1
SISTEM KLASIFIKASI MASSA BATUAN
Sist Sistem em
klas klasif ifik ikas asii
mass massaa
batu batuan an
dike dikemb mban angk gkan an
untu untuk k
meng mengat atas asii
permasalahan yang timbul di lapangan secara cepat dan tidak ditujukan untuk mengga mengganti nti studi studi analit analitik, ik, observ observasi asi lapang lapangan, an, penguk pengukura uran, n, dan engine engineeri ering ng judgement. Tujuan dari sistem klasifikasi massa batuan adalah untuk: •
Mengidentifi Mengidentifikasi kasi parameter-pa parameter-parameter rameter yang mempengaru mempengaruhi hi kelakuan/si kelakuan/sifat fat massa batuan.
•
Membag Membagii massa massa batuan batuan ke dalam dalam kelomp kelompokok-kel kelomp ompok ok yang yang mempun mempunya yaii kesamaan sifat dan kualitas.
•
Menyediakan pengertian dasar mengenai sifat karakteristik setiap kelas massa batuan.
•
Menghu Menghubun bungka gkan n berdas berdasark arkan an pengala pengalaman man kondis kondisii massa massa batuan batuan di suatu suatu tempat dengan kondisi massa batuan di tempat lain.
•
Memperoleh data kuantitatif dan acuan untuk desain teknik.
•
Menyediakan dasar acuan untuk komuniukasi antara geologist dan engineer.
euntungan dari digunakannya klasifikasi massa batuan: •
Mening Meningkat katkan kan kualit kualitas as penyel penyelidi idikan kan lapanga lapangan n berdas berdasarka arkan n data data masukan masukan sebagai parameter klasifikasi.
•
Menyediakan informasi kuantitatif untuk tujuan desain.
•
Memungkinkan kebijakan teknik yang lebih baik dan komunikasi yang lebih efektif pada suatu proyek.
2
!ikarenakan kompleknya suatu massa batuan, beberapa penelitian berusaha untuk mencari hubungan antara desain galian batu dengan parameter massa batuan. "anyak dari metode-metode tersebut telah dimodifikasi oleh yang lainnya dan sekarang banyak digunakan untuk penelitian a#al atau bahkan untuk desain akhir. "eberapa sistem klasifikasi massa batuan yang dikenal saat ini adalah Metode klasifikasi beban batuan $rock load %, lasifikasi stand-up time, &ock 'uality !esignation $&'!%, &ock Structure &ating $&S&%, &ock Mass &ating $&M&%, dan '-system. !i ba#ah ini akan dijelaskan salah satu cara klasifikasi massa batuan yaitu &ock 'uality !esignation $&'!%. ROCK QUALITY DESIGNATION (RQD)
(ada tahun )*+ !.. !eere memperkenalkan &ock 'uality !esignation $&'!% sebagai sebuah petunjuk untik memperkirakan kualitas dari massa batuan secara kuantitatif. &'! didefinisikan sebagai persentasi dari perolehan inti bor $core% yang secara tidak langsung didasarkan pada jumlah bidang lemah dan jumlah bagian yang lunak dari massa batuan yang diamati dari ini bor $core%. anya bagian yang utuh dengan panjang lebih besar dari ) mm $0 inchi% yang dijumlahkan kemudian dibagi panjang total pengeboran $ core run% $!eere, )*+%. !iameter ini bor $core% harus berukuran minimal 12 $30. mm atau 4.)3 inchi% dan harus berasal dari pemboran menggunakan double-tube core barrel .
RQD=
∑ Length of core pieces> 10 cm length Totallength of core run
× 100
Metode ini telah dikenal luas sebagai parameter standar pada pekerjaan drill core logging . euntungan utama dari sistem &'! adalah pengerjaan yang sederhana, hasil yang diinginkan dengan cepat diperoleh, dan juga tidak memakan banyak biaya $murah%. &'! dilihat sebagai sebuah petunjuk kualitas batuan dimana permasalahan terkekarkan diperhitungkan sebagai bagian dari massa
3
batuan $!eere 5 !eere, )*66%. !engan kata lain, &'! adalah ukuran sederhana dari persentasi perolehan batuan yang baik dari sebuah interval kedalaman lubang bor. &'! penting untuk digunakan dalam pembobotan massa batuan $&ock Mass &ating, &M&% dan pembobotan massa lereng $Slope Mass &ating, SM&%. (erhitungan &'! biasa didapat dari perhitungan langsung dari singkapan batuan yang mengalami retakan-retakan $baik lapisan batuan maupun kekar atau sesar% ubungan antara nilai &'! dan kualitas dari suatu massa batuan diperkenalkan oleh !eere $)*+% seperti tabel berikut ini. Tabel: hubungan RQD dan kualitas massa batuan (Deere, 1967)
a. Metode Langsng
!alam menghitung nilai &'!, metode langsung digunakan apabila core logs tersedia. Tata cara untuk menghitung &'! menurut !eere diilustrasikan pada gambar di ba#ah. Selama pengukuran panjang core ieces, pengukuran harus dilakukan sepanjang garis tengahnya. 7nti bor $core% yang pecah/retak akibat aktivitas pengeboran harus digabungkan kembali dan dihitung sebagai satu bagian yang utuh. etika ada keraguan apakah pecahan/retakan diakibatkan oleh ektivitas pengeboran atau secara alami, pecahan itu bisa dimasukkan ke dalam bagian yang terjadi secara alami. Semua pecahan/retakan yang bukan terjadi secara alami tidak diperhitungkan pada perhitungan panjang inti bor $core% untuk &'! $!eere, )*+%.
