Nama : Hendra Febriadi Saputra NIM
: DBD 113 155
MASSA BATUAN
A. Pengertian Massa Batuan Massa batuan merupakan volume batuan yang terdiri dan material batuan berupa mineral, tekstur dan komposisi dan juga terdiri dari bidang-bidang diskontinu, membentuk suatu material dan saling berhubungan dengan semua elemen sebagai suatu kesatuan. Kekuatan massa batuan sangat dipengaruhi oleh frekuensi bidang-bidang diskontinu yang terbentuk, oleh sebab itu massa batuan akan mempunyai kekuatan yang lebih kecil bila dibandingkan dengan batuan utuh. Menurut Hoek & Bray (1981) dalam Sitohang (2008), massa batuan adalah batuan insitu yang dijadikan diskontinu oleh sistem struktur seperti joint, sesar dan bidang perlapisan. Massa batuan adalah susunan blok-blok material batuan yang dipisahkan oleh berbagai tipe ketidak menerusan geologi.
B. Klasifikasi Massa Batuan Di dalam geoteknik, klasifikasi massa batuan yang pertama diperkenalkan sekitar 60 tahun yang lalu yang ditujukan untuk terowongan dengan penyanggaan menggunakan penyangga baja. Kemudian klasifikasi dikembangkan untuk penyangga non-baja untuk terowongan, lereng, dan pondasi. 3 pendekatan desain yang biasa digunakan untuk penggalian pada batuan yaitu: analitik, observasi, dan empirik. Salah satu yang paling banyak digunakan adalah adalah pendekatan desain dengan menggunakan menggunakan metode empiric. Klasifikasi massa batuan dikembangkan untuk mengatasi permasalahan yang timbul di lapangan secara cepat dan tidak ditujukan untuk mengganti studi analitik, observasi lapangan, pengukuran, dan engineering judgement. Klasifikasi massa batuan menguntungkan pada tahap studi kelayakan dan desain awal dimana sangat sedikit informasi yang tersedia mengenai mengenai massa batuan, tegangan, dan hidrogeologi. Secara sederhana, klasifikasi massa batuan digunakan sebagai sebuah check-list untuk meyakinkan bahwa semua informasi penting telah dipertimbangkan. Tujuan Pengklasifikasian Massa Batuan : Secara umum tujuan dan manfaat pengklasifikasian massa batuan yaitu dapat mengelompokkan batuan dan mengetahui jenis, karakter atau data-data lain mengenai batuan tersebut.Tujuan dari klasifikasi massa batuan adalah untuk: Mengidentifikasi parameter-parameter yang mempengaruhi kelakuan/sifat massa batuan. Membagi massa batuan ke dalam kelompok-kelompok yang mempunyai kesamaan sifat dan kualitas. Menyediakan pengertian dasar mengenai sifat karakteristik setiap kelas massa batuan.
Menghubungkan berdasarkan pengalaman kondisi massa batuan di suatu tempat dengan kondisi massa batuan di tempat lain. Memperoleh data kuantitatif dan acuan untuk desain teknik. Menyediakan dasar acuan untuk komunikasi antara geologist dan engineer. Keuntungan dari digunakannya klasifikasi massa batuan: Meningkatkan kualitas penyelidikan lapangan berdasarkan data masukan sebagai parameter klasifikasi. Menyediakan informasi kuantitatif untuk tujuan desain. Memungkinkan kebijakan teknik yang lebih baik dan komunikasi yang lebih efektif pada suatu proyek.
