainya.

Gambar 3. Beberapa aktifitas manusia pada batuan

Adapun persoalan didalam mekanika batuan antara lain :

Bagaimana reaksi dari batuan ketika diambil untuk dipergunakan ?
Berapa dan bagaimana besarnya daya dukung (bearing capacity) dari batuan dipermukaan dan pada berbagai kedalaman untuk menerima berbagai beban ?
Bagaimana kekuatan geser batuan ?
Bagaimana sikap batuan dibawah beban dinamis ?
Bagaimana pengaruh gempa pada sistem fondasi didalam batuan ?
Bagaimana nilai modulus elastisitas dan Poisson’s ratio dari batuan ?
Bagaimana pengaruh dari bidang-bidang lemah (kekar, bidang perlapisan, schistosity, retakan, rongga dan diskontinuitas lainnya) pada batuan terhadap kekuatannya ?
Metoda pengujian laboratorium apa saja yang paling mendekati kenyataan untuk mengetahui kekuatan fondasi atau sifat batuan dalam mendukung massa batuan ?
Bagaimana memperhitungkan kekar dan sesar dalam perencanaan pekerjaan didalam batuan ?
Bagaimana menanggulangi deformasi yang diakibatkan oleh perbedaan yang bersifat perlahan-lahan (creep) pada batuan ?
Hukum apa saja yang menyangkut aliran plastik (plastic flow) dari batuan?
Bagaimana pengaruh “anisotrope” terhadap distribusi tegangan dalam batuan?
Bagaimana korelasi dari hasil-hasil pengujian kekuatan batuan yang telah dilakukan dilapangan dan dilaboratorium dalam menyiapkan percontoh batuan ?
Bagaimana metoda pengujian yang akan dilaksanakan yang sesuai dengan kondisi lapangan terhadap sifat-sifat batuannya ?
Bagaimana mekanisme keruntuhan/kehancuran dari batian (failure of rock) ?
Dapatkah keadaan tegangan didalam massa batuan dihitung secara tepat, atau bahkan dapat diukur ?
Faktor-faktor apa saja yang menyangkut perencanaan kemiringan lereng dari suatu massa batuan ?
Apakah “roof bolting” pada atap sebuah lubang bukaan dibawah tanah sudah aman sehingga lubang tersebut dapat digunakan sebagai instalasi yang permanen?

Ruang Lingkup Mekanika Batuan.
Secara luas sasaran dari mekanika batuan adalah aplikasinya pada pemecahan persoalan-persoalan geoteknik, yang antara lain adalah :

Menyelenggarakan penyelidikan yang bersifat teknik pada batuan.
Mengembangkan cara pengambilan percontoh batuan secara rasionil dan metoda identifikasi serta klasifikasi batuan.
Mengembangkan peralatan uji batuan yang baik dan metoda standard pengujian untuk kuat tekan serta kuat geser.
Mengumpulkan dan mengklasifikasikan informasi batuan dan sifat-sifat fisiknya dalam dasar ilmu mekanika batuan, teknik fondasi dan teknik bangunan air.
Berdasarkan hasil-hasil pengujian yang dilakukan pada batuan, dapat dipelajari sifat fisik, sifat mekanik (statik dan dinamik), elastisitas, plastisitas, perilaku batuan, dan bentuk kerusakan (failure) dibawah beban statik dan dinamik dari batuan tersebut.
Mempelajari sifat batuan dibawah kondisi thermal dan sistem keairan (water regimen).
Menyangkut struktur statik dan dinamik dari batuan.
Mengembangkan metoda pengukuran dilapangan (Institu dari sifat deformasi statik dan dinamik batuan serta tegangan sisa didalam batuan dibawah kondisi lingkungan yang bermacam-macam seperti pelapukan, “leaching”, seisimik dan tektonik.
Menyelenggarakan penelitian terhadap mekanisme kerusakan/kehancuran batuan.
Mengorganisir penelitian tentang perkuatan batuan dan pengukuran tegangan institu.
Mengganti dengan metoda ilmiah dari perencanaan teknik pada batuan yang banyak menggunakan metoda empiris sebelumnya, sehingga turut memberikan kontribusi terhadap kemajuan disiplin ilmu mekanika batuan.
Merangsang dan menyebarkan ilmu pengetahuan tentang batuan dan mekanika batuan.
Mempergunakan mekanika batuan untuk memecahkan persoalan-persoalan teknik secara praktis.
Mempelajari sikap massa batuan asli dibawah kondisi beban dan kondisi lingkungannya.
Menyangkut struktur statik batuan dan kestabilan batuan sangat penting ditinjau dari sudut keamanan (safety) dan ekonomi.

Proses Pembentukan Batuan Beku

2018-10-23T19:35:00.001-07:00

Batuan Beku

Batuan beku adalah merupakan kumpulan (agregate) mineral-mineral silikat dari hasil penghabluran magma yang mendingin (W.T.Huang, 1962).

Magma

Magma adalah larutan silikat pijar yang terbentuk secara alamiah, bersifat mobile, bersuhu 900^oC - 1600^oC dari dasar kerak bumi atau dari selubung bumi atas bagian atas. Magma terdiri dari unsur-unsur O, Si, Al, Fe, Mg, Na, Ca, K, senyawa berupa H₂O, CO₂ dan berupa gas H₂S, HCL, CH_4, dan CO. Beberapa dari bahan itu berupa volatil (gas) dan yang lainnya adalah non volatil, terutama silikon oksida, Al, Fe, Ca, Mg, K dan Na.

Oksida-oksida tersebut dalam kombinasi tertentu kemudian membentuk mineral-mineral yang sekarang kita jumpai di batuan beku. Bahan-bahan tersebut untuk setiap jenis magma jumlahnya berbeda-beda dan akibatnya batuan beku yang dihasilkan sebagai akibat pembekuan magma akan berlainan pula.

Proses Pembentukan Magma

Bila magma bergerak naik dan mendekati permukaan, maka berarti bahwa keadaan tekanan dan temperatur akan berkurang. Pengurangan suhu menyebabkan bahan-bahan non volatil mengkristal dalam bentuk-bentuk kristal-kristal mineral.

Pada keadaan tertentu magma di dalam bumi dapat naik dan mencapai permukaan bumi melalui rekahan-rekahan atau peledakan gunung api. Magma yang keluar tersebut disebut dengan lava.

Magma tidak sama dengan lava, karena magma masih mengandung gas-gas dan unsur volatil lainnya yang kemudian hilang pada waktu magma mencapai permukaan. Berdasarkan atas komposisi mineral pembentuk batuan bervariasi, maka dapat disimpulkan bahwa magma bervariasi juga.

Pada saat magma mengalami pendinginan akan terjadi kristalisasi dari berbagai mineral utama yang mengikuti suatu urutan atau metode yang umumnya di kenal sebagai Seri Reaksi Bowen.

Seri Reaksi Bowen

Discontinous Series:

Mineral terbentuk secara tidak terus menerus. Pada suhu yang tinggi terbentuk mineral Olivin. Kemudian suhu menurun terus menerus hingga terbentuk mineral Piroksen dimana mineral Olivin sudah tidak terbentuk lagi. Begitu seterusnya sampai terbentuk mineral Biotit.
Di dominasi oleh mineral-mineral Mafik (mineral gelap).

Continous Series:

Mineral terbentuk secara terus menerus. Pada suhu yang tinggi terbentuk mineral Anortit (Plagioklas Ca). Kemudian suhu terus menerus turun hingga terbentuk mineral Bitownit, tetapi mineral Anortit masih terbentuk. Begitu seterusnya sampai terbentuk mineral Albit.
Disebut juga dengan kelompok Plagioklas.
Didominasi oleh mineral Felsik (mineral terang).
Sampai pada suhu yang rendah, mineral Biotit dan mineral Albit saling bertemu dan terbentuklah kemudian mineral K. Feldspar, Muskovit dan Kuarsa.

Komposisi Mineral Batuan Beku

Menurut W. T. Huang 1962, komposisi mineral pada batuan beku ada tiga kelompok , yaitu :
1. Mineral Utama ( Essential mineral )
Merupakan mineral–mineral yang terbentuk langsung dari kristalisasi magma, berdasarkan warna, densitas ( H. William, 1982 ) dapat dikelompokkan menjadi :

Mineral Felsik, antara lain kwarsa, plagioklas, albit, feldspar.
Mineral Mafik, antara lain olivin, piroksin, amphibol, dll.

2. Mineral Sekunder ( Secondary mineral )
Merupakan mineral – mineral tambahan atau mineral ubahan dari mineral utama ( mineral hasil dari hasil kristalisasi magma ) dapat juga hasil dari pelapukan, reaksi kimia atau hasil dari metamorfosisme.
Contoh : kalsit, magnesit, siderit, kaolin, serpentin.

3. Mineral Tambahan
Merupakan mineral – mineral yang terbentuk pada kristal – kristal magma, tetapi kehadirannya dalam jumlah yang sedikit ( kurang dari 50 % ) dan tidak menentukan nama, sifat batuan. Termasuk dalam golongan ini antara lain : hematit, kromit, muskovit, magnetit.

Tekstur Batuan Beku

Tekstur adalah kenampakan atau ciri batuan yang berkaitan dengan hubungan antara komponen batuan baik yang kristalin maupun non kristalin dan dapat mencerminkan cara terdapatnya ataupun cara pembentukan batuan. Hal tersebut di karenakan tekstur batuan beku menunjukan derajat kristalisasi, ukuran butir atau ganularitas dan fabrik (kemas).

1. Drajat Kristalisasi (Degree of cristalliniti)
Mencerminkan proporsi antara komponen kristalin dengan non kristalin (amorf), dibedakan atas:
a.    Holokristalin, bila batuan di susun oleh selurihnya kristal.
b.    Hipokristalin atau merokristalin, bila batuan di susun oleh sebagian kristal dan sebagian gelas.
c.    Holohialin atau hipohialin atau merohialin atau mesohialin, bila batuan di susun oleh seluruhnya gelas.

2. Ukuran butir atau Granularitas
Ukuran butir pada batuan beku di bedakan atas:
a.    Fanerik, bila batuan mempunyai ukuran butir kasar, di bedakan atas:

Fanerik sangat kasar, bila diameter berukuran >3 cm
Fanerik kasar, bila diameter berukuran 5mm-3 cm
Fanerik sedang, bila diameter berukuran 1mm-5mm
Fanerik halus, bila diameter berukuran <1mm

b.    Afanitik, bila batuan mempunyai ukuran butir halus hingga tidak dapat di bedakan dengan mata kasar.

3. Fabrik (Kemas)
Merupakan tekstur yang memperlihatkan hubungan geometri antara bentuk dan proporsi butir-butir penyusun batuan.
Secara individu bentuk butir mineral di bedakan atas:
a.    Euhedral, bila mineral di batasi oleh bidang atau bentuk kristal yang sempurna
b.    Subhedral,bila mineral di batasi oleh sebagian bidang atau bentuk kristalnya
c.    Anhedral, bila mineral tidak di batasi oleh bidang atau bentuk kristalnya

Sedangkan fabrik kemas di bedakan atas :
a. Equigranular, bila batuan disusun oleh butiran-butiran mineral yang relatif seragam, di bedakan atas :

Panidiamorfik granular, bila batuan disusun oleh mineral yang berbentuk euhedral dan ukuran butir relatif seragam.
Hipidiamorfik granular, bila batuan di susun oleh mineral yang berbentuk subhedral dan ukuran butir relatif seragam
Allotriamorfik granular, bila batuan di susun oleh batuan yang berbentuk anhedral dan ukuran butir relatif seragam

b. Inequigranular, bila batuan di susun oleh butiran-butiran mineral yang relatif tidak seragam, Seperti :

Porfiritik bila kristal/mineral yang berukuran besar (fenokris) tertanam dalam masadasar (matriks) kristal-kristal yang berukuran lebuh halus.
Vitroferi, seperti tekstur porfiritik, tetapi masadasarnya berupa gelas.
Gravik, tekstur yang umu pada batuan granitis di mana kwarsa tumbuh bersama dengan K-felspar.
Ofitik, tekstur di mana mineral berukuran besar di inklusi oleh mineral yang berukuran lebih kecil
Diabasik, tekstur yang khas pada batuan diabas di mana fenokris plagioklas hadir secara radial.

Struktur Batuan Beku

Secara umum struktur merupakan tekstur dalam skala yang lebih luas yang dapat diamati di lapangan, seperti : struktur aliran lava yang di bedakan atas pillow, ropy, blocky lava maupun sheeting joint dan columnar joint.

Dalam pelaksanaan praktikum dimana pengamatan batuan hanya dilakukan pada contoh setangan (hand speciement), maka penganmatan struktur akan sangat terbatas seperti :
a.    Struktur masiv, di mana batuan tidak memperlihatkan adanya struktur aliran atau struktur lain.
b.    Xenolit, struktur di mana terdapat fragmen batuan lain atausejenis di dalam Batuan beku.
c.    Struktur rongga yang di bedakan atas :

Vesikuler, struktur di mana terdapatnya lubang-lubang gas yang relatif teratur.
Scoria, struktur di mana terdapatnya lubang-lubang gas yang tidak teratur.
Amikdoloidal, Struktur di mana lubang-lubang gas yang di isi oleh mineral lain.

Klasifikasi Batuan Beku

Berbagai klasifikasi telah ditemukan oleh beberapa ahli sehingga lubang – lubang suatu batuan, pada klasifikasi–klasifikasi lain namanya. Dengan demikian, seorang ahli petrologi harus benar–benar mengerti akan dasar penamaan yang diberikan pada batuan beku antara lain :
1. Klasifikasi berdasarkan tempat terbentuknya:
1.1. Batuan Beku Lelehan (Vulkanic Rock)
Merupakan batuan beku yang berasal dari permukaan dasar magma pada permukaan bumi. Contoh: Andesit, Ryolit, Basalt.

1.2    Batuan Beku Korok (Gang)
Merupakan batuan yang berasal pada daerah antara batuan beku dalam dengan batuan beku lelehan. Tekstur batuan beku korok umumnya hypokristalin.