4
"erdasarkan pengalaman !eere, semua ukuran inti bore $core% dan teknik pengeboran
dapat
digunakan dalam
perhitungan &'! selama
tidak
menyebabkan inti bor $core% pecah $!eere !. . and !eere !. 2., )*66%. Menurut
!eere
$)*66%,
panjang
total
pengeboran $core run%
yang
direkomendasikan adalah lebih kecil dari ).3 m $8delbro, 49%. all
5
1icholas,
7nc
$17%,
konsultan
geoteknik
asal
;merika
mengembangkan koreksi perhitungan &'! untuk panjang total pengeboran yang lebih dari ),3 m. 17 mengusulkan nilai &'! diperoleh dari persentase total panjang inti bor utuh yang lebih dari 4 kali diameter inti $core% terhadap panjang total pengeboran $core run%.
!ambar: metode engukuran RQD
!ambar: metode engukuran
RQD menurut Deere
RQD menurut "#$
!. Metode T"da# Langsng
5
!alam menghitung nilai &'!, metode tidak langsung digunakan apabila core logs tidak tersedia. "eberapa metode perhitungan &'! menggunakan metode tidak langsung adalah sebagai berikut: Men$t %$"est and &dson ('*) λ
&'! < )e-,) (0.1λ + 1)
!imana, λ = jumlah total kekar per meter
Men$t %a+,st$o, ('-) &'! < ))3 = 9,9 >v !imana, >v < jumlah kekar per meter 9
!ambar: gra%ik hubungan antara RQD dan &' (almstrom, 19*)
l adalah rasio antara jumlah kekar dengan panjang scan-line $kekar/meter%. Makin besar nilai &'!, maka frekuensi retakannya kecil. ?rekuensi retakannya makin banyak, nilai &'! makin kecil.
6
•
>ika frekuensi retakan < 4 kekar/meter, maka
•
&'! < 0,+@ >ika frekuensi retakan < )) kekar/meter, maka
•
&'! < +*,*@ >ika frekuensi retakan < 3 kekar/meter, maka
•
&'! < *,*@ >ika frekuensi retakan < 4 kekar/meter, maka &'! < *6,4@ (ertimbangan &'! mengabaikan mechanical %racture yaitu fracture yang
dibuat secara sengaja atau tidak selama kegiatan pengeboran atau pengukuran $oek, dkk. )**3%. Menurut !eere $)*+%, prosedur pengukuran &'! adalah sebagai berikut:
!ambar: rosedur engukuran RQD (+%ter Deere, 199) >ika tidak ada core yang tersedia, maka nilai &'! dapat diperkirakan dengan menggunakan persamaan (almstrom $)*64% RQD 11 . /,/ &' , dimana &' adalah jumlah joint per satuan volume massa batuan. >ika S adalah joint spacing dalam suatu joint set, maka &' dapat ditentukan dengan persamaan:
7
Jv =∑
1 S
1ilai &'! ini dapat pula dipakai untuk memperkirakan penyanggaan tero#ongan. Saat ini &'! sebagai parameter standar dalam pemerian inti pemboran dan merupakan salah satu parameter dalam penentuan klasifikasi massa batuan &M&.
DATA MASUKAN ROCK QUALITY DESIGNATION (RQD)
!ata masukan untuk &ock 'uality !esignation $&'!% berupa panjang inti bor $core% sepanjang pengeboran $core run% diukur langsung di lapangan bersamaan dengan kegiatan core orienting dilakukan. (engukuran dilakukan sesaat setelah inti bor $core% dikeluarkan dari core barrel. !alam penelitian ini, mata bor yang digunakan berukuran 9' dengan ini $ core% yang diperoleh +).)) mm. sedangkan teknik pengukuran &'! yang dipergunakan adalah teknik pengukuran &'! yang diusulkan oleh all 5 1icholas, 7nc $17%. !ata masukan untuk perhitungan &'! adalah inti bor $core% yang memiliki panjang lebih besar dari dua kali diameter dan panjang total perolehan $core reco'er0% inti bor $core% dalam satu interval $run% pengeboran. ontoh data masukan dan perhitungan &'! dapat dilihat pada tabel di ba#ah. %ENENTUAN NILAI ROCK QUALITY DESIGNATION (RQD)
1ilai &'! ditentukan untuk setiap interval $run% pengeboran.pengeboran dilakukan dengan interval $run% 9 m dengan menggunakan mata bor berdiameter +).)) mm. berikut ini contoh perhitungan &'! yang dilakukan pada inti bor dari lubang AB *-). (ada interval $run% pengeboran )6.* m sampai 4).* m diperoleh jumlah panjang inti bor yang lebih besar dari dua kali diameter inti adalah 4.64 m, dengan total panjang pengeboran 9 m. !ari data ini dilakukan perhitungan nilai &'! sebagai berikut:
8
RQD=
RQD=
∑ Length of core pieces> 2 ×core diameter × Total length of core run
2,82 m 3.0 m
100
× 100 =94
!ari perhitungan di atas diperoleh nilai &'! untuk lubang bor AB *-) pada interval pengeboran )6.* m sampai 4).* m adalah *0@. ontoh data masukan dan perhitungan &'! untuk lubang bor AB *-) dapat dilihat pada tabel di ba#ah ini. Tabel: contoh data masukan dan erhitungan RQD ada lubang bor !" 79-21
9
KEGUNAAN ROCK QUALITY DESIGNATION (RQD) a. Te#n"# %e$ta,!angan
-
Studi perencanaan: pelaksanaan pembukaan tambang dan lain sebagainya
!. Te#n"# S"/"+ - Tero#ongan dan lain sebagainya - ?ondasi bendungan