Dikarenakan kompleknya suatu massa batuan, beberapa penelitian berusaha untuk mencari hubungan antara desain galian batu dengan parameter massa batuan. Banyak dari metode-metode tersebut telah dimodifikasi oleh yang lainnya dan sekarang banyak digunakan untuk penelitian awal atau bahkan untuk desain akhir. Beberapa klasifikasi massa batuan yang dikenal saat ini adalah: 1. Metode klasifikasi beban batuan (rock load) 2. Klasifikasi stand-up time 3. Rock Quality Designation (RQD) 4. Rock Structure Rating (RSR) 5. Rock Mass Rating (RMR) 6. Q-system 1. Metode klasifikasi beban batuan (rock load) Metode ini diperkenalkan oleh Karl von Terzaghi pada tahun 1946. Merupakan metode pertama yang cukup rasional yang mengevaluasi beban batuan untuk desain terowongan dengan penyangga baja. Metode ini telah dipakai secara berhasil di Amerika selama kurun waktu 50 tahun. Akan tetapi pada saat ini metode ini sudah tidak cocok lagi dimana banyak sekali terowongan saat ini yang dibangun dengan menggunakan penyangga beton dan rockbolts. 2. Klasifikasi Stand-up time Metode ini diperkenalkan oleh Laufer pada 1958. Dasar dari metode ini adalah bahwa dengan bertambahnya span terowongan akan menyebabkan berkurangnya waktu berdirinya terowongan tersebut tanpa penyanggaan. Metode ini sangat berpengaruh terhadap perkembangan klasifikasi massa batuan selanjutnya. Faktorfaktor yang berpengaruh terhadap stand-up time adalah: arah sumbu terowongan, bentuk potongan melintang, metode penggalian, dan metode penyanggaan. 3. Rock Quality Designation (RQD) RQD dikembangkan pada tahun 1964 oleh Deere. Metode ini didasarkan pada penghitungan persentase inti terambil yang mempunyai panjang 10 cm atau lebih. Dalam hal ini, inti terambil yang lunak atau tidak keras tidak perlu dihitung walaupun mempunyai panjang lebih dari 10cm. Diameter inti optimal yaitu 47.5mm. Nilai RQD ini dapat pula dipakai untuk memperkirakan penyanggaan terowongan. Saan ini RQD sebagai parameter standar dalam pemerian inti pemboran dan merupakan salah satu parameter dalam penentuan klasifikasi massa batuan RMR dan Q-system Walaupun metode penghitungan dengan RQD ini sangat mudah dan cepat, akan tetapi metode ini tidak memperhitung factor orientasi bidang diskontinu, material
pengisi, dll, sehingga metode ini kurang dapat menggambarkan keadaan massa batuan yang sebenarnya. 4. Rock Structure Rating (RSR) RSR diperkenalkan pertama kali oleh Wickam, Tiedemann dan Skinner pada tahun 1972 di AS. Konsep ini merupakan metode kuantitatif untuk menggambarkan kualitas suatu massa batuan dan menentukan jenis penyanggaan di terowongan. Motode ini merupakan metode pertama untuk menentukan klasifikasi massa batuan yang komplit setelah diperkenalkannya klasifikasi massa batuan oleh Terzaghi 1946. Konsep RSR ini selangkah lebih maju dibandingkan konsep-konsep yang ada sebelumnya. Pada konsep RSR terdapat klasifikasi kuantitatif dibandingkan dengan Terzaghi yang hanya klasifikasi kulitatif saja. Pada RSR ini juga terdapat cukup banyak parameter yang terlibat jika dibandingkan dengan RQD yang hanya melibatkan kualitas inti terambil dari hasil pemboran saja. Pada RSR ini juga terdapat klasifikasi yang mempunyai data masukan dan data keluaran yang lengkap tidak seperti Lauffer yang hanya menyajikan data keluaran yang berupa stand-up time dan span. RSR merupakan penjumlahan rating dari parameter-parameter pembentuknya yang terdiri dari 2 katagori umum, yaitu: Parameter geoteknik; jenis batuan, pola kekar, arah kekar, jenis bidang lemah, sesar, geseran, dan lipatan, sifat material; pelapukan, dan alterasi. Parameter konstruksi; ukuran terowongan, arah penggalian, metode penggalian RSR merupakan metode yang cukup baik untuk menentukan penyanggaan dengan penyangga baja tetapi tidak direkomendasikan untuk menentukan penyanggaan dengan penyangga rock bolt dan beton. 5. Rock Mass Rating (RMR) Bieniawski (1976) mempublikasikan suatu klasifikasi massa batuan yang disebut Klasifikasi Geomekanika atau lebih dikenal dengan Rock Mass Rating (RMR). Setelah bertahun-tahun, klasifikasi massa batuan ini telah mengalami penyesuaian dikarenakan adanya penambahan data masukan sehingga Bieniawski membuat perubahan nilai rating pada parameter yang digunakan untuk penilaian klasifikasi massa batuan tersebut. Pada penelitian ini, klasifikasi massa batuan yang digunakan adalah klasifikasi massa batuan versi tahun 1989 (Bieniawski, 1989). 6 Parameter yang digunakan dalam klasifikasi massa batuan menggunakan Sistim RMR yaitu: 1. Kuat tekan uniaxial batuan utuh. 2. Rock Quality Designatian (RQD). 3. Spasi bidang dikontinyu. 4. Kondisi bidang diskontinyu. 5. Kondisi air tanah. 6. Orientasi/arah bidang diskontinyu. Pada penggunaan sistim klasifikasi ini, massa batuan dibagi kedalam daerah struktural yang memiliki kesamaan sifat berdasarkan 6 parameter di atas dan klasifikasi massa batuan untuk setiap daerah tersebut dibuat terpisah. Batas dari daerah struktur tersebut biasanya disesuaikan dengan kenampakan perubahan struktur geologi seperti patahan, perubahan kerapatan kekar, dan perubahan jenis batuan. RMR ini dapat digunakan untuk terowongan. lereng, dan pondasi.