1.3    Batuan Beku Dalam (Plutonic Rock)
Merupakan batuan yang terbentuk atau berasal dari dalam permukaan bumi, atau magmanya membeku sebelum mencapai permukaan. Umumnya bertekstur holokristalin. Contoh : Granit, Diorit

2. Klasifikasi berdasarkan kandungan silika SiO2
Klasifikasi ini telah lama menjadi standar dalam geologi dan dibagi dalam empat bagian golongan yaitu :
1.    Batuan beku ultra basa, mengandung < 40% SiO2
2.    Batuan beku basa, mengandung 40 – 50% SiO2
3.    Batuan beku intermedier, mengandung 50 – 66% SiO2
4.    Batuan beku asam, mengandung lebih 66% SiO2

Klasifikasi yang dipakai di laboratorium petrologi:
Pengamatan megaskopis terutama dilakukan terhadap komposisi mineral dan kemas maka klasifikasi itu yang dipakai mengikuti klasifikasi yang dikemukakan oleh W.T. Huang 1962 yaitu berdasarkan kandungan kuarsa bebas atau dilika serta alkali feldspar dan plagioklas, serta mineral utama yang lain.

A. Batu Beku Asam
Batuan beku asam terbentuk dari hasil pembentukan magma yang mempunyai kandunga kuarsa lebih dari 10% dan banyak mengandung mineral yang berwarna terang ( felsik ) misalnya : kuarsa, orthoklas, plagioklas.
Contuh batuan:
a.    Fanerik (ukuran butir kasar), terbagi atas:

Granit (kandungan orthoklas lebih besar daripada plagioklas).
Granodiorit (kandungan plagioklas lebih besar daripada orthoklas).

b. Afanitik (ukuran butir halus), terbagi atas:

Rhyolitik (kandungan orthoklas lebih besar daripada plagioklas).
Dasit (kandungan plagioklas lebih besar daripada orthoklas).

B. Batuan Beku Intermedier
Batuan beku intermedier merupakan batuan dari hasil pembekuan magma yang mempunyai kandungan kwarsa 52 – 66 %.
Contoh batuan:
a. Fanerik (ukuran butir kasar), terbagi atas:

Syenit (kandungan orthoklas lebih besar daripada plagioklas).
Diorit (kandungan plagioklas lebih besar daripada orthoklas).

b. Afanitik (ukuran butir halus), terbagi atas:

Trakit (kandungan orthoklas lebih besar daripada plagioklas).
Andesit (kandungan plagioklas lebih besar daripada orthoklas).

C. Batuan Beku Basa
Batuan beku basa mempunyai kandungan kwarsa yang amat sedikit bahkan pada beberapa jenis kwarsa jarang hadir. Batuan beku basa mempunyai warna gelap, karena hanya mengandung mineral gelap jadi batuan tersebut dapat mudah dikenali.
Contoh batuan:
a. Fanerik (ukuran butir kasar), terbagi atas:

Gabbro (plagioklas dan piroksen melimpah,olivine mulai hadir).

b. Afanitik (ukuran butir halus), terbagi atas:

Basalt (mempunyai struktur rongga).
Diabas (mempunyai struktur diabasik).

D. Batuan Beku Ultra Basa
Batuan beku ultra basa mempunyai kandungan kuarsa yang amat sangat sedikit (< 40% ) bahkan pada beberapa jenis kwarsa jarang hadir. Batuan beku basa mempunyai warna gelap, karena hanya mengandung mineral gelap jadi batuan tersebut dapat mudah dikenali. Semua batuan beku ultra basa bertekstur fanerik.
Contoh batuan:

Serpentin (warna hitam, kilap lemak,mineral utamanya serpentin).
Dunit (warna hitam kehijauan, kilap lemak, mineral utamanya olivin).
Piroksenit (warna hitam, kilap kaca, mineral utamanya piroksen).
Peridotit ( kandungan piroksennya lebih dominan dari pada olivin).

Tahapan Penamaan Batuan Beku

Dasar yang di gunakan untuk penamaan/klasifikasi batuan beku yaitu berdasarkan komposisi mineral penyusun batuan dan berdasarkan tekstur batuan. Kedua kriteria tersebut tidak hanya berguna untuk pemerian (penamaan) batuan tapi juga untuk asal kejadian batuan. Berdasarkan kedua hal tersebut ada beberapa klasifikasi yang dapat digunakan seperti:

1. Klasifikasi IUGS (International Union of Geologikal Sciences), 1980, dibedakan atas batuan beku berstruktur kasar (fanerik) dan berstruktur halus (Afanitik).

a. Untuk Tekstur Fanerik.

Batuan bertekstur fanerik merupakan batuan beku yang ukuran butirnya dapat di amati dengan mata biasa atau dengan loupe.
Penamaan batuan dengan menggunakan diagram segi tiga double (klasifikasi batuan secara umum), dan diagram segi tiga untuk kelompok batuan ultramafik, gabroik dan anortosit.
Dasar penamaan batuan berdasarkan kehadiran mineral kuarsa (Q), Feldspartoid (F) Alkali feldspar(A) dan plagioklas (P).

Cara Penamaan Batuan :

Menghitung persentase kehadiran mineral utama, dimana jumlah Q + A + P atau F + A + P harus 100%.
Bila jumlah persentase mineral utama tidak 100% maka jumlah mineral utama di hitung kembali untuk di 100%-kan.
Plotkan harga persentase mineral utama ke dalam diagram untuk mendapatkan nama batuan.

b. Untuk Tekstur Afanitik.
Batuan umumnya berukuran halus < 1mm yang tidak dapat di amati oleh mata biasa ataupun dengan loupe, sehingga persentase kehadiran mineralnya sulit atau tidak dapat ditentukan secara megaskopis. Untuk menetukan persentase dan komposisi mineralnya dapat dibantu dengan melihat warna dari batuan seperti warna terang menunjukan mineral felsik dan warna gelap menunjukan mineral mafik.
Penamaan batuan mengunakan diagram segitiga dan didasarkan pada kehadiran mineral utama kuarsa (Q), Plagioklas (P),dan Alkali feldspar (F). Cara penamaan sama seperti cara penamaan untuk tekstur kasar.

2. Klasifikasi untuk batuan beku plutonik (Streckeisen, 1974) berdasarkan kehadiran mineral kuarsa (Q), Plagioklas (P), Alkali feldspar (A), dan Feldspatoid (F) dengan mengunakan segitiga rangkap (dobel).

3. Klasifikasi menurut W.T.Huang 1954 berdasarkan pada tekstur dan komposisi batuan beku.

4. Klasifikasi berdasarkan komposisi mineral (dominan).

5. Klasifikasi berdasarkan komposisi SiO2 dan mineral.

Soil Sampling

2018-10-22T20:55:00.001-07:00

SOIL SAMPLING

Penyelidikan ini dilakukan di laboratorium, dan untuk kepentingan ini perlu mendapatkan contoh dari lubang bor atau lubang-lubang percobaan, dan membawanya ke laboratorium. Contoh-contoh ini ada dua macam, contoh tidak asli dan contoh asli.

Proses pengambilan sampel tanah

a.    Contoh Asli (Undisturbed Samples)
-    Masih menunjukkan sifat-sifat asli dari tanah yang ada padanya
-    Tidak mengalami perubahan dalam struktur, kadar air, atau susunan kimia
-    Kerusakan-kerusakan terhadap contoh bisa dibatasi sekecil mungkin
-    Contoh asli dapat diambil dengan :

Sample tubes
Alat ini berupa silinder berdinding tipis yang disambung dengan stang-stang bor dengan suatu alat yang disebut pemegang tabung contoh. Dipakai untuk lempung yang lunak sampai yang sedang.
Tabung contoh ini dimasukkan kedalam dasar lubang bor dan kemudian ditekan / dipikul ke dalam tanah asli yang akan diambil contohnya pada dasar lubang bor. Setelah tabung contoh ditekan ke dalam tanah, dibiarkan dulu selama beberapa menit. Dengan tujuan untuk memberi kesempatan bagi terjadinya pelekatan antara tanah dengan permukaan dinding tabung.

Kemudian tabung contoh ini diputar kira-kira 180º untuk memotong tanah pada dasar tabung, sebelum mencabutnya kembali. Setelah contoh diambil dari lubang bor, kemudian tabung ditutup parafin pada kedua ujungnya. Kemudian dibawa ke laboratorium untuk diselidiki.

Core Barrels
Inti yang diambil dengan alat ini ditempatkan dalam kotak kayu yang bersekat, diletakkan di udara terbuka. Kemudian inti akan kering dalam beberapa hari. Apabila inti contoh tersebut nantinya akan diperiksa / diselidiki, maka untuk kepentingan ini harus diambil tindakan untuk mencegah tindakan pengeringan.

Block Samples
Dilakukan pemotongan / pengambilan tanah secara langsung dengan tanah, baik pada permukaan / dasar lubang percobaan.
Contoh harus ditutup dengan parafin, dan ditempatkan dalam tempat yang kuat. Keuntungan pengambilan contoh dengan bentuk bongkah-bongkah (block sample):
1.    kerusakan yang terjadi kecil
2.    contoh yang diambil lebih besar
3.    dapat tepat memilih kedalaman dan posisi dari mana contoh tesebut akan diambil.

b.    Contoh Tidak Asli ( Disturbed Sample )
Diambil tanpa adanya usaha-usaha yang dilakukan untuk melindungi struktur asli dari tanah tersebut. Contoh ini dibawa ke laboratorium dalam tempat terutup, sehingga kadar air tidak berubah. Contoh tidak asli ini dapat dipakai untuk segala penyelidikan yang tidak memerlukan contoh asli, seperti : batas-batas atterbang, ukuran butiran, pemadatan dan berat jenis.

c.    Percobaan Geser Sisa
Percobaan ini dapat dilakukan dengan memakai alat kotak geser pada suatu kecepatan regangan yang sangat rendah.
Berikut ini grafik
hubungan antara teegangan geser dengan regangan.

Grafik hubungan antara teegangan geser dengan regangan

Dapat dilihat bahwa tegangan geser mencapai suatu nilai puncak, dan kemudian menurun sampai ke nilai sisa. Percobaan kekuatan geser biasanya dilakukan dalam dua tingkat sebagai berikut :
1.    Pemberian tegangan normal
2.    Pemberian tegangan geser sampaai terjadi keruntuhan (tegangan geser mencapai maximum)

Percobaan kekuatan geser dapat dibagi dalam 3 macam :
1.    Percobaan tertutup (undrained test)
Pada percobaan ini air tidak diperbolehkan mengalir dari contoh sama sekali baik pada tingkat pertama maupun kedua.
Tegangan air pori biasanya tidak diukur pada percobaan semacam ini.
Dengan demikian hanya kekuatan geser “ undrained “ yang dapat ditentukan dengan percobaaan ini. Pentingnya kekuatan geser sangat diperhatikan.

2.    Consolidated undained test
Pada percobaan ini contoh diberikan tegangan normal dengan air diperbolehkan mengalir dari contoh. Tegangan normal ini bekerja sampai konsolidasi selesai, yaitu sampai tidak terjadi lagi perubahan pada isi contoh tanah.
Kemudian jalan air dari contoh ditutup dan contoh diberi tegangan geser secara “undrained” yaitu secara tertutup.

3.    Drained test (percobaan terbuka)
Pada percobaan ini diberikan tegangan normal dan air diperbolehkan mengalir sampai konsolidasi selesai. Kemudian tegangan geser diberikan dengan jalan air terbuka. Untuk menjaga agar tegangan air pori tetap nol

Jenis Jenis Pengeboran (Boring)

2018-10-22T20:43:00.001-07:00

BORING (PENGEBORAN)

Pemboran adalah salah satu mata kuliah teknik pertambangan dan merupakan kegiatan ekplorasi dan eksploitasi dalam dunia pertambagan. Seperti yang telah dipaparkan pada materia TEKNIK PEMBORAN sebelumnya, kita masuk ketahapan berikutnya mengenal lebih dalam tentang pemboran.

Proses Pengeboran Guna Memperoleh Data Core yang dilakukan di area konsesi KP PT. Dairi Prima Mineral Parongil Kabupaten Dairi Prov Sumut

Ada bermacam-macam cara untuk membuat lubang-lubang bor, yang prinsipnya adalah sebagai berikut :

1. Bor Tangan
Pemboran ini dapat dilakukan sampai kedalaman 5-10 m. Pemboran dengan tangan merupakan metode yang cepat dan murah untuk tanah lunak, sehingga dapat dilakukan di daerah yang sulit dilalui oleh transportasi alat berat.
Bor tangan menggunakan “auger” pada ujung bagian bawah dari serangkaian setang-setang bor. Bagian atas dari setang bor ini mempunyai handle yang dipakai untuk Memutar alat tersebut. Gambar di bawah ini menunjukkan macam-macam auger yang dipakai untuk melakukan pemboran tangan.

Proses pengeboran secara manual dengan menggunakan tangan

2.    Pemboran dengan Mesin
Pemboran ini dapat dilakukan sampai kedalaman 50 m tergantung dari kemampuan alat dan mata bor.
Motor penggerak alat bor pada umumnya terdiri dari bagian-bagian berikut :
a.    Alat yang dapat mamutar setang bor, dengan kecepatan yang bisa diatur dan dapat memberikan gaya ke bawah.
b.    Pompa, untuk memompakan air pencuci ke bawah, melalui bagian dalam setang bor.
c.    Roda pemutar (winches) dan derrick atau tripod untuk menarik dan menurunkan setang-setang dan alat-alt bor ke dalam lubang.

Pengeboran Core Di PT. Dairi Prima Mineral dengan menggunakan mesin

Cara dan macam alat yang dipakai pada penggunaan alat-alat bor dengan motor penggerak :
a. Pemboran Tumbuk
Dilakukan dengan menggunakan bermacam-macam auger dan cable tools.
Cable tools dikaitkan pada ujung kabel dan diturunkan atau dijatuhkan ke dalam lubang bor dengan menggunakan roda pemutar dan tripod/ derrick.
Pemboran tumbuk biasanya dilakukan pada kerikil dan pasir.

Pemboran Tumbuk, umumnya digunakan dalam tahapan konstruksi pembuatan pancang atau paku bumi dalam konstruksi sipil

b.    Pemboran dengan Air
Air dipompakan ke bawah melalui setang-setang bor ke alat pemotong atau pahat pemotong dan air pemboran ini mengangkut potongan-potongan/ hancuran tanah tersebut kembali ke atas permukaan tanah.
Bahan-bahan yang dipadatkan ini bercampur dengan air, dengan hal ini kita tidak mungkin memperoleh keterangan-keterangan yang dapat dipercaya mengenai keadaan asli bahan-bahan tersebut di dalam tanah.

c.    Flight Auger dan Core Cutters
Flight Auger
Biasanya digunakan apabila dibutuhkan kemajuan yang cepat. Pada pemboran ini tidak menggunakan air. Walaupun tanah yang didapatkan tidak asli, tetapi tanah tersebut menunjukkan kadar air yang asli.

