BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Latar Belakan Belakang g
Mekanika batuan adalah salah cabang disiplin ilmu geomekanika. Mekanika batuan merupakan ilmu yang mempelajari sifat-sifat mekanik batuan dan massa batuan. batuan. Hal ini menyebabkan menyebabkan mekanika mekanika batuan memiliki memiliki peran yang domina dominan n dalam dalam operasi operasi penamb penambang angan, an, seperti seperti pekerja pekerjaan an penero penerowon wongan gan,, pemboran, penggalian, peledakan dan pekerjaan lainnya. Di dalam geoteknik, klasifikasi massa batuan yang pertama diperkenalkan sekitar 60 tahun yang lalu yang ditujukan untuk terowongan terowongan dengan dengan penyanggaa penyanggaan n menggunaka menggunakan n penyangga baja. emudian klasifikasi dikembangkan untuk penyangga non baja untuk terowongan, lereng, dan pondasi ! pendekatan desain yang biasa diguna digunakan kan untuk
pengga penggalia lian n pada pada batuan batuan yaitu" yaitu" analiti analitik, k, obser# obser#asi, asi, dan
empirik. $alah satu yang paling banyak digunakan adalah pendekatan desain den dengan gan
meng engguna gunak kan
metod etodee
emp empiric iric..
las lasif ifik ikas asii
massa assa
batu batuan an
dikembangkan untuk mengatasi permasalahan yang timbul di lapangan secara cepat dan tidak ditujukan untuk mengganti studi analitik, obser#asi lapangan, pengukuran,
dan
engineering
judgement.
lasifikasi
massa
batuan
menguntungkan pada tahap studi kelayakan dan desain awal dimana sangat sedik sedikit it info inform rmasi asi yang yang terse tersedi diaa menge mengena naii massa massa batu batuan an,, tega tegang ngan an,, dan dan hidrogeologi. $ecara sederhana, klasifikasi massa batuan digunakan sebagai sebuah check-listuntuk check-listuntuk meyakinkan meyakinkan bahwa semua informasi informasi penting penting telah dipertimbang dipertimbangkan.$ kan.$atu atu atau lebih sistem klasifikasi klasifikasi dapat digunakan untuk memperkiraka memperkirakan n komposisi komposisi dan karakteristik karakteristik massa massa batuan, perkiraan perkiraan awal kebu kebutu tuhan han peny penyan angg gga. a. %erk %erkira iraan an keku kekuat atan an dan dan sifat sifat defo deform rmas asii massa massa batuan.Harus diingat bahwa klasifikasi massa batuan tidak dimaksudkan untuk
1
menggantikan pekerjaan desain rinci. &etapi, pekerjaan desain ini memerlukan informasi mengenai sifat massa batuan, dan tahapan penggalian. $emua data ini mungkin tidak tersedia pada tahap awal proyek. 'ika data ini telah tersedia, klasifikasi massa
batuan dapat diubah dan disesuaikan dengan kondisi
spesifik lapangan.
1.2 Tujuan - (ntuk Mengetahui definisi Mekanika )atuan - (ntuk Mengetahui $ifat fisik dan mekanik batuan
2
BAB 2
PEMBAHASAN
2.1.
Sifat Massa Batuan
Massa batuan, karena proses terjadinya secara alamiah. Memiliki sifat yang cenderung unik *tidak ada kembarannya+. Meskipun secara deskriptif namanya sama misalnya andesit, tetapi antara andesit satu dengan yang lain hampir pasti tidak sama persis. leh karena itulah maka sifat massa batuan di alam adalah heterogen, anisotrop dan diskontinu. . a. b. c. . !.