6. Q-system Q-system diperkenalkan oleh Barton et al pada tahun 1974. Nilai Q didefinisikan sebagai:
Dimana: RQD adalah Rock Quality Designation Jn adalah jumlah set kekar Jr adalah nilai kekasaran kekar Ja adalah nilai alterasi kekar Jw adalah faktor air tanah SRF adalah faktor berkurangnya tegangan
RQD/Jn merepresentasikan struktur massa batuan Jr/Ja merepresentasikan kekasaran dan karakteritik gesekan diantara bidang kekar stsu material pengisi Jw/SRF merepresentasikan tegangan aktif yang bekerja Berdasarkan nilai Q kemudian dapat ditentukan jenis penyanggaan yang dibutuhkan untuk terowongan.
C. Gerak Massa Batuan GERAK MASA BATUAN
Secara garis besar Gerak Masa Batuan (Mass Movement) dapat diartikan sebagai perpindahan material batuan di permukaan bumi akibat gaya grafitasi yang dimiliki bumi. Perpindahan ini dapat terjadi dalam waktu yang singkat maupun waktu yang lama. Satu ciri yang dapat digunakan sebagai acuan bahwa bentuklahan yang ada akibat adanya pergerakan masa batuan adalah tidak adanya sortasi/pemilahan material. Seluruh material baik kasar maupun halus akan tercampur aduk menjadi satu. Perpindahan Masa Batuan ini sendii dapat dibedakan menjadi beberapa tipe, antara lain a. Tipe Creep (Rayapan) Rayapan merupakan gerak masa batuan yang sangat lambat, sehingga proses rayapannya hampir tak dapat diamati. Perpindahan Masa Batuan bertipe Creep ini hanya bisa diketahui dengan gejala-gejala seperti menjadi miringnya tiang listrik atau dengan melihat ketidakteraturan permukaan tanah. Jika dilihat dari kecepatannya maka tipe Creep ini memiliki kecepatan antara 1 mm hingga 10 m pertahun.
b. Tipe Luncuran (Slides) Tipe Luncuran ini lebih sering dikenal orang awam dengan bencana tanah lonsor. Gerakan masa batuan seperi inilah yang sering menimbulkan korban jiwa. Secara umum luncuran batuan dapat diartikan sebagai pepindahan material permukaan bumi menuruni lereng dengan cepat. Berdasar bidang luncurannya maka tipe pepindahan masa batuan ini dapat dibedakan menjadi transisional dan rotasional. Untuk luncuran yang memiliki bidang luncur lurus disebut dengan tr ansitional slide, sedangkan luncuran yang memiliki bidang luncur melengkung disebut sebagai rotational slide contoh: Slump.
c. Tipe Aliran Gerak Masa Batuan tipe aliran ini dicirikan dengan adanya bidang geser (shear plan). Tipe aliran ini dapat dibedakan dengan rayapan dari batas yang tegar dan material yang terpindahkan. Menurut Vames (1978) alirm masa batuan dapat dibedakan menjadi aliran kering, suliflaction, aliran tanah, aliran debris, dan debris avelanche. Dari kesemua tipe tersebut tipe suliflaction adalah gerak masa batuan tipe aliran yang paling lambat bergerak. Hal ini terjadi karena lapisan tanah memiliki kejenuhan yang tinggi terhadap air. Tipe suliflaction dapat berlangsung pada medan dengan kemiringan hanya 1° dan dapat pula terjadi pada lingkungan periglasial. d. Tipe Heave Gerak masa batuan bertipe Heave ini terjadi karena adanya proses kembang kerut tanah. Tanah yang banyak mengandung lempung smectile biasa mengalami kembang kerut. Ketika tanah ini mengembang maka volume akan bertambah kearah tegak lurus bidang lereng. Oleh sebab itu akan terjadi desakan kearah lereng bawah. Tipe heave sendiri masih dapt dibagi menjadi rayapan tanah dan rayapan talus. Tipe heave ini dikendalikan oleh kuanitas kandungan tanah terhadp lempung jenis smectile atau illit dan relief mikro akibat adanya proses kembang kempis. e. Tipe Jatuhan Gerak masa batuan bertipe jatuhan ini dicirikan oleh pegerakan melalui udara. Pada umumnya fragmen batuanlah yang seolah terbang. Didalm kenyataannya sangat sulit menemui tip pergerakn masa batuan seperti ini. Suatupengecualian pada tebing sungai yang runtuh dan sering diistilahkan dengan bank calving. f. Tipe Runtuhan (Subsidence) Satu ciri utama dri pergerakan masa batuan ini adalah tak kuatnya lagi penopang batuan yang ada. Ketika penopang sudah tak kuat atau bahkan sudah hilang maka masa batuan diatasnya akan jatuh secara cepat yang disebut dengan runtuh. Dari kesemua jenis gerak massa dapat diketahui tingkat resiko terhadap jenis material yang dipengaruhi... pada gambar dibawah...