Core Cutters
Dipakai untuk mendapatkan inti yang sambung menyambung dan dalam keadaan yang hampir asli. Dalam bahan yang lunak core cutters dapat mudah ditekan langsung ke dalam tanah tanpa diputar.

d.    Core Barrels
Core barrels dikembangkan untuk pemboran dalam batuan. Core barrels terdiri dari 2 tabung yaitu tabung dalam terkandung inti, tidak berputar, sedangkan tabung luar berputar memutar pahat yang sebenarnya melakukan pemboran. Air dipompakan ke bawah melalui bagian dalam dari setang bor dan mengalir terus ke bawah di antara kedua tabung tersebut, lewat pahat dan kembali ke atas melalui bagian luar dari barrel. Fungsi air untuk mendinginkan dan sebagai pelumas pahat, untuk mengangkut potongan-potongan tanah ke atas permukaan tanah.

Core Barrels hasil dari pemboran eksplorasi yang dilakukan di Anjing Hitam daerah KP PT. Dairi Prima Mineral

Lengas Tanah

2018-10-22T20:00:00.003-07:00

LENGAS TANAH

Lengas tanah adalah air yang terikat oleh berbagai gaya, misalnya gaya ikat matrik, osmosis dan kapiler

Lengas Tanah

Gaya ikat matrik berasal dari tarikan antar partikel tanah dan meningkat sesuai dengan peningkatan permukaan jenis partikel tanah dan kerapatan muatan elektrostatik partikel tanah. Gaya osmosis dipengaruhi oleh zat terlarut dalam air maka meningkat dengan semakin pekatnya larutan, sedang gaya kapiler dibangkitkan oleh pori-pori tanah berkaitan dengan tegangan permukaan

Jumlah ketiga gaya tersebut disebut potensial lengas tanah atau tegangan lengas tanah, dan menjadi ukuran kemampuan tanah melawan gaya gravitasi

Ukuran lengas tanah adalah cm Hg, bar, dan pF

· 1 bar = 0,9869 atm = 10⁵ Pascal = 75,007 cm Hg

· satuan cm air dibagi 1000 menjadi satuan bar

· pF = log₁₀ cm H₂O

Klasifikasi lengas tanah berdasar tegangan lengas tanah :

1. Kapasitas menahan air maksimum

Jumlah air yang dikandung tanah dalam keadaan jenuh, semua pori terisi penuh air. Tegangan lengas tanah = 0 cm H₂O, 0 bar atau pF 0

2. Kapasitas lapang

Jumlah air yang terkandung tanah setelah air gravitasi hilang. Tegangan lengas = 346 cm H₂O; 0,3 bar atau pF 2,54.

3. Titik layu tetap

Tingkat kelengasan tanah yang menyebabkan tumbuhan mulai memperlihatkan gejala layu. Tegangan lengas tanah = 15,849 cm H₂O; 15 bar; pF 4,17

4. Koefisien higroskopik

Jumlah lengas tanah yang dijerap permukaan partikel tanah dari uap air dalam atmosfer yang berkelembaban kira-kira 100%. Tegangan lengas tanah = 31 bar; atau pF 4,5.

5. Kering angin

Kadar air tanah setelah diangin-anginkan di tempat teduh sampai mencapai keseimbangan dengan kelengasan atmosfer. Tegangan lengas = 106 cm H₂O; 1000 bar; pF 6.

6. Kering oven

Kadar air tanah setelah dikeringkan dalam oven pada suhu 105-110 °C sampai tidak ada lagi air yang menguap (timbangan tetap; biasanya membutuhkan waktu 16-18 jam). Tegangan lengas tanah = 107 cm H₂O; 10.000 bar; atau pF 7,0.

Klasifikasi fisik :

(1) air bebas (air gravitasi) : air yang diatus oleh gaya gravitasi. Air dalam kondisi jenuh dan berada diantara pF 0 dan pF 2,54 (diantara jenuh air dan kapasitas lapang)

(2) air kapiler : air dalam pori-pori tanah dengan tegangan antara pF 2,54 dan 4,5 (kapasitas lapang dan koefisien higroskopis)

(3) air higroskopis : air di permukaan tanah yang dipegang antara pF 4,5 dan 7,0 (antara koefisien higroskopis dan kering oven)

Klasifikasi biologi :

(1) air tidak berguna : setara dengan air bebas menurut klasifikasi fisik. Kelas ini tidak berlaku bagi padi di sawah dan hidrofit yang hidup dalam jenuh air

(2) air tersedia : air yang terdapat diantara kapsitas lapang dan titik layu tetap (pF 2,54 dan 4,17), dan

(3) air tidak tersedia : air yang berada pada tegangan diatas titik layu tetap (diatas pF 4,17). Air dipegang tanah dengan tegangan lebih kuat dibanding kekuatan akar menyerap air.

Kandungan air dalam tanah mempengaruhi sifat tanah seperti plastisitas, kembang dan kerut tanah, konsistensi, kepadatan, dan aerasi
Air tanah juga sangat berperan dalam siklus hidrologi.

Konsistensi Tanah

2018-10-22T19:42:00.003-07:00

KONSISTENSI TANAH

Konsistensi Tanah adalah derajad kohesi dan adhesi antara partikel-partikel tanah dan ketahanan massa tanah terhadap perubahan bentuk oleh tekanan dan berbagai kekuatan yang mempengaruhi bentuk tanah

Konsistensi ditentukan oleh tekstur tanah dan struktur tanah. Cara penentuan (1) lapangan : memijit tanah dalam kondisi kering, lembab dan basah (2) laboratorium : Angka-angka Atterberg

Penentuan di lapangan :

Kondisi kering : kekerasan (lepas, lunak, keras)
Kondisi lembab keteguhan (lepas, gembur, teguh)
Kondisi basah : kelekatan dan plastisitas

Konsistensi Tanah

Penentuan di laboratorium : menentukan Batas Cair (BC), Batas Lekat (BL), Batas Gulung (BG) dan Batas Berubah Warna (BBW).

Batas Cair : kadar air yang dapat ditahan oleh tanah

Batas Lekat adalah kadar air dimana tanah tidak melekat ke logam

Batas Berubah Warna adalah batas air dimana air sudah tidak dapat diserap oleh akar tanaman karena terikat kuat oleh tanah

Jangka Olah (JO) : kadar air dimana tanah mudah diolah (BL-BG)

Derajad keteguhan (DT) : BC-BG

Surplus positif : Bl > BC artinya tanah mudah merembeskan air;

Surplus negatif : BL < BC : tanah sukar merembeskan air

Tekstur dan Struktur Tanah

2018-10-22T19:37:00.001-07:00

TEKSTUR TANAH
Sifat kimia, fisika dan mineralogi partikel tanah tergantung pada ukuran partikelnya.

Semakin kecil ukuran partikel maka luas permukaannya semakin besar. Jadi, luas permukaan fraksi liat > fraksi debu > fraksi pasir

Segitiga Tanah

Sebagai contoh :
Partikel bentuk bola dengan berat 1 gr dengan bulk density 2,65 g/cm³ dipecah menjadi 10⁶ partikel yang lebih kecil berbentuk bola dengan berat masing-masing partikel 10^-6 g.

Maka :
Luas permukaan untuk partikel dengan berat 1 gr adalah sbb :

Volume = (1 g)/(2,65 g/cm³) = 0,377 cm³

Volume bola = 4/3 p r³ sehingga r³ = (0,377 x 3)/4p = 0,0901

Radius = r = 0,448 cm = 4,48 x 10^-3m

Luas permukaan (Surface area/SA) = 4pr² = 2,52 x 10-4 m²

Setelah dipecah menjadi partikel yang lebih kecil :

Volume = (10^-6)/(2,65 g/cm³) = 3,77 x 10^-7 cm³

r³ = 3,77 x 10^-7 cm³ x 3 = 9,01 x 10^-8 cm

r = 4,48 x 10^-5 m

SA dari masing-masing partikel kecil = 4pr²

= 4 x p x (4,48 x 10^-5 m)² = 2,52 x 10^-8 m²/partikel

Kolektif SA = 2,52 x 10^-8 m²/partikel x 106 = 2,52 x 10^-2 m²

Dengan kata lain,
Pemecahan partikel seberat 1 gr menjadi 10⁶ partikel kecil dapat meningkatkan luas permukaan 100 kali lipat dari 2,52 x 10-4 m²menjadi 2,52 x 10^-2 m²

Klasifikasi Ukuran Partikel

Sumber	Soil separates
	Kerikil	pasir	debu	liat
USDA	> 2mm	2 mm–50 mm	50 mm-2 mm	< 2mm
ISSS	> 2mm	2 mm-20 mm	20 mm-2 mm	< 2mm
USPRA	> 2mm	2 mm-50 mm	50 mm-5 mm	< 5mm
BSI, MIT, DIN	> 2mm	2 mm-60 mm	60 mm-2 mm	< 2mm

Tekstur tanah diartikan sebagai proporsi pasir, debu dan liat
Partikel ukuran lebih dari 2mm, bahan organik dan agen perekat seperti kalsium karbonate harus dihilangkan sebelum menentukan tekstur
Tanah bertekstur sama misal geluh berdebu mempunyai sifat fisika dan kimia yang hampir sama dengan syarat mineralogi liat
Tekstur tanah ditentukan di lapangan dengan cara melihat gejala konsistensi dan rasa perabaan menurut bagan alir dan di laboratorium dengan metode pipet atau metode hidrometer
Tekstur tanah menentukan tata air, tata udara, kemudahan pengolahan dan struktur tanah

STRUKTUR TANAH
Merupakan gumpalan tanah yang berasal dari partikel-partikel tanah yang saling merekat satu sama lain karena adanya perekat misalnya eksudat akar, hifa jamur, lempung, humus, dll.

Ikatan partikel tanah berwujud sebagai agregat tanah yang membentuk dirinya

Pengamatan struktur tanah di lapangan (SSS, 1975) terdiri dari :

Pengamatan bentuk dan susunan agregat tanah = tipe struktur (lempeng, tiang, gumpal, remah, granuler, butir tunggal, pejal)
Besarnya agregat = klas struktur (sangat halus, halus, sedang, kasa, sangat kasar)Kuat lemahnya bentuk agregat = derajad struktur (tidak beragregat, lemah, sedang, kuat)

Warna Tanah

2018-10-22T19:24:00.001-07:00

WARNA TANAH
Warna tanah secara langsung mempengaruhi penyerapan sinar matahari dan salah satu faktor penentu suhu tanah, dan secara tidak langsung berhubungan dengan sifat-sifat tanah, misal informasi subsoil drainase, kandungan bahan organik surface horizon, pembeda antar horison, dimana diukur dengan menggunakan standar warna (Soil Munsell Color Chart)

Soil Munsell Color Chart

Keterangan Soil Munsell Color Chart :
“ The Munsell notation identifies color by use of three variables : Hue, Value, and Chroma.
Hue is the dominant spectral color, that is, whether the hue is a pure color such as yellow, red, green or a mixture of pure color, such as yellow-red. Mixtures are identified numerically according to the amount of yellow or red used to produce the mixture. 5YR is an equal of red and yellow. As the number increases, the amount of the first color (yellow) increases and the second color (red) decreases.

Value and Chroma are terms that refer to how the hue is modified by the addition of gray.
Value is the degree of lightness or brightness of the hue reflected in the property of the gray color that is being added to the hue. A particular value (gray) is made by mixing a pure white pigment (10) with a pure black pigment (0). If equal amounts of white and black pigments are mixed, the value is equal to 5.

Chroma is the amount of gray of a particular value that is mixed with the pure hue to obtain the actual soil color. A chroma of 1 would be made by adding 1 unit of pure hue to a certain amount of gray; a chroma of 5 would contain 5 units of pure hue to the amount of gray. The lower the chroma, the closer the color is to the pure gray of that value. “

“Notasi Munsell mengidentifikasi warna dengan menggunakan tiga variabel: Warna, Nilai, dan Chroma.
Corak adalah warna spektral yang dominan, yaitu, apakah rona adalah warna murni seperti kuning, merah, hijau atau campuran warna murni, seperti kuning-merah. Campuran diidentifikasi secara numerik sesuai dengan jumlah kuning atau merah yang digunakan untuk menghasilkan campuran. 5YR sama dengan warna merah dan kuning. Ketika jumlah meningkat, jumlah warna pertama (kuning) meningkat dan warna kedua (merah) menurun.

Nilai dan Chroma adalah istilah yang mengacu pada bagaimana warna dimodifikasi oleh penambahan abu-abu.
Nilai adalah tingkat kecerahan atau kecerahan rona yang tercermin dalam properti warna abu-abu yang ditambahkan ke rona. Nilai tertentu (abu-abu) dibuat dengan mencampur pigmen putih murni (10) dengan pigmen hitam murni (0). Jika jumlah yang sama dari pigmen putih dan hitam dicampur, nilainya sama dengan 5.

Chroma adalah jumlah abu-abu dari nilai tertentu yang dicampur dengan warna murni untuk mendapatkan warna tanah yang sebenarnya. Sebuah chroma 1 akan dibuat dengan menambahkan 1 unit rona murni ke sejumlah abu-abu; kroma 5 akan mengandung 5 unit rona murni dengan jumlah abu-abu. Semakin rendah kroma, semakin dekat warnanya dengan abu-abu murni dari nilai itu. “

Interpretasi : Warna tanah disebabkan oleh adanya bahan organik, dan atau status oksidasi senyawa besi dalam tanah.

Tanah yang dibentuk oleh bahan induk basalt sering berwarna sangat gelap jika tanah tersebut mengandung sedikit atau tidak ada bahan organik

Status oksidasi besi terutama di lapisan bawah : tanah yang aerasi dan drainase bagus, senyawa besi berada dalam bentuk oksidasi (Ferri/Fe³⁺) dan memberikan warna merah atau kuning; tanah yang aerasi dan drainase jelek, senyawa besi tereduksi dalam bentuk ferro (Fe²⁺) akan memberikan warna abu-abu (gray)

Hubungan antara warna tanah dengan kandungan bahan organik di Illinois, USA

Notasi Munsell (kondisi lembab)	Bahan Organik (%)
Notasi Munsell (kondisi lembab)	Range	Average
10 YR 2/1	3,5-7,0	5,0
10YR 3/1	2,5-4,0	3,5
10 YR 3/2	2,0-3,0	2,5
10 YR 4/2	1,5-2,5	2,0
10 YR 5/3	1,0-2,0	1,5

Sifat Fisik Tanah

2018-10-22T19:18:00.001-07:00

SIFAT FISIK TANAH

Sifat fisik tanah : tekstur, struktur, kepadatan tanah, porositas, konsistensi, warna, air tanah, temperatur, aerasi.