Heterogen, artinya " Mineralogis, yaitu jenis mineral pembentuk batuan berbeda-beda. )utiran padatan, yaitu ukuran dan bentuknya berbeda-beda. Void , yaitu ukuran bentuk dan penyebarannya berbeda-beda. /nisotrop, artinya mempunyai sifat-sifat yang berbeda pada arah yang berbeda. Diskontinu, artinya massa batuan selalu mengandung unsur struktur geologi yang mengakibatkannya tidak kontinu seperti karena kekar, sesar, retakan, fissure, bidang perlapisan. $truktur geologi ini cenderung memperlemah1 kondisi massa bantuan. ondisi
di atas apabila
diperlakukan sebagaimana
adanya
tidak
memungkinkan dilakukan solusi dengan pendekatan logik-matematik. leh karena itu perlu penyederhanaan dengan asumsi, yang semula heterogenanisotrop-diskontinu menjadi homogen-isotrop-kontinu */nonim, 0!+. 2.2.
Tegangan ( Stress) an !egangan ( Strain)
Mengenal dan menafsirkan tentang asal-usul dan mekanisme pembentukan suatu struktur geologi akan menjadi lebih mudah apabila kita memahami prinsip prinsip dasar mekanika batuan, yaitu tentang konsep gaya * force+, tegangan * stress+, regangan * strain+ dan faktor-faktor lainnya yang mempengaruhi karakter
"
suatu materi atau bahan. . &egangan *Stress+
&egangan adalah gaya yang bekerja pada suatu luasan permukaan dari suatu benda. &egangan juga dapat didefinisikan sebagai suatu kondisi yang terjadi pada batuan sebagai respon dari gaya-gaya yang berasal dari luar. /da ! macam tegangan sebelum massa batuan mengalami gangguan, antara lain " a. &egangan gra#itasi b. &egangan tektonik c. &egangan sisa &egangan * stress+ dan tegangan tarik * strain stress+ adalah gaya-gaya yang bekerja di seluruh tempat dimuka bumi. $alah satu jenis tegangan yang biasa kita kenal adalah tegangan yang bersifat seragam *uniform-stress+ dan dikenal sebagai tekanan * pressure+. &egangan seragam adalah suatu gaya yang bekerja secara seimbang kesemua arah. &ekanan yang terjadi di bumi yang berkaitan dengan beban yang menutupi batuan adalah tegangan yang bersifat seragam. 'ika tegangan ke segala arah tidak sama *tidak seragam+ maka tegangan yang demikian dikenal sebagai tegangan diferensial. &egangan diferensial dapat dikelompokkan menjadi ! jenis, yaitu " a.
&egangan tensional
*tegasan extensional +
adalah tegasan
yang
dapat
mengakibatkan batuan mengalami peregangan atau mengencang. b.
&egangan kompresional adalah tegasan yang dapat mengakibatkan batuan mengalami penekanan.
c.
&egangan geser adalah tegasan yang dapat berakibat pada tergesernya dan berpindahnya batuan. 2ilai kuat tekan uniaksial dari percontoh batuan merupakan tegangan yang terjadi pada saat percontoh batuan tersebut mengalami keruntuhan * failure+ akibat pembebanan, dan nilai dapat diperoleh dari persamaan "
#
. 3egangan *Strain+ etika batuan terdeformasi maka batuan mengalami regangan. 3egangan akan merubah bentuk, ukuran, atau #olume dari suatu batuan. &ahapan deformasi terjadi ketika suatu batuan mengalami peningkatan regangan yang melampaui ! tahapan pada deformasi batuan. )entuk regangan dan deformasi keduanya
menunjukkan perubahan dimensi. $ebuah benda yang mendapat gaya tarik atau tekan akan mengalami perubahan panjang. )enda akan mulur *bertambah panjang+ dengan gaya tarik dan mengkerut *memendek+ dengan gaya tekan.
3egangan terbagi atas ! macam, yaitu " a.
3egangan aksial *4a+, merupakan regangan yang terjadi karena adanya
perubahan bentuk arah aksial terhadap tinggi. b. 3egangan lateral *4l+, merupakan regangan yang terjadi karena adanya perubahan bentuk arah lateral terhadap diameter. c. 3egangan #olumetrik *4#+, merupakan regangan yang terjadi karena adanya perubahan bentuk secara #olumetrik.
ita dapat membagi material menjadi *dua+ kelas didasarkan atas sifat perilaku dari material ketika dikenakan gaya tegangan padanya, yaitu " a.