Sifat Fisik Tanah

Tanah terdiri dari 3 komponen :

Komponen padatan terdiri atas mineral anorganik dan bahan organik.
Komponen cair (liquid) terdiri atas air, ion yang terlarut, molekul, gas yang secara kolektif disebut : cairan tanah (soil solution).
Komponen gas tanah seperti gas atmosfer di atas tanah tetapi berbeda proporsinya.

Volume tanah = volume pori (air, gas) + volume padatan = konstan; untuk tanah yang tidak mengembang/swelling

Tanah berswelling tidak konstan tergantung dari kandungan airnya

Tanah ideal = 50% padatan dan 50% pori (45% bahan anorganik,5% organik)

Pori = makro berisi udara atmosfer berisi air (air ditahan oleh gaya adhesi partikel tanah dengan air melawan gaya gravitasi).

Untuk analisis diperlukan berat tanah kering mutlak. Caranya dengan mengringovenkan pada suhu 105°C selama 48 jam yang dikenal dengan nama oven-dry-weight. Jumlah kalsium, potassium, bahan organik, air tanah dihitung berdasarkan oven-dry-weight.

Morfologi Tanah

2018-10-22T19:14:00.001-07:00

Morfologi Tanah adalah suatu sarana dalam penyelidikan ilmiah dengan tujuan untuk menguraikan, melukiskan dan melaporkan kenampakan, ciri-ciri, dan sifat tanah yang dimiliki oleh suatu profil tanah.

Sistem Morfologi Tanah

Profil Tanah adalah penampang melintang tanah yang menampakkan lapisan-lapisan tanah (horizon)

Horizon adalah lapisan tanah yang kurang lebih sejajar dengan permukaan bumi dan mempunyai ciri-ciri tertentu (khas)

Solum (tubuh tanah) adalah tanah yang berkembang secara genetis; merupakan lapisan tanah mineral dari atas sampai sedikit dibawah batas atas horizon C

Top Soil (Tanah Atasan) adalah lapisan tanah yang paling atas yang dapat diartikan :

Horizon Ap;
Horizon A1
Horizon A seluruhnya
Lapisan tanah yang subur karena mengandung banyak bahan organik tanah

Surface soil (tanah permukaan) adalah lapisan tanah permukaan yang biasanya terpindahkan (moved by) waktu pengolahan tanah (tebalnya 12-20 cm) yang biasanya tererosi

Subsurface horizon (tanah bawah permukaan) adalah bagian horizon A yang terdapat dibawah surface soil

Subsoil (Tanah bawahan) adalah horizon B bagi tanah yang sudah terbentuk horizon; sedang bagi tanah yang sedang berkembang berarti lapisan tanah dibawah tanah permukaan dimana terdapat pertumbuhan akar yang normal

Substratum (lapisan bawah tanah) adalah lapisan dibawah solum, baik horizon C maupun horizon R.

Syarat profil :

Tegak (vertikal)
Baru
Tidak terkena sinar matahari langsung
Tidak tergenang air
Mewakili tapak sekeliling

Step-step pengamatan profil tanah :

Membuat lubang profil (1m x 1m x 1m) atau tebras tebing
Menentukan batas-batas horizon, berdasarkan suara, warna dan kekerasan.
Mengukur batas-batas horizon dalam satuan cm

Batas horizon :

(a) Jelas Tidaknya

(b) Topografi batas :

Mengamati sifat-sifat atau kenampakan tanah

         a.    Warna tanah
         b.    Tekstur Tanah
         c.    Struktur Tanah
         d.    Konsistensi
         e.    PH tanah
         f.    Perakaran
         g.    Bahan-bahan kasar dan bentukan istimewa (padas, konkresi)

Teknik Penyanggaan Terowongan

2018-10-14T05:01:00.000-07:00

1. Deformasi Terowongan Tanpa Penyangga
Untuk memahami bagaimana tekanan penyangga bekerja akan dijelaskan respon massa batuan di sekitar penggalian terowongan (lihat Gambar A).

Pekerjaan Pembuatan Penyangga Terowongan Air di PLTA Asahan No.1

Misalkan titik pengukuran ditempatkan di ujung terowongan yang sedang digali dan penyangga belum dipasang. Perpindahan yang dapat diukur dimulai pada jarak 0,5D di depan face (D = diameter terowongan). Selanjutnya, di face perpindahan radial mencapai 0,33 harga perpindahan maksimum (0,33 Umax). Perpindahan radial mencapai harga final kira-kira pada jaraj 1,5 D di belakang face, dimana fungsi face sebagai penyangga sudah tidak efektif lagi (lihat gambar A).

Bila massa batuan cukup kuat menahan runtuhan, maka yang terjadi adalah perpindahan elastis. Terjadinya perpindahan elastis yang menyusul perpindahan plastis tidak berarti serta merta terowongan akan runtuh. Massa batuan masih mempunyai kekuatan yang cukup, karena tebal zona plastis relatif kecil dibandingkan dengan radius terowongan. Yang akan terjadi hanyalah retakan-retakan baru dan sejumlah kecil batuan di dinding yang lepas dan jatuh (spalling).

Runtuhan yang sebenarnya akan terjadi jika zona plastis yang tebal dan terjadi perpindahan ke arah dinding, massa batuan yang terlepas dan berjatuhan akan semakin bertambah dan terowongan tanpa penyangga akan runtuh.

Gambar A. Pengaturan Jarak Pada Sistem Penyangga Terowongan

2. Kurva Beban Deformasi
Tujuan utama merancang penyangga pada lubang bukaan di bawah tanah adalah untuk membantu massa batuan menyangga dirinya sendiri. Gambar B adalah contoh suatu terowongan yang digali dengan seluruh permukaan kerja (full face) dengan pemboran dan peledakan, menggunakan penyangga besi baja (stell set support) yang dipasang sesudah pembersihan dan pengeluaran asap (mucking) dari terowongan. Tegangan in-situ horizontal dan vertikal dianggap sama = Po.

Gambar B. Kurva beban deformasi massa batuan dan sistem penyangga (Menurut Daeman)

Pada gambar B bagian bawah, kurva reaksi penyangga untuk steel set berpotongan dengan kurva beban deformasi untuk dinding dan atap terowongan pada titik E dan F. Pada titik-titik ini, tekanan penyangga yang dibutuhkan untuk membatasi deformasi pada dinding dan atap adalah tepat seimbang dengan tekanan penyangga yang tersedia dari steel set dan terowongan dan sistem penyangga adalah dalam keseimbangan stabil.

3. Penentuan Tinggi Dan Muatan Beban.
Suatu alternatif pada pendekatan teoritik untuk penyanggaan batuan adalah memanfaatkan pengalaman sebelumnya, sebagai suatu dasar untuk memperkirakan penyanggaan yang diperlukan untuk penggalian bawah tanah. Pendekatan ini terus berkembang tanpa arah yang jelas sebelum munculnya penggunaan klasifikasi batuan.

Pada bagian ini diberikan prinsip-prinsip dari klasifikasi massa batuan. Sebagian dari klasifikasi ini adalah suatu pekerjaan deskripsi murni dan klasifikasi ini patut dihargai dengan mendefenisikan beberapa parameter yang tampak mampu mendefenisikan secara benar massa batuan. Kemudian akan digunakan untuk pemilihan jenis penyangga yang akan digunakan untuk lubang bukaan atau terowongan.

Gambar C. Daerah yang tidak stabil menurut Terzaghi

Untuk pemilihan jenis penyanggaan yang akan digunakan, ada hal yang sangat mendasar dan perlu untuk diperhitungkan ialah perhitungan tinggi beban yang akan disangga. K. Terzaghi (1946) menyatakan bahwa sejumlah batuan atau tanah tinggi beban (Hp) menyerupai suatu topi di atas terowongan (lihat Gambar C).

Dari gambar C kemudian dibuat pengklasifikasian muatan batuan terhadap kondisi batuan dan tinggi muatan batuan (lihat Tabel A dan Tabel B). Kemudian untuk rekomendasi kebutuhan penyanggaan seperti penyangga baja, baut batuan dan beton diberikan oleh Deere dkk (lihat Tabel C). Perubahan konsep rekomendasi penyanggaan yang berdasarkan kualitas massa batuan dan RQD ini terus berkembang hingga muncul klasifikasi massa batuan oleh para ahli seperti RMR.

Tinggi beban (ht) dan tekanan batuan terhadap penyangga (P) ditentukan berdasarkan rumus yang diusulkan oleh Unal (1983) dengan memakai nilai RMR dari klasifikasi Geomekanika sebagai berikut

Keterangan :

H_t= tinggi beban batuan (m)

RMR = Rock Mass Rating (bobot nilai batuan)

B = lebar lubang bukaan atau lebar terowongan

Dari persamaan diatas terlihat bahwa tinggi beban (h_t) merupakan fungsi dari lebar bukaan dan bobot nilai batuan. Tekanan batuan yang diterima penyangga tergantung pada tinggi beban dan bobot isi batuannya.

Tabel A. Klasifikasi muatan batuan (Terzaghi, 1946)

KONDISI BATUAN		TINGGI MUATAN BATUAN, h_p (m)	CATATAN
1.	Keras dan kompak	0	Lapisan ringan saja, walaupun ada hanya terjadi spalling ringan.
2.	Perlapisan keras atau skistosa	0 – 0,50 B	Lapisan ringan terutama untuk perlindungan dari jatuhan blok.
3.	Masif, diskontinuitas yang sedang jumlahnya.	0 – 0,25 B	Perubahan tak menentu dari beban.
4.	Terbagi-bagi dalam blok dalam jumlah yang sedang dengan rekahan yang cukup banyak	0,25 B – 0,35 (B + H_t)	Tidak ada tekanan lateral
5.	Sangat terbagi dalam blok-blok dengan rekahan yang banyak dan berkembang	0,35 B – 1,10 (B + H_t)	Sedikit atau tidak ada tekanan lateral
6.	Terpecah keseluruhan tetapi masih bersatu secara kimia	1,10 (B + H_t)	Tekanan lateral yang amat besar. Akibat dari hilangnya kekuatan yang disebabkan oleh infiltrasi.
7.	Batuan yang berperan dalam pemampatan pada kondisi kedalaman yang sedang	(1,10 – 2,10) (B + H_t)	Tekanan lateral yang besar, penyangga besi baja sirkuler (rib) direkomendasikan.
8.	Batuan yang berperan dalam pemampatan pada kondisi kedalaman yang besar	(2,10 – 4,50 ) (B + H_t)
9.	Batuan yang mengembang (swelling rock)	Sampai 90 m tidak tergantung dari (B + H_t)	Penyangga besi baja sirkuler (rib) diperlukan. Dalam keadaan ektrim gunakan perhitungan tekanan keruntuhan penyanggaan (yielding support)

Tabel B. Klasifikasi tinggi muatan batuan (Hp) pada kedalaman lebih dari 1,5 (B + Ht)

KONDIS BATUAN

RQD

TINGGI MUATAN BATUAN, h_p (ft)

CATATAN

1.

Keras dan kompak

95 - 100

0

Lapisan ringan saja, walaupun ada hanya terjadi spalling ringan.

2.

Perlapisan keras atau skistosa

90 – 99

0 – 0,50 B

Lapisan ringan terutama untuk perlindungan dari jatuhan blok.

3.

Masif, diskontinuitas yang sedang jumlahnya.

85 – 95

0 – 0,25 B

Perubahan tak menentu dari beban.

4.

Terbagi-bagi dalam blok dalam jumlah yang sedang dengan rekahan yang cukup banyak

75 – 85

0,25 B – 0,20 (B + H_t)

Kondisi 4,5 dan 6 di kurangi 50 % dari nilai Terzaghi, karena muka air mempunyai akibat kecil terhadap Hp (Brekke, 1968 dan Terzaghi, 1946)

5.

Sangat terbagi dalam blok-blok dengan rekahan yang banyak dan berkembang

30 – 75

(0,20 – 0,60) (B + H_t)

6.

Terpecah keseluruhan tetapi masih bersatu secara kimia

3 - 30

(0,60 - 1,10) (B + H_t)

6.a

Pasir dan kerikil

0 – 3

(1,10 - 2,40) (B + H_t)

7.

Batuan yang berperan dalam pemampatan pada kondisi kedalaman yang sedang

Tidak dapat diaplikasikan

(1,10 – 2,10) (B + H_t)

Tekanan lateral yang besar, penyangga besi baja sirkular set direkomendasikan.

8.

Batuan yang berperan dalam pemampatan pada kondisi kedalaman yang besar

Tidak dapat diaplikasikan

(2,10 – 4,50 ) (B + H_t)

9.

Batuan yang mengembang

(swelling rock)

Tidak dapat diaplikasikan

Lebih besar dari 250 tidak tergantung dari

(B + H_t)

Penyangga besi baja sirkular set diperlukan. Dalam keadaan ektrim gunakan perhitungan tekanan keruntuhan penyanggaan (yielding support)

Tabel C. Rekomendasi penyanggaan terowongan pada batuan oleh Deere dkk (1967)

Kualitas

Batuan

Metoda

penerowongan

Tinggi Muatan Batuan, h_p (ft)

Sistem penyangga

Baja ^c

Baut Batuan ^d

Beton

Sangat baik ^a

RQD > 90

Tunnel bor machine

(TBM)

0.0 – 0.2B^c

Tidak dibutuhkan, kalaupun dibutuhkan hanya set ringan

Tidak dibutuhkan

Tidak dibutuhkan, hanya pada aplikasi lokal

Pemboran dan

Peledakan

0.0 – 0.3 B

Tidak dibutuhkan, kalaupun dibutuhkan hanya set ringan

Tidak dibutuhkan

Tidak dibutuhkan, hanya pada aplikasi lokal 2 – 3 in.

Baik ^a

RQD = 75 - 90

Tunnel bor machine

(TBM)

0.0 – 0.4 B

Kadang kala dibutuhkan set ringan dengan pola 5 – 6 ft

Kadang kala dibutuhkan dengan pola 5 – 6 ft

Tidak dibutuhkan, hanya pada aplikasi lokal 2 – 3 in.

Pemboran dan

Peledakan

(0.3 – 0.6) B

dibutuhkan set ringan dengan pola 5 – 6 ft

dibutuhkan dengan pola 5 – 6 ft

4 in atau lebih pada atap dan dinding

Sedang

RQD = 50 – 75

Tunnel bor machine (TBM)

(0.4 – 1.0) B

Set ringan – sedang

5 – 6 ft

dibutuhkan dengan pola 4 – 6 ft

2 – 4 in pada atap

Pemboran dan

Peledakan

(0.6 – 1.3) B

Set ringan – sedang

4 – 5 ft

dibutuhkan dengan pola 3 – 5 ft

4 in atau lebih pada atap dan dinding

Buruk ^b

RQD = 25 - 50

Tunnel bor machine

(TBM)

(1.0 – 1.6) B

Sirkular Set sedang

3 – 4 ft

dibutuhkan dengan pola 3 – 5 ft

4 – 6 in pada atap dan dinding dan dikombinasikan dgn baut batuan.

Pemboran dan

Peledakan

(1.3 – 2.0) B

Set sedang – kuat

2 – 4 ft.

dibutuhkan dengan pola 2 – 4 ft

6 in atau lebih pada atap dan dinding dan dikombinasikan dgn baut batuan.

Sangat buruk

RQD < 25

(Diluar pengaruh kondisi pemanpatan dan pengembangan batuan)

Tunnel bor machine

(TBM)

(1.6 – 2.2) B

Sirkular set sedang – kuat 2 ft

dibutuhkan dengan pola 2 – 4 ft

6 in atau lebih pada semua bagian dan dikombinasikan dgn set kuat.

Pemboran dan

Peledakan

(2.0 – 2.8) B

Sirkular set kuat 2 ft

dibutuhkan dengan pola 3 ft

6 in atau lebih pada semua bagian dan dikombinasikan dgn set sedang.

Sangat buruk

(dengan kondisi pemampatan dan pengembangan batuan)

Tunnel bor machine

(TBM)

Diatas 250 ft

Sirkular set sangat kuat

2 ft

dibutuhkan dengan pola 2 – 3 ft

6 in atau lebih pada semua bagian dan dikombinasikan dgn set kuat.

Pemboran dan

Peledakan

Diatas 250 ft

Sirkular set sangat kuat

2 ft

dibutuhkan dengan pola 2 – 3 ft

6 in atau lebih pada semua bagian dan dikombinasikan dgn set kuat.

^a kualitas batuan baik – sangat baik, kebutuhan penyangga secara umum tidak ada, kecuali tergantung dari, set kekar, diameter terowongan dan orientasi bidang lemah terhadap arah umum terowongan.

^b lagging tidak dibutuhan pada batuan kualitas sangat kuat, 25% £ batuan kualitas baik – sangat buruk ³ 100%

c B = lebar terowongan

^d mesh tidak dibutuhkan pada batuan kualitas sangat baik, kadang kala dibutuhkan pada batuan kualitas baik – sangat buruk hingga 100%

Klasifikasi Sistem RMR

2018-10-14T04:38:00.002-07:00

Rock Mass Rating (RMR) disebut juga Geomechanics Clasification yang diusulkan oleh Bieniawski (Afrika Selatan, 1973, direvisi 1979). Klasifikasi ini sudah dimodifikasi beberapa kali sesuai dengan adanya data baru agar dapat digunakan untuk berbagai kepentingan dan sesuai dengan standart internasional. Untuk saat ini, sistem klasifikasi yang sering dipakai dalam praktek ialah Rock Massa Rating System (RMR-System) yang diusulkan oleh Bieniawski (Afrika Selatan, 1973, direvisi 1979).

Klasifikasi Sistem RMR

Di Indonesia, Sistem RMR telah mulai diterapkan di proyek Pembangkit Listrik Tenaga Air Cirata (1985) dan proyek PLTA Tulis Banjarnegara, terutama pada tahap penggalian “headrace tunnel. Dan Tambang emas di Pongkor Jawa Barat.

Metoda RMR (Rock Mass Rating) dikembangkan Bieniawski tahun 1973 di Afrika Selatan dengan memperhitungkan enam parameter, yaitu :

Kuat tekan Uniaksial Batuan (Uniaxial Compressive Strength of Rock)
Rock Quality Designatioan (RQD).
Jarak bidang diskontinuitas (Spacing of discontinuities).
Kondisi bidang diskontinuitas (Condition of discontinuities).
Kondisi Airtanah (Groundwater conditions).
Orientation bidang diskontinuitas (Orientation of discontinuities)

1. Kuat Tekan Uniaksial Batuan

2. Rock Quality Designation (RQD)

3. Jarak Bidang Diskontinuitas
Bidang diskontinuitas adalah semua jenis bidang-bidang lemah yang mungkin berupa kekar, sesar, bidang perlapisan dan perlipatan atau bidang-bidang lainya yang tidak menerus dalam massa batuan.
Suatu rekahan atau kekar yang paralel disebut set, dan set-set yang saling berpotongan disebut “joint set system”. Kemudian jarak tegak lurus antara dua kekar yang berurutan sepanjang garis pengukuran (scan line) disebut dengan jarak bidang kekar (spacing of diskontinuities).

Gambar AA. Jarak bidang kekar di lapangan

Untuk dapat mempermudah pengertian istilah-istilah tersebut dan cara pengukuran jarak diskontuitas. yang menunjukkan idealisasi pengukuran jarak kekar secara normal. Dimana jarak masing-masing kekar ditunjukkan dengan jarak d12, d23, d34 dan seterusnya, yang diukur pada scan line AB.

Sedangkan arah strike/dip kekar yang dijumpai di lapangan tidak semudah yang ditunjukkan oleh gambar 2.3.a, sehingga scan line AB tidak memungkin untuk dibuat tegak lurus dengan bidang-bidang kekar, maka dilakukan pengukuran dan pengamatan dengan membuat scan line AB secara sembarang (lihat Gambar AA), kemudian dihitung jarak kekar dengan menggunakan rumus sebagai berikut:

Panjang minimum “scan-line” untuk pengukuran jarak diskontinuitas adalah sekitar 50 kali jarak rata-rata diskontinuitas yang diukur. Sedangkan ISRM (1981) panjang ”scan line” cukup sekitar 10 kali saja, tergantung kepada tujuan pengukuran. Jarak diskontinuitas dan keterangannya menurut Attewell (1993) dan Deere (1968).

Jarak bidang diskontinuitas yang rapat dapat terdiri dari tiga atau lebih set yang saling berpotongan membuat massa batuan menjadi blok-blok kecil, sehingga memperlemah kekuatan batuan. Kondisi ini menjadi lebih buruk jika kekar mempunyai kuat geser yang rendah maka blok batuan tersebut dapat jatuh.

Tabel 1. Klasifikasi jarak kekar menurut Deere (1968)

Deskripsi	Strruktur bidang diskontinuitas	Jarak (mm)
Sangat lebar	padat	> 3000
Lebar	Massif	1000 – 3000
Cukup dekat	Blooky/terpecah	300 – 1000
Dekat	Terpecah	50 – 300
Sangat rapat	Hancur dan tersebar	< 50

4. Kondisi Bidang DiskontnuitasKondisi bidang diskontinuitas dipengaruhi oleh kekasaran (roughness), regangan (separation), pelapukan batuan samping dan material pengisi.

Kekasaran (Roughness)
Kekasaran merupakan komponen penting dalam kuat geser terutama untuk kekar yang mengalami pergeseran atau yang terisi oleh material lain. Kekasaran yang saling mengunci dan menempel akan mempertinggi kuat geser. Di lapangan penentuan kekasaran dapat dilakukan dengan meraba permukaan kekar.

Panduan untuk menentukan profil kekasaran dan diskripsinya diberikan oleh ISRM (1981). Panduan ini untuk panjang profil dalam 1 – 10 m dengan skala vertikal dan horizontal sama.

Dengan istilah diskripsi sebagai berikut.

Sangat kasar (very rough surfaces) ; terdapat banyak gelombang yang sangat berdekatan pada permukaan kekar.
Kasar (rough surfaces) ; terdapat beberapa gelombang, kekasaran jelas terlihat dan permukaan kekar terasa sangat abrasif.
Sedikit kasar (slightly rough surface) ; permukaan kekar dapat dibedakan dan dirasakan antara yang relatif kasar dengan yang relatif halus.
Halus (smooth surfaces) ; permukaan kekar terasa halus ketika disentuh.
Polesan (slickensided surfaces) ; terlihat seperti dipoles (digosok).

Profil kekasaran dan diskripsinya (ISRM, 1981)

Rengangan (Separation)
Separasi adalah jarak tegak lurus yang memisahkan batuan dinding dari kekar yang terbuka. Kekar yang terisi oleh material lain (misalnya clay) dapat digolongkan sebagai separasi, jika material pengisinya telah tercuci (hilang) secara lokal. Seperasi dapat dikatakan kecil, jika kekasaran didnding kekar cenderung menjadi terkunci dan material pengisi kekar memberikan dukungan terhadap kuat geser.

Ilustrasi pengertian separasi

Sehingga dapat disimpulkan bahwa kuat geser kekar tegantung pada tingkat separasi, ada tidaknya material pengisi, kekasaran permukaan kekar dan sifat material pengisi.

Pelapukan Batuan Samping
Seringkali massa batuan di sisi bidang diskontinuitas mengalami pelapukan dan kadang teralterasi oleh proses hidrotermal. Derajat pelapukan batuan samping dapat ditentukan sebagai berikut :

Tidak lapuk (unweathered / fresh) ; tidak ada tanda-tanda pelapukan, batuannya segar dan kristalnya tampak jelas, walaupun terdapat beberapa pada kekar ada sedikit pelapukan.
Sedikit terlapukkan (slightly weathered) ; pelapukan terdapat pada kekar-kekar terbuka, tetapi pada batuan utuh pelapukan terjadi hanya sedikit saja, dan perubahan warna pada kekar dapat mencapai jarak 10 mm.
Terlapukkan sedang (moderately weathered) ; perubahan warna mencapai bagian yang lebih luas, batuan tidak mudah lepas (kecuali pada batuan sedimen dengan penyemenan yang jelek).
Sangat terlapukkan (highly weathered) ; pelapukan mencapai semua bagian massa batuan dan mudah pecah, tidak mengkilap, semua material lain kecuali kwarsa sudah berubah warna, batuan mudah pecah (digali hanya dengan palu geologi).
Terlapukkan sempurna (completely weathered) ; massa batuan secara keseluruhan sudah berubah warna dan mengalami dekomposisi serta dalam keadaan rapuh, hanya terlihat bekas struktur saja, kenampakan luar sudah seperti tanah (soil).

Material Pengisi
Material pengisi kekar antara lain kalsit, klorit, clay, lanau, kwarsa dan lain sebagainya. Jika kekar terisi oleh material pengisi maka harus ditentukan tebal, jenis dan kemenerusannya. Material pengisi kekar sangat mempengaruhi kekuatan massa batuan, karena mampu sebagai perekat dan sebagai pemisah antar bidang kekar.

5). Kondisi Airtanah
Dalam pembuatan terowongan, sebaiknya diukur kecepatan aliran airtanah dalam liter/menit per panjang 10 m penggalian. Tetapi di lapangan dipakai cara yang relatif mudah yaitu dengan melihat dan meraba permukaan batuan lalu kondisi airtanahnya dinyatakan dengan kondisi ; kering (dry), lembab (dam), basah (wet), menetes (dripping) dan mengalir (flowing).

6). Orientasi Bidang Diskontinuitas
Orientasi bidang diskontinuitas digambarkan oleh jurus dan kemiringan. Jurus dicatat dengan mengacu pada kutub utara megnet bumi, sedangkan kemiringan adalah sudut yang dibentuk antara bidang horizobtal dengan bidang kekar searah dengan bidang kemiringan.
Orientasi bidang diskontinuitas dalam terowongan dapat dikategorikan dengan istilah menguntungkan dan tidak menguntungkan. Bidang kekar yang menguntungkan dalam terowongan, jika jurus kekar relatif tegak lurus terhadap arah sumbu aksis terowongan, sedangkan jika jurus kekar relatif sejajar terhadap arah sumbu aksis terowongan maka kondisi ini dikatakan tidak menguntungkan

Table 2. Rock Mass Rating System (After Bieniawski 1989)

A. Parameter klasifikasi dan pembobotan

Parameter

Selang Nilai

Kekuatan intack Rock

PLI (MPa)

> 10

4 - 10

2 – 4

1 - 2

Untuk nilai yang kecil di pakai hasil UCS

UCS (MPa)

> 250

100 – 200

50 – 100

25 – 50

5-25

1-5

Pembobotan

RQD (%)

90 – 100

75 – 90

50 – 75

25 - 50

Pembobotan

Jarak Diskontinuitas

> 2 m

0,6 – 2 m

200 - 600 mm

60 – 200 mm

< 60 mm

Pembobotan

Kondisi

Diskontinuitas

Permukaan sangat kasar, tidak menerus, tidak renggang, tidak lapuk

Agak kasar, separasi < 1 mm, agak lapuk

Agak kasar, separasi < 1 mm, sangat lapuk

Slikensided/gouge < 5 mm, atau separasi 1 – 5 mm, menerus

Gouge lunak > 5 mm, atau separasi > 5 mm, menerus

Pembobotan

Airtanah

Aliran /

10 m panjang tunnel (L/min)

Tidak ada

< 10

10 – 25

25 – 125

> 125

Tekanan pori dibagi tegangan utama

< 0,1

0,1 – 0,2

0,2 – 0,5

> 0,5

Keadaan Umum

Kering

Lembab

Basah

Menetes

Mengalir

Pembobotan

Pengaruh Jurus/Kemiringan diskontinitas di dalam penerewongan

Arah jurus tegak lurus sumbu terowongan

Arah jurus

sejajar sumbu

terowongan

Mengabaikan

Jurus

Maju Searah Kemeringan

Maju Melawan Kemiringan

Dip 45^o – 90^o

Dip 20^o – 45^o

Dip 45^o – 90^o

Dip 20^o – 45^o

Dip 45^o – 90^o

Dip 20^o – 45^o

Dip 0^o – 20^o

Sangat Mengun-tungkan

Mengun tungkan

Sedang

Tidak Mengun- tungkan

Sangat tidak Menguntung-kan

Sedang

B. Penyesuaian pembobotan orientasi bidang diskontinuitas

Jurus dan Kemiringan

Orientasi Diskontinuitas

Sangat

Mengun-tungkan

Mengun-

tungkan

Sedang

Tidak

Mengun tungkan

Sangat tidak

Menguntungkan

Pembobotan

Terowongan

-2

-5

-10

-12

Pondasi

-2

-7

-15

-25

Lereng

-5

-25

-50

-60

C. Kelas massa batuan dari pembobotan total

Pembobotan

100 – 81

80 – 61

60 – 41

40 - 21

< 20

No. Kelas

III

Diskripsi

Sangat

baik

Baik

Sedang

Jelek

Sangat Jelek

D. Arti kelas massa batuan

No. Kelas

III

Stand-up time

Rata-rata

20 Tahun untuk span 15 m

6 Bulan untuk span 8 m

1 Minggu untuk span

5 m

10 jam untuk span 2,5 m

30 Menit untuk span 1 m

Kohesi Massa Batuan (Kpa)

> 400

300 – 400

200 – 300

100 – 200

< 100

Sudut Geser Dalam Massa Batuan (derajat)

> 45

35 – 45

25 – 35

15 – 25

< 15

Bieniawski (1976) memberikan hubungan antara waktu stabil tanpa penyangga (stand-up time) dengan span untuk berbagai kelas massa batuan menurut klasifikasi geomekanikan seperti yang diperlihatkan oleh gambar dibawah ini. Hubungan ini sangat penting sekali diketahui pada saat penggalian terowongan.