Material yang bersifat retas *brittle material +, yaitu apabila sebagian kecil atau sebagian besar bersifat elastis tetapi hanya sebagian kecil bersifat lentur sebelum material tersebut retak.
b.
Material yang bersifat lentur *ductile material + jika sebagian kecil bersifat elastis dan sebagian besar bersifat lentur sebelum terjadi peretakan atau fracture */nonim, 0!+.
$ 2.".
%arakteristik Batuan Dalam mekanika batuan sifat sifat batuan dapat dikelompokkan menjadi
bagian, yaitu " . $ifat 5isik )atuan $ifat fisik batuan adalah sifat yang terdapat pada suatu batuan setelah dilakukan pengujian tanpa melakukan pengrusakan. $ifat-sifat fisik antara lain bobot isi, berat jenis, porositas, absorbsi dan #oid ratio
. $ifat Mekanik )atuan $ifat mekanik batuan adalah sifat suatu batuan setelah mengalami pengrusakan.
2.#
Sifat &isik an Mekanik Batuan
/dapun pengujian sifat fisik dan mekanik batuan, meliputi " . (ji uat &ekan *Unconfined Compression Test + (ji ini menggunakan mesin tekan *compression machine+ untuk menekan contoh batu yang berbentuk silinder, balok atau prisma dari satu arah * uniaxial +. %enyebaran tegangan di dalam contoh batu secara teoritis adalah searah dengan gaya dikenakan pada contoh tersebut. &etapi dalam kenyataannya arah tegangan tidak searah dengan gaya yang dikenakan pada contoh tersebut karena ada pengaruh dari plat penekan mesin tekan yang menghimpit contoh. $ehingga bentuk pecahan tidak berbentuk bidang pecah yang searah dengan gaya melainkan berbentuk kerucut. %erbandingan antara tinggi dan diameter percontoh *lD+ mempengaruhi nilai kuat tekan batuan. (ntuk perbandingan lD 7 , kondisi tegangan tria8ial saling bertemu sehingga akan memperbesar nilai kuat tekan batuan. (ntuk pengujian kuat tekan digunakan yaitu 9 lD 9 ,:.
' . (ji uat &arik &ak ;angsung * Indirect Tensile Strength Test +
(ji ini dilakukan untuk mengetahui kuat tarik * tensile strength+ dari contoh batu berbentuk silinder secara tak langsung. (ji ini dikenal s ebagai uji tarik )ra
BAB " PENUTUP
".1 %esi*ulan
Dari makalah diatas dapat disimpulkan bahwa "
-
Mekanika batuan adalah salah cabang disiplin ilmu geomekanika. Mekanika batuan merupakan ilmu yang mempelajari sifat-sifat mekanik
batuan dan massa batuan. - $ifat fisik dan mekanik batuan, meliputi " . (ji uat &ekan *Unconfined Compression Test + (ji ini menggunakan mesin tekan *compression machine+ untuk menekan contoh batu yang berbentuk silinder, balok atau prisma dari satu arah *uniaxial + . (ji uat &arik &ak ;angsung * Indirect Tensile Strength Test + (ji ini dilakukan untuk mengetahui kuat tarik *tensile strength+ dari contoh batu berbentuk silinder secara tak langsung. (ji ini dikenal sebagai uji tarik )ra
+
DA&TA! PUSTA%A
. Hirnawan, 35., ==>, Mekanika )atuan, ;aboratorium Mekanika )atuan, 'urusan ?eologi 5M@%/-(2%/D, 6> hal. 2. Made /stawa 3ai, &erowongan1, ;aboratorium ?eotekntik %usat /ntara (ni#ersitas A @lmu 3ekayasa, @nstitut &eknologi )andung, =>B==>.
,
DA&TA! -S-
ata %engantar.......................................................................................i Daftar @si...............................................................................................ii )/) %endahuluan.............................................................................. .;atar )elakang................................................................................
.&ujuan............................................................................................. )/) %embahasan..............................................................................! )/) ! %enutup.....................................................................................> !..
esimpulanC.............................................................................> Daftar %ustaka.......................................................................................=
ii