Hubungan antara stand-up time dengan span untuk berbagai kelas massa batuan

Tabel 3. Petunjuk untuk penggalian dan penyangga terowongan batuan dengan klasifikasi sistem RMR

KELAS MASSA BATUAN	PENGGALIAN	PENYANGGAAN
KELAS MASSA BATUAN	PENGGALIAN	ROCK BOLT (20 mm Dia, Fully Grouted)	SHOTCRETE	STEEL SETS
Batuan Sangat Baik (Kelas I) RMR 81 - 100	Full Face, dengan Kemajuan 3 m	Umumnya tanpa penyanggaan, adakalanya pengukuran dilakukan untuk memakai “spot bolting”
Batuan Baik (Kelas II) RMR 61 - 80	Full Face, dengan kemajuan 1 – 1,5 m penyangga komplet 20 m dari face	Lokalisasi, bolts pada atap sepanjang 3 m adakalanya dengan wire mesh	50 mm di atap	Tidak ada
Batuan Sedang (Kelas III) RMR 41 – 60	Top heading dan bench, dengan kemajuan 1,5 – 3 m. Penyanggan dimulai setelah peledakan dan 10 m dari face.	Bolt Sistematis panjang 4 m dengan spasi 1,5 – 2 m di atap dan di dinding. Pada atap dibuat dengan wire mesh.	50 – 100 mm di atap dan 30 mm di dinding (sides).	Tidak ada
Bantuan jelek (Kelas IV) RMR 21 – 40	Top heading dan bench, dengan kemajuan 1 – 1,5 di top heading. Lakukan penyanggaan setiap 10 m penggalian dari face.	Bolt sistematis panjang 4 – 5 m dengan spasi 1 – 1,5 m di atap dan di dinding dengan wire mesh.	100 – 150 mm di atap dan 100 mm di dinding (sides)	Ribs ringan – sedang dengan spasi 1,5 m
Batuan Sangat Jelek (Kelas V) RMR < 20	Multiple drifts dengan kemajuan 0,5 – 1,5 m di top heading. Buat penyangga setiap penggalian. Shotcrete d segera dipasang setelah peledakan.	Bolt sistematis panjang 5 – 6 m dengan spasi 1 – 1,5 m di atap dan di dinding dengan wire mesh. Buat Bolt di lantai (invert)	150 – 200 mm di atap, 150 mm di dinding (sides), dan 50 mm pada face	Rib sedang – berat dengan spasi 0,75 m dengan steel lagging dan forepoling.

Rock Quality Designation (RQD)

2018-10-14T04:16:00.000-07:00

Rock Quality Designation (RQD)

Prosedur penentuan RQD dari hasil coring (Deere, 1899)

Rock Quality Designation (RQD) didefenisikan sebagai persentase perolehan core yang lebih besar dari 10 cm dibagi panjang lubang bor . Yang dapat dituliskan sebagai berikut :

Untuk menentukan RQD, International Society for Rock Mechanics (ISRM) merekomedasikan ukuran inti paling kecil dengan berdiameter NX (diameter 54,7 mm) yang dibor dengan alat bot tabung ganda (double tube corel barrels).

Hubungan antara indeks RQD dan kualitas teknik dari batuan adalah sebagai berikut (Deere, 1968).

Tabel 1. Hubungan indeks RQD dengan kualitas batuan

RQD (%)	Kualitas batuan
‹ 25	Sangat jelek
25 – 50	Jelek
50 – 75	Sedang
75 – 90	Baik
90 - 100	Sangat baik

Kehadiran kekar pada massa batuan akan sangat mempengaruhi karakteritik massa batuan, maka kekar dapat dikuantifikasikan untuk dapat mengtahui kualitas massa batuan tersebut. Salah satu cara untuk menentukan kulitas massa batuan adalah dengan mengetahui Rock Quality Designation (RQD) nya.

RQD menurut Hudson, JA dan Harrison, JP dapat ditentukan berdasarkan frekuensi kekar per meter dan hubungannya dinyatakan dalam persamaan sebagai berikut:

RQD = Rock Quality Designation (%)

λ = Rata-rata frekuensi kekar per meter .

Kuat Tekan Uniaksial Batuan

2018-10-14T04:06:00.001-07:00

Kuat Tekan Uniaksial Batuan
Kuat tekan uniaksial batuan dapat diperoleh dari uji laboratorium yakni dengan pengujian Uniaksial Compressive strength (UCS). Pengujian ini menggunakan mesin tekan (compressive machine) untuk memecahkan batuan yang berbentuk silinder, balok atau prisma dari satu arah (uniaksial) dengan luas perconto A dan panjang perconto. Pada pengujian ini gaya (kN) dan perpindahan (mm) menurut sumbu aksial dan lateral direkam hingga batuan pecah. Hasil pengujian UCS dibuat kurva tegangan regangan. Dengan perolehan data sifat mekanik batuan seperti kuat tekan batuan , modulus elastistas (E) dan Poisson Ratio .

Jika data kuat tekan hasil uji UCS tidak diperoleh, maka dapat menggunakan kuat tekan batuan dengan uji “Point Load Strenght Index”, dan jika kedua pengujian tersebut tidak ada maka dapat dilakukan pendekatan “Standard Index Manual” sebagai dasar uji di lapangan.

Kurva tegangan – regangan hasil uji UCS

Tabel 1. Manual Indeks Uniaxial Compressive Strenght (UCS)

Kode	Diskripsi	Uji Lapangan	UCS (MPa)	Index Point Load (MPa)
0	Sangat lemah	Bisa ditekan dengan paku	0,25 – 1,0	-
1	Lemah	Hancur bila dipukul dengan Palu/dapat digores dengan pisau	5 – 25	-
2	Sedang	Tidak dapat digores dengan pisau	25 – 50	<1
3	Kuat	Dapat hancur dengan Memukul lebih dari satu kali	50 – 100	2 – 4
5	Sangat kuat	Dapat hancur dengan Memukul berkali-kali	100 – 250	4 – 10
6	Sangat kuat sekali	Sulit pecah dipukul dengan palu	>250	>10

Kemudian Deere (1970) membuat klasifikasi teknis batuan utuh untuk beberapa macam batuan dalam menilai kuat tekan batuan.

Tabel 2. Klasifikasi teknis batuan utuh (Deere, 1968)

Kekuatan Pemeraian	UCS (MPa)	Batuan
Sangat Lemah	1 - 25	Kalk, Batugaram
Lemah	25 - 50	Batubara, Batulanau, Sekis
Sedang	50 - 100	Batupasir, Sabak, Serpih
Kuat	100 - 200	Marmer, Granit, Genis
Sangat kuat	>200	Kwarsit, Dolerit, Gabro, Basalt

Analisa Metode Bishop Untuk Penentuan Stabilitas Lereng

2018-10-13T07:26:00.000-07:00

Metode Bishop
Asumsi yang digunakan dalam metode bishop yaitu besarnya gaya geser antar-irisan sama dengan nol (X=0) dan bidang runtuh berbentuk sebuah busur lingkaran. Kondisi kesetimbangan yang dapat dipenuhi oleh metode ini adalah kesetimbangan gaya dalam arah vertikal untuk setiap irisan dan kesetimbangan momen pada pusat lingkaran runtuh untuk semua irisan, sedangkan kesetimbangan gaya dalam arah horizontal tidak dapat dipenuhi.

Gaya-Gaya Yang Bekerja Pada Tiap Irisan

Kesetimbangan gaya dalam arah vertikal menghasilkan persamaan sebagai berikut:

Persamaan 1. Kesetimbangan Gaya Metode Bishop

untuk gaya normal total (N) sebagai berikut:

Persamaan 2. Kesetimbangan Gaya Normal Metode Bishop.png

Dengan berdasarkan pada Gambar kesetimbangan momen pada pusat lingkaran runtuh untuk semua irisan adalah sebagai berikut:

Persamaan 3. Kesetimbangan Momen Pada Pusat Lingkaran Runtuh Analisa Bishop

Dimana hc adalah tinggi pusat massa irisan dari titik tengah pada dasar irisan. Gaya geser antar-irisan dihilangkan dari persamaan di atas karena resultan momen dari gaya-gaya tersebut saling menghilangkan.

Dengan mensubstitusikan Persamaan (2) ke dalam persamaan di atas akan menghasilkan persamaan untuk menghitung faktor keamanan (F) sebagai berikut:

Persamaan 4. Faktor Keamanan Berdasarkan Analisa Metode Bishop

Dengan N dihitung menggunakan Persamaan (2)

Pada Persamaan (4) variabel faktor keamanan (F) terdapat pada kedua sisi persamaan sehingga perhitungan nilai F tidak dapat dilakukan secara langsung dan harus dihitung dengan menggunakan aproksimasi berulang (iterasi). Aproksimasi berulang dilakukan beberapa kali sampai nilai perbedaan dari F pada kedua sisi persamaan lebih kecil dari nilai toleransi yang diberikan.

Metode Bishop yang disederhanakan merupakan metode sangat populer dalam analisis kestabilan lereng dikarenakan perhitungannya yang sederhana, cepat dan memberikan hasil perhitungan faktor keamanan yang cukup teliti. Metode ini sangat cocok digunakan untuk pencarian secara otomatis bidang runtuh kritis yang berbentuk busur lingkaran untuk mencari faktor keamanan minimum.

Formula-formula yang dipakai untuk perhitungan pada metode ini adalah :

Nilai ma untuk beberapa nilai a, f dan F

Persamaan 5.

Persamaan 6.

Persamaan 7.

Persamaan 8.

Persamaan 9.

Untuk setiap iterasi, nilai Flama adalah nilai Fbaru yang diperoleh dari iterasi sebelumnya.

Analisa Metode Irisan Untuk Penentuan Stabilitas Lereng

2018-10-13T06:49:00.000-07:00

Metode Irisan
Metode irisan merupakan metode paling populer dalam analisis kestabilan lereng dengan tipe keruntuhan rotasional. Salah satu karakteristik dari metode irisan yaitu geometri dari bidang gelinciran harus ditentukan atau diasumsikan terlebih dahulu. Untuk menyederhanakan perhitungan, bidang runtuh biasanya dianggap berupa sebuah busur lingkaran, gabungan busur lingkaran dengan garis lurus, atau gabungan dari beberapa garis lurus. Setelah geometri dari bidang runtuh ditentukan kemudian massa di atas bidang runtuh dibagi ke dalam sejumlah irisan tertentu.

Analisa Stabilitas Lereng Menggunakan Metode Irisan

Tujuan dari pembagian tersebut adalah untuk mempertimbangkan adanya variasi kekuatan geser dan tekanan air pori sepanjang bidang runtuh. Langkah selanjutnya adalah menghitung data-data untuk setiap irisan. Dengan menggunakan data-data pada setiap irisan besarnya faktor keamanan dapat dihitung menggunakan persamaan kesetimbangan.

Semua metode irisan menyatakan kondisi kestabilan suatu lereng dinyatakan dalam suatu indeks yang disebut faktor keamanan (F), yang didefinisikan sebagai berikut:

Nilai Indeks Metode Irisan Untuk Penentuan Kestabilan Lereng

Faktor keamanan diasumsikan mempunyai nilai yang sama untuk setiap irisan, kekuatan geser material yang tersedia untuk menahan material sehingga lereng tidak longsor dinyatakan dalam kriteria keruntuhan Mohr-Coulomb sebagai berikut:

Kestabilan Lereng Dalam Kriteria Keruntuhan Mohr-Coulomb

Keterangan :
s   = Kekuatan geser
c’   = Kohesi efektif
Φ’   = Sudut gesek efektif
σn   = Tegangan normal total
u   = Tegangan air pori

Kekuatan geser tersebut dianggap tidak tergantung pada kondisi tegangan-regangan yang ada pada lereng. Besarnya tahanan geser yang diperlukan agar lereng berada dalam kondisi tepat setimbang [Sm] dapat dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut:

Persamaan Besaran Tahanan Geser Pada Lereng

Model lereng dengan bidang runtuh yang berbentuk sebuah busur lingkaran

Keterangan Gambar :

W	=	Berat total irisan.
N	=	Gaya normal total pada dasar irisan.
Sm	=	Gaya geser pada dasar irisan yang diperlukan agar irisan berada dalamkondisi tepat setimbang.
E	=	Gaya antar-irisan horisontal; tikbawah L dan R Menunjukkan masing-masing untuk sebelah kiri dan kanan dari irisan.
X	=	Gaya antar-irisan vertikal; tikbawah L dan R menunjukkan masing-masing untuk sebelah kiri dan kanan dari irisan.
kW	=	Gaya seismik horisontal yang bekerja pada pusat massa irisan, dimana k adalah koefisien seismik.
R	=	Radius lingkaran untuk bidang runtuh busur lingkaran; atau lengan momen dari gaya geser Sm terdapat pusat momen untuk bidang runtuh yang bukan busur lingkaran.
f	=	Jarak tegak lurus dari gaya normal N terhadap pusat momen.
x	=	Jarak horisontal dari pusat massa irisan terhadap pusat momen.
e	=	Jarak vertikal dari pusat massa irisan terhadap pusat momen.
h	=	Tinggi rata-rata irisan
b	=	Lebar irisan
β	=	Panjang dasar irisan [b = b sec α]
a	=	Jarak vertikal dari gaya hidrostatik terhadap pusat momen.
A	=	Gaya hidrostatik pada retakan tarik
α	=	Sudut kemiringan dari garis singgung pada titik di tengah dasar irisan terhadap bidang horisontal. Sudut kemiringan bernilai positif apabila searah dengan kemiringan lereng, dan bernilai negatif apabila berlawanan arah dengan kemiringan lereng.

Pencegahan dan Penanggulangan Longsoran

2018-10-13T06:13:00.001-07:00

Pencegahan Dan Pemilihan Tipe Penanggulangan Longsoran
Pencegahan bertujuan untuk menghindari kemungkinan terjadinya longsoran pada daerah yang berpotensi longsor, sedangkan tindakan korektif dapat berupa penanggulangan darurat (sifatnya sementara dan sederhana) dan permanen. Pemilihan metoda penanggulangan longsoran tergantung dari beberapa faktor yaitu sebagai berikut :

Identifikasi penyebab ( penggerusan pada kaki lereng, penimbunan pada kepala longsoran, pemotongan pada kaki lereng dan sebagainya).
Kemungkinan tipe-tipe penanggulangan berdasarkan teknis ( luas daerah longsoran, jenis tanah).
Kemungkinan pelaksanaan (biaya, teknik pelaksanaan, kemampuan pelaksana dan sebagainya).
Memilih salah satu penanggulangan dengan mempertimbangkan faktor ekonomi (material yang ada).

PENCEGAHAN
Pencegahan adalah tindakan pengamanan untuk mencegah kemungkinan terjadinya kerusakan yang lebih berat pada lokasi-lokasi yang menunjukkan adanya gejala longsoran atau pada daerah berpotensi longsor. Pencegahan ini dapat dilakukan dengan tindakan-tindakan antara lain:

Menghindari penimbunan di atas lereng dan pemotongan pada bagian kaki lereng.
Mencegah terjadinya penggerusan sungai yang akan mengganggu kemantapan lereng, antara lain dengan checkdam ( penggerusan vertikal) dan krip (penggerusan lateral).
Mengeringkan genangan air ( kolam, kubangan dan sebagainya ) pada bagian atas lereng.
Menutup/meratakan lekukan-lekukan yang memungkinkan terjadinya genangan.
Penghijauan daerah-daerah gundul dengan tanaman-tanaman tertentu (lamtorogung, sadakeling, bambu dan lain sebagainya).
Mengendalikan air permukaan pada lereng sehingga tidak terjadi erosi yang menimbulkan alur yang semakin dalam (gully).
Penggunaan bangunan penambat ( tiang, tembok penahan dan sebagainya).
Pengaturan tata guna tanah.

Untuk lereng atau tebing tanah yang berpotensi longsor, pemotongan dapat pula digunakan sebagai pencegahan. Longsoran tebing batuan dapat dicegah dengan cara penyemprotan, pengangkeran batu, melapis dengan pasangan tipis, tumpuan beton, baut batuan, pengikat beton (grouting), jala kawat dan dinding penahan batu.

PENANGGULANGAN SEMENTARA
Penanggulangan darurat adalah tindakan penanggulangan yang sifatnya sementara yang umumnya dilakukan sebelum penanggulangan permanen dilaksanakan. Penanggulangan darurat dapat dilakukan dengan cara-cara sederhana antara lain :

Mencegah masuknya air permukaan ke dalam daerah longsoran dengan membuat saluran terbuka.
Mengeringkan kolam-kolam yang ada di bagian atas daerah longsoran.
Mengalirkan genangan air dan mata air yang tertimbun maupun yang terbuka.
Menutup retakan-retakan dengan tanah liat.
Membuat pasangan bronjong pada kaki longsoran.
Memasang cerucuk pada daerah longsoran.
Penimbunan kembali bagian yang rusak akibat longsoran.
Pelebaran kearah tebing.
Membuang runtuhan dari tebing ke bagian kaki lereng.
Membuat bangunan penahan dari karung diisi tanah.
Pemotongan bagian kepala longsoran.

PENANGGULANGAN PERMANEN
Penanggulangan permanen memerlukan penyelidikan lengkap, analisa dan perencanaan yang matang, sehingga memerlukan waktu dalam pelaksanaan penyelidikannya. Metoda penanggulangan longsoran dibedakan dalam tiga kategori yaitu :
1. Mengurangi gaya-gaya yang menimbulkan gerakan dengan metoda
a. Mengendalikan air permukaan.

Penanggulangan longsoran dengan mengendalikan air permukaan

b. Dengan mengubah geometri lereng.

Penanggulangan longsoran dengan cara mengubah geometri lereng

2. Menambah gaya-gaya yang menahan gerakan dengan metoda
a. Mengendalikan air rembesan.

Cara-cara pengendalian air rembesan

b. Penambatan.
c. Timbunan pada kaki lereng (beban kontra).

3. Tindakan Lainnya
Jika kedua metoda diatas tidak dapat mengatasi longsoran yang terjadi maka dilakukan penanggulangan dengan tindakan lain ( stabilisasi, relokasi, bangunan silang dan penggunaan bahan ringan).

Penambatan tanah dengan tembok penahan

Salah satu tipe penanggulangan dengan penambatan adalah dengan tembok penahan. Tembok penahan sebaiknya diletakkan pada kaki longsoran.

Faktor Keamanan Untuk Kestabilan Lereng

2018-10-13T05:51:00.002-07:00

Kestabilan dari suatu lereng individual dikontrol oleh kondisi geologi daerah setempat, bentuk keseluruhan lereng pada daerah tersebut, kondisi air tanah setempat, dan juga oleh teknik penggalian yang digunakan dalam pembuatan lereng. Faktor pengontrol ini jelas sangat penting untuk memberikan aturan yang umum untuk menentukan seberapa tinggi atau seberapa landai suatu lereng untuk memastikan lereng itu akan stabil. Apabila kestabilan dari suatu jenjang dalam keadaan yang meragukan, maka kestabilannya harus dinilai berdasarkan dari struktur geologi, kondisi air tanah dan faktor pengontrol lainnya yang terjadi pada suatu lereng. Kestabilan lereng pada batuan dipengaruhi oleh geometri lereng, struktur batuan, sifat fisik dan mekanik batuan serta gaya-gaya luar yang bekerja pada lereng tersebut.

Faktor Keamanan Pada Kestabilan Lereng

Menurut material pembentuknya, lereng dapat dibedakan atas lereng batuan dan lereng tanah sehingga pendekatan penyelesaian dalam analisa kestabilan lereng batuan akan berbeda dengan analisa kestabilan lereng pada material tanah. Batuan didefenisikan oleh ahli teknik sipil dan ahli geoteknik sebagai material lepas yang keras dan solid dari permukaan bumi, sedangkan tanah adalah hasil disentegrasi batuan menjadi partikel-partikel lebih kecil akibat pengaruh temperatur, gravitasi, angin dan hujan secara terus menerus. Berdasarkan sifat mekanika material dikatakan tanah jika mempunyai nilai kuat tekan lebih kecil dari 1 MPa, sedangkan material dikatakan batuan jika mempunyai nilai kuat tekan lebih besar dari 1 MPa. Adapun ciri-ciri perbedaan dalam kelongsorannya antar lain adalah :

Pada batuan, longsoran yang terjadi lebih banyak dipengaruhi oleh struktur geologi yang berhubungan dengan cacat geologi dan kondisi air tanah yang berhubungan dengan kekuatan batuan.
Pada tanah, longsoran yang terjadi lebih banyak dipengaruhi oleh kondisi air tanah, dimana struktur geologi pada tanah tidak lagi tampak.

Klasifikasi Gerakan Tanah

Dalam petunjuk ini gerakan tanah dikelompokkan menurut klasifikasi Highway Research Board 1958 dan 1978. Kriteria yang digunakan dalam pengelompokan ini pertama adalah tipe gerakan tanah dan kedua jenis materialnya. Tipe gerakan tanah dibagi menjadi lima kelompok utama yaitu : runtuhan, jungkiran, longsoran, penyebaran lateral dan aliran. Kelompok keenam adalah majemuk yaitu kombinasi dua atau lebih tipe gerakan tersebut di atas. Material dibagi menjadi dua kelas yaitu batuan dan tanah. Tanah selanjutnya dibagi menurut ukuran butirannya yaitu bahan rombakan (tanah berbutir kasar) dan tanah berbutir halus. Adapun keenam tipe gerakantanah dapat diuraikan sebagai berikut :

(klik pada tiap tulisan untuk keterangannya)

Runtuhan
Jungkiran
Longsoran
Penyebaran Lateral
Aliran
Majemuk (Jenis Majemuk merupakan gabungan dua atau lebih tipe gerakan tanah di atas)

Faktor Penyebab Terjadinya Gerakan Tanah

A. Penyebab Ditinjau Dari Peristiwa
Peristiwa yang dapat menyebabkan terjadinya gerakan tanah dibedakan menjadi gangguan luar dan gangguan dalam.

Faktor Ganguan Luar yaitu :

Getaran yang ditimbulkan oleh antara lain: gempa bumi, peledakan, kereta api, dapat mengakibatkan gerakan tanah.
Pembebanan tambahan, terutama disebabkan oleh aktivitas manusia, misalnya adanya bangunan atau timbunan di atas tebing.
Hilangnya penahan lateral, dapat disebabkan antara lain oleh pengikisan (erosi sungai, pantai), aktivitas manusia (penggalian).
Hilangnya tumbuhan penutup, dapat menyebabkan timbulnya alur pada beberapa daerah tertentu. Erosi makin meningkat dan akhimya tejadi gerakan tanah.

Faktor Ganguan Dalam yaitu :

Hilangnya rentangan permukaan : selaput air yang terdapat diantara butir tanah memberikan tegangan tarik yang tidak kecil. Sebaliknya jika air merupakan lapisan tebal, maka akibatnya akan berlawanan. Karena itu makin banyak air masuk ke dalam tanah, parameter kuat gesemya makin berkurang.
Naiknya berat massa tanah batuan : masuknya air ke dalam tanah menye- babkan terisinya rongga antarbutir sehingga massa tanah bertambah.
Pelindian bahan perekat, air mampu melarutkan bahan pengikat butir yang membentuk batuan sedimen. Misalnya perekat dalam batu pasir yang dilarutkan air sehingga ikatannya hilang.
Naiknya muka air tanah : muka air dapat naik karena rembesan yang masuk pada pori antar butir tanah. Tekanan air pori naik sehingga kekuatan gesernya turun.
Pengembangan tanah : rembesan air dapat menyebabkan tanah mengembang terutama untuk tanah lempung tertentu,jika lempung semacam itu terdapat di bawah lapisan lain.
Surut cepat ; jika air dalam sungai atau waduk menurun terlalu cepat, maka muka air tanah tidak dapat mengikuti kecepatan menurunnya muka air.
Pencairan sendiri dapat terjadi pada beberapa jenis tanah yang jenuh air, seperti pasir halus lepas bila terkena getaran (dikarenakan gempa bumi, kereta api dan sebagainya).

B. Penyebab Ditinjau Dari Konsepsi Faktor Keamanan
Dengan dasar pemikiran bahwa faktor keamanan lereng terhadap longsoran bergantung pada angka perbandingan antara kuat geser tanah (S) dan tegangan geser yang bekerja (t m) yang dinyatakan dengan persamaan.

Tabel Nilai FK Untuk Perancangan Lereng (Sosrodarsono, Suyono)

Nilai FK	Kemungkinan Kelongsoran
FK < 1.0	Tidak Stabil
1.0 < FK < 1.2	Kestabilan diragukan
1.3 < FK < 1.4	Memuaskan untuk pemotongan dan penimbunan
1.5 < FK > 1.7	Stabil untuk bendungan

Faktor pengaruh terhadap kemantapan lereng dibagi atas 2 (dua) kelompok utama, yaitu :
Gangguan Luar dan Gangguan Dalam.

Analisa Stabilitas Lereng
SLOPE/W merupakan suatu produk software yang menggunakan teori kesetimbangan batas untuk menghitung faktor keamanan dari suatu lereng roman muka bumi dan batuan. Formulasi yang komprehensif dari SLOPE/W membuatnya mampu menganalisis dengan mudah kasus stabilitas baik yang sederhana maupun yang kompleks dengan menggunakan metode variasi dalam perhitungan faktor keamanannya. SLOPE/W dapat diterapkan pada analisis dan pekerjaan perancangan dalam bidang geoteknik, sipil dan penambangan. Dibawah ini ada dua jenis metode dalam perhitungan kestabilan lereng yaitu:
A. Metode Irisan
B. Metode Bishop

Faktor Yang Mempengaruhi Kestabilan Lereng

2018-10-13T05:35:00.000-07:00

Pengaruh Beberapa Jenis Faktor Kondisi Kestabilan Lereng
Kestabilan suatu lereng akan bervariasi sepanjang waktu. Hal ini antara lain disebabkan adanya musim hujan dan musim kering sehingga terdapat perubahan musiman dari permukaan air tanah atau terjadi perubahan kekuatan geser material yang diakibatkan oleh proses pelapukan. Penurunan kestabilan lereng dapat juga terjadi secara drastis apabila terjadi perubahan yang tiba-tiba, seperti hujan lebat dengan intensitas yang tinggi, erosi pada kaki lereng atau pembebanan pada permukaan lereng.

Faktor Kondisi Yang Mempengaruhi Kestabilan Lereng

Kondisi kestabilan lereng berdasarkan tahapan kondisi kestabilannya dapat dibagi menjadi tiga tahap sebagai berikut:

Sangat stabil, pada tahap ini lereng mempunyai tahanan yang cukup besar untuk mengatasi gaya-gaya yang menyebabkan lereng menjadi tidak stabil.
Cukup stabil, pada kondisi lereng lereng mempunyai kekuatan yang tahanan yang sedikit lebih besar daripada gaya-gaya yang menyebabkan lereng menjadi tidak stabil serta terdapat kemungkinan untuk terjadi keruntuhan lereng pada suatu waktu apabila gaya-gaya yang menyebabkan terjadinya longsoran mencapai suatu nilai tertentu.
Tidak stabil, lereng dinyatakan berada dalam kondisi tidak stabil apabila telah terdapat pergerakan secara kontinu atau berselang-seling.

Pembagian ketiga tahapan kondisi kestabilan tersebut sangat berguna dalam mempelajari penyebab-penyebab ketidak stabilan lereng dan membaginya menjadi dua berdasarkan fungsinya yaitu:

Faktor-faktor penyebab pendahuluan yaitu faktor-faktor yang dapat menyebabkan lereng menjadi rentan terhadap longsoran sehingga merubah kondisi kestabilan lereng dari sangat aman menjadi cukup aman.
Faktor-faktor pemicu longsoran yaitu faktor-faktor yang memicu sehingga terjadi pergerakan pada lereng atau lereng mengalami longsoran. Faktor pemicu akan menurunkan kondisi kestabilan lereng dari cukup aman menjadi tidak stabil.

Perubahan sudut kemiringan lereng antara lain disebabkan oleh kegiatan pertanian, galian dan timbunan untuk konstruksi jalan raya, konstruksi gedung, konstruksi jalan raya, serta operasi tambang terbuka. Apabila aktivitas-aktivitas tersebut dikerjakan atau dirancang dengan sembarangan maka longsoran dapat terjadi karena beban yang bekerja pada lereng melebihi tahanan geser yang dimiliki oleh lereng. Perubahan pada saluran irigasi atau limpasan permukaan dapat menyebabkan berubahnya kondisi drainase permukaan, tingkat erosi semakin tinggi, ataupun dapat menaikkan permukaan air tanah. Kenaikan permukaan air tanah dapat menyebabkan bertambahnya tekanan air pori dan berkurangnya kekuatan geser sehingga dapat memicu longsoran.

Faktor Yang Mempengaruhi Kemantapan Lereng

2018-10-13T04:35:00.002-07:00

Faktor pengaruh terhadap kemantapan lereng dibagi atas 2 (dua) kelompok utama, yaitu : gangguan luar dan gangguan dalam.

Faktor Yang Mempengaruhi Kemantapan Lereng

A. GANGGUAN LUAR

Gangguan luar terjadi karena meningkatnya tegangan geser yang bekerja dalam tanah (T m) sehingga FK < 1. Berdasarkan keadaan ini dapat diuraikan :

Tegangan horizontal menurun, kondisi seperti ini terjadi bila kaki lereng tererosi oleh aliran air, akibat galian atau pembongkaran - tembok penahan.
Tegangan vertikal meningkat, kondisi ini terjadi bila air hujan tertahan di atas lereng, timbunan, bangunan dan lain-lain.
Tekanan horizontal meningkat; kondisi ini terjadi karena adanya pengisian air pada retakan.
Tegangan akibat getaran, kondisi ini terutama akibat gaya gempa dan gaya vibrasi ledakan. Pada keadaan gempa bumi, gelombang naik dari bawah ke atas permukaan tanah. Sebelum mencapai permukaan tanah, rambatan gelombang melewati berbagai lapisan sehingga menimbulkan perubahan pada sistem tegangan semula.
Gerakan tektonik; dapat mengubah keadaan geometri lereng. Pelandaian lereng berarti menambah kemantapan, dan sebaliknya penegakan lereng berarti mengurangi kemantapan.

B. GANGGUAN DALAM

Faktor penyebab menurunnya kuat geser tanah (S):
a. Sifat bawaan; meliputl komposisi, struktur geologi dan geometri lereng.

Komposisi, kondisi material dapat menjadi lemah (weak) pada peningkatan kadar air. Hal ini teljadi pada tanah lempung terkonsolidasi lebih (OC) dan terkonsolidasi sangat lebih (HOC) dan tanah lempung organik.
Struktur geologi dan geometri lereng, dapat berupa bidang diskontinuitas (sesar, perlapisan, kekar, cermin sesar dan breksiasi), lapisan yang berada di atas tanah lempung yang lemah atau selang-seling antar lapisan lulus air pasir dan kedap air (lempung). Kedudukan lapisan miring ke arah lereng.

b. Reaksi kimia/fsika; antara lain berupa :

Hidrasi dari mineral lempung seperti absorbsi air oleh mineral lempung sehingga kadar air meningkat. Hal ini biasanya diikuti dengan penurunan harga kohesi, contohnya lempung montmorillonit.
Penyusutan tanah lempung akibat pengeringan dapat menimbulkan retakan susut sehingga kuat geser tanah menurun dan memberi kesempatan air mengalir masuk ke dalamnya.
Erosi oleh air pada tanah lempung "dispersive" menyebabkan terbentuknya rongga yang menurunkan kuat geser tanah.

c. Perubahan tekanan air pori dan be rat isi, antara lain berupa :

Berat isi bertambah karena penjenuhan. Daya apung pada kondisi jenuh menurunkan tegangan efektif pada butir, sehingga kuat geser menurun.
Muka air tanah naik karena air hujan, kolam waduk dan lainnya.

d. Perubahan sistem pembebanan; antara lain karena tegangan tanah berkurang. Pada kondisi ini lapisan tanah lempung terkonsolidasi lebih dan terkonsolidasi sangat lebih yang sebelumnya telah dibebani lapisan di atasnya, kemudian lapisan alas tersebut digali (dibuang). Kemudian terjadi perubahan beban pada lapisan lempung yang menyebabkan berkurangnya kuat geser tanah.

Salah satu penerapan pengetahuan mengenai kekuatan geser tanah/batuan adalah untuk analisa kemantapan lereng. Keruntuhan geser (shear failure) pada tanah/batuan terjadi akibat gerak relatif antar butirnya. Oleh sebab itu kekuatannya tergantung pada gaya yang bekerja antar butirnya. Dengan demikian dapat dikatakan bahwa kekuatan geser terdiri atas :

Bagian yang bersifat kohesi, tergantung pada macam tanah/batuan dan ikatan butirnya.
Bagian yang bersipat gesekan, yang sebanding dengan tegangan efektip pada bidang geser.

Kekuatan geser tanah dapat dinyatakan dalam rumus :

Rumus kekuatan geser tanah

Persamaan Garis Kuat Geser dan Tegangan Normal Efektif (Kuat Geser Tanah)

Aliran (Jenis Pergerakan Tanah)

2018-10-13T03:37:00.002-07:00

Aliran adalah jenis gerakan tanah di mana kuat geser tanah kecil sekali atau boleh dikatakan tidak ada, dan material yang bergerak berupa material kental. Termasuk dalam tipe ini adalah gerakan yang lambat, berupa rayapan pada massa tanah plastis yang menimbulkan retakan tarik tanpa bidang longsoran.

Pergerakan Tanah Jenis Aliran

Rayapan di sini dianggap sama dengan arti rayapan pada mekanika bahan yaitu deformasi yang terjadi terus menerus di bawah tegangan yang konstan. Pada material yang tidak terkonsolidasi, gerakan ini umumnya berbentuk aliran, baik cepat atau lambat, kering atau basah. Aliran pada batuan sangat sulit dikenali karena gerakannya sangat lambat dengan retakan.retakan yang rapat dan tidak saling berhubungan yang menimbulkan lipatan, lenturan atau tonjolan. Aliran dapat dibedakan dalam dua tipe menu rut materialnya yaitu aliran tanah (termasuk bahan rombakan) dan aliran batuan.

KONDIS BATUAN		RQD	TINGGI MUATAN BATUAN, h_p (ft)	CATATAN
1.	Keras dan kompak	95 - 100	0	Lapisan ringan saja, walaupun ada hanya terjadi spalling ringan.
2.	Perlapisan keras atau skistosa	90 – 99	0 – 0,50 B	Lapisan ringan terutama untuk perlindungan dari jatuhan blok.
3.	Masif, diskontinuitas yang sedang jumlahnya.	85 – 95	0 – 0,25 B	Perubahan tak menentu dari beban.
4.	Terbagi-bagi dalam blok dalam jumlah yang sedang dengan rekahan yang cukup banyak	75 – 85	0,25 B – 0,20 (B + H_t)	Kondisi 4,5 dan 6 di kurangi 50 % dari nilai Terzaghi, karena muka air mempunyai akibat kecil terhadap Hp (Brekke, 1968 dan Terzaghi, 1946)
5.	Sangat terbagi dalam blok-blok dengan rekahan yang banyak dan berkembang	30 – 75	(0,20 – 0,60) (B + H_t)
6.	Terpecah keseluruhan tetapi masih bersatu secara kimia	3 - 30	(0,60 - 1,10) (B + H_t)
6.a	Pasir dan kerikil	0 – 3	(1,10 - 2,40) (B + H_t)
7.	Batuan yang berperan dalam pemampatan pada kondisi kedalaman yang sedang	Tidak dapat diaplikasikan	(1,10 – 2,10) (B + H_t)	Tekanan lateral yang besar, penyangga besi baja sirkular set direkomendasikan.
8.	Batuan yang berperan dalam pemampatan pada kondisi kedalaman yang besar	Tidak dapat diaplikasikan	(2,10 – 4,50 ) (B + H_t)
9.	Batuan yang mengembang (swelling rock)	Tidak dapat diaplikasikan	Lebih besar dari 250 tidak tergantung dari (B + H_t)	Penyangga besi baja sirkular set diperlukan. Dalam keadaan ektrim gunakan perhitungan tekanan keruntuhan penyanggaan (yielding support)

Kualitas Batuan	Metoda penerowongan	Tinggi Muatan Batuan, h_p (ft)	Sistem penyangga
Kualitas Batuan	Metoda penerowongan	Tinggi Muatan Batuan, h_p (ft)	Baja ^c	Baut Batuan ^d	Beton
Sangat baik ^a RQD > 90	Tunnel bor machine (TBM)	0.0 – 0.2B^c	Tidak dibutuhkan, kalaupun dibutuhkan hanya set ringan	Tidak dibutuhkan	Tidak dibutuhkan, hanya pada aplikasi lokal
Sangat baik ^a RQD > 90	Pemboran dan Peledakan	0.0 – 0.3 B	Tidak dibutuhkan, kalaupun dibutuhkan hanya set ringan	Tidak dibutuhkan	Tidak dibutuhkan, hanya pada aplikasi lokal 2 – 3 in.
Baik ^a RQD = 75 - 90	Tunnel bor machine (TBM)	0.0 – 0.4 B	Kadang kala dibutuhkan set ringan dengan pola 5 – 6 ft	Kadang kala dibutuhkan dengan pola 5 – 6 ft	Tidak dibutuhkan, hanya pada aplikasi lokal 2 – 3 in.
Baik ^a RQD = 75 - 90	Pemboran dan Peledakan	(0.3 – 0.6) B	dibutuhkan set ringan dengan pola 5 – 6 ft	dibutuhkan dengan pola 5 – 6 ft	4 in atau lebih pada atap dan dinding
Sedang RQD = 50 – 75	Tunnel bor machine (TBM)	(0.4 – 1.0) B	Set ringan – sedang 5 – 6 ft	dibutuhkan dengan pola 4 – 6 ft	2 – 4 in pada atap
Sedang RQD = 50 – 75	Pemboran dan Peledakan	(0.6 – 1.3) B	Set ringan – sedang 4 – 5 ft	dibutuhkan dengan pola 3 – 5 ft	4 in atau lebih pada atap dan dinding
Buruk ^b RQD = 25 - 50	Tunnel bor machine (TBM)	(1.0 – 1.6) B	Sirkular Set sedang 3 – 4 ft	dibutuhkan dengan pola 3 – 5 ft	4 – 6 in pada atap dan dinding dan dikombinasikan dgn baut batuan.
Buruk ^b RQD = 25 - 50	Pemboran dan Peledakan	(1.3 – 2.0) B	Set sedang – kuat 2 – 4 ft.	dibutuhkan dengan pola 2 – 4 ft	6 in atau lebih pada atap dan dinding dan dikombinasikan dgn baut batuan.
Sangat buruk RQD < 25 (Diluar pengaruh kondisi pemanpatan dan pengembangan batuan)	Tunnel bor machine (TBM)	(1.6 – 2.2) B	Sirkular set sedang – kuat 2 ft	dibutuhkan dengan pola 2 – 4 ft	6 in atau lebih pada semua bagian dan dikombinasikan dgn set kuat.
	Pemboran dan Peledakan	(2.0 – 2.8) B	Sirkular set kuat 2 ft	dibutuhkan dengan pola 3 ft	6 in atau lebih pada semua bagian dan dikombinasikan dgn set sedang.
Sangat buruk (dengan kondisi pemampatan dan pengembangan batuan)	Tunnel bor machine (TBM)	Diatas 250 ft	Sirkular set sangat kuat 2 ft	dibutuhkan dengan pola 2 – 3 ft	6 in atau lebih pada semua bagian dan dikombinasikan dgn set kuat.
	Pemboran dan Peledakan	Diatas 250 ft	Sirkular set sangat kuat 2 ft	dibutuhkan dengan pola 2 – 3 ft	6 in atau lebih pada semua bagian dan dikombinasikan dgn set kuat.
^a kualitas batuan baik – sangat baik, kebutuhan penyangga secara umum tidak ada, kecuali tergantung dari, set kekar, diameter terowongan dan orientasi bidang lemah terhadap arah umum terowongan. ^b lagging tidak dibutuhan pada batuan kualitas sangat kuat, 25% £ batuan kualitas baik – sangat buruk ³ 100% c B = lebar terowongan ^d mesh tidak dibutuhkan pada batuan kualitas sangat baik, kadang kala dibutuhkan pada batuan kualitas baik – sangat buruk hingga 100%

PERTAMBANGAN

Perilaku Batuan (Mekanika Batuan)

Download Perilaku Batuan - Mekanika Batuan

Tegangan Dan Regangan

Download Tegangan Dan Regangan

Pengertian Mekanika Batuan

Proses Pembentukan Batuan Beku

Batuan Beku

Magma

Komposisi Mineral Batuan Beku

Tekstur Batuan Beku

Struktur Batuan Beku

Klasifikasi Batuan Beku

Tahapan Penamaan Batuan Beku

Soil Sampling

Jenis Jenis Pengeboran (Boring)

Lengas Tanah

Konsistensi Tanah

Tekstur dan Struktur Tanah

Volume bola = 4/3 p r3 sehingga r3 = (0,377 x 3)/4p = 0,0901

Soil separates

Warna Tanah

Sifat Fisik Tanah

Morfologi Tanah

Teknik Penyanggaan Terowongan

Klasifikasi Sistem RMR

Rock Quality Designation (RQD)

Kuat Tekan Uniaksial Batuan

Analisa Metode Bishop Untuk Penentuan Stabilitas Lereng

Analisa Metode Irisan Untuk Penentuan Stabilitas Lereng

Pencegahan dan Penanggulangan Longsoran

Faktor Keamanan Untuk Kestabilan Lereng

Faktor Penyebab Terjadinya Gerakan Tanah

Faktor Yang Mempengaruhi Kestabilan Lereng

Faktor Yang Mempengaruhi Kemantapan Lereng

A. GANGGUAN LUAR

B. GANGGUAN DALAM

Aliran (Jenis Pergerakan Tanah)

Volume bola = 4/3 p r³ sehingga r³ = (0,377 x 3)/4p = 0,0901