metode perhitungan FS dan RQD

Yuni Noor Aini 270110110133

METODE PERHITUNGAN FS Merupakan suatu metode yang menyatakan faktor keamanan kondisi suatu lereng. Hal ini penting sebagai pencegahan terjadinya gangguan saat melakukan produksi atau terjadinya bencana yang fatal. Dimana kondisi suatu lereng tersebut harus sudah memenuhi syarat keamanan dan dibuat hingga kondisi terburuk, yang mungkin jarang terjadi saat penyelidikan. Dalam usaha untuk melakukan analisis ini, harus diketahui dengan pasti sistem tegangan yang bekerja pada tanah atau batuan dan juga sifat-sifat fisik aslinya. Berikut beberapa metode perhitungan faktor keaman menurut beberapa ahli :  Metode irisan biasa (Fellenius, 1936) Merupakan metode yang banyak digunakan untuk menganalisis kestabilan lereng yang tersusun oleh tanah dan bidang gelincir yang berbentuk busur. Sering disebut juga sebagai metode lingkaran Swedia. Asumsi yang digunakan dalam metode ini adalah resultan gaya antar irisan sama dengan nol dan bekerja sejajar dengan permukaan bidang runtuh. Metode Fellenius dapat digunakan pada lereng-lereng dengan kondisi isotropis, non isotropis dan berlapis-lapis. Dengan rumus :

faktor keamanan yang dihitung dengan metode ini pada umumnya mempunyai nilai yang lebih rendah sebesar 5% sampai 20%. Bahkan untuk lereng landai dengan tekanan air pori yang tinggi, perbedaannya dapat mencapai sekitar 60%. Untuk lereng dengan material yang mempunyai sudut gesek sama dengan nol (φ=0), metode ini dapat memberikan nilai faktor keamanan yang sama akuratnya dengan Metode Bishop yang disederhanakan. Untuk lereng dengan dengan material yang mempunyai sudut gesek lebih besar daripada nol, metode ini sebaiknya tidak digunakan karena dapat menghasilkan rancangan lereng yang tidak ekonomis.  Metode Bishop yang disederhanakan (Bishop, 1955) Merupakan metode yang sangat popular karena perhitungan sederhana, cepat, dan hasilnya cukup akurat. Pada adasarnya sama dengan metode lingkaran Swedia, hanya saj dengan memperhitungkan gaya antar irisan


yang ada. Asumsi yang digunakan dalam metode ini 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 horisontal tidak dapat dipenuhi. Metode ini dapat digunakan untuk menganalisa tegangan efektif. Dengan rumus :

Kesalahan metode ini apabila dibandingkan dengan metode lainnya yang memenuhi semua kondisi kesetimbangan seperti Metode Spencer atau Metode Kesetimbangan Batas Umum, jarang lebih besar dari 5%.  Metode Janbu yang disederhanakan (Janbu, 1954, 1973) Merupakan metode yang popular dan sering digunakan dalam analisis kestabilan lereng. Dimana dikembangkan suatu cara analisa kestabilan lereng yang dapat diterapkan untuk semua bentuk bidang longsor. Asumsi yang digunakan dalam metode ini, yaitu gaya geser antar irisan sama dengan nol. Metode ini memenuhi kesetimbangan gaya dalam arah vertikal untuk setiap irisan dan kesetimbangan gaya dalam arah horisontal untuk semua irisan, namun kesetimbangan momen tidak dapat dipenuhi. Dengan rumus :

Faktor keamanan yang dihitung dengan metode ini apabila dibandingkan dengan metode yang teliti, seperti metode Kesetimbangan Batas Umum dan Morgenstern-Price, pada umumnya lebih rendah sekitar 30%, akan tetapi kadang dapat juga lebih besar sekitar 5%.  Metode kesetimbangan batas umum (Fredlund dan Krahn, 1977; Fredlund dkk., 1981) Merupakan metode yang dapat memenuhi semua kondisi kesetimbangan dan dapat digunakan untuk gelinciran dengan bidang runtuh sembarang. Asumsi yang digunakan oleh metode kesetimbangan batas umum yaitu


terdapat hubungan antara gaya geser antar-irisan dan gaya normal antaririsan. Dengan rumus :

 Metode Morgensten-Price (Morgenstern & Price, 1965) Merupakan metode yang berkembang lebih dulu dibanding dengan metode kesetimbangan batas umum, yang dapat digunakan untuk semua bentuk bidang runtuh dan telah memenuhi semua kondisi kesetimbangan. Asumsi yang digunakan dalam metode ini adalah sama dengan metode kesetimbangan batas umum yaitu terdapat hubungan antara gaya geser antar-irisan dan gaya normal antar-irisan. Dengan rumus :

 Metode Spencer (1967) Merupakan metode yang dapat digunakan untuk sembarang bentuk bidang runtuh dan memenuhi semua kondisi kesetimbangan gaya dan kesetimbangan momen pada setiap irisan. Asumsi yang digunakan dalam metode ini adalah kemiringan dari resultan gaya geser dan normal antaririsan adalah sama untuk semua irisan. Dengan rumus :

 Bidang runtuh kritis Merupakan penentuan yang menghasilkan faktor keamanan minimum, dimana merupakan hal yang sangat penting. Lokasi dari bidang runtuh kritis tersebut dapat ditentukan dengan cara coba-coba atau dengan menggunakan metode optimasi. Penentuan ini dibagi menjadi :  Bidang runtuh busur lingkaran  Metode Grid dan Radius  Metode Entry dan Exit  Bidang runtuh gabungan (komposit)  Bidang runtuh blok/baji  Metode Optimasi


ROCK QUALITY DESIGNATION (RQD) Merupakan metode yang dikembangkan oleh D.U. Deere pada tahun 1967, sebagai petunjuk untuk memperkirakan kualitas massa batuan secara kuantitatif. RQD sendiri diartikan sebagai persentasi dari perolehan inti bor RQD = Length of core pieces >10cm length Total length of core run (core) yang secara tidak langsung didasarkan pada jumlah bidang lemah dan jumlah bagian yang lunak dari massa batuan yang diamati dari inti bor (core). Dengan rumus : Atau bila disederhanakan adalah :

RQD = Dengan : xi : inti pengeboran dengan panjang > 10 cm L : panjang total pengeboran (m) Metode ini digunakan sebagai parameter standar pada pekerjaan drill core logging dan merupakan salah satu parameter dalam penentuan klasifikasi massa batuan RMR dan Q-system. Metode RQD dapat dijadikan petunjuk permasalahan pada batuan, seperti tingkat kelapukan yang tinggi, lunak, hancur, tergerus dan terkekarkan yang diperhitungkan sebagai bagian dari massa batuan (Deere & Deere, 1988). Nilai RQD ini dapat dipakai untuk memperkirakan penyanggaan terowongan. Dengan kata lain, RQD adalah ukuran sederhana dari persentasi perolehan batuan yang baik dari sebuah interval kedalaman lubang bor. Keuntungan utama dari sistem RQD adalah pengerjaan yang sederhana, hasil yang diinginkan dengan cepat diperoleh, dan juga tidak memakan banyak biaya (murah). Sedangkan kekurangan dari


system ini adalah tidak memperhitung factor orientasi bidang diskontinu, material pengisi, dll. Sehingga, metode ini kurang dapat menggambarkan keadaan massa batuan yang sebenarnya.

Tabel 1.1. Hubungan RQD dan kualitas massa batuan (Deere, 1967) RQD (%)

Kualitas Batuan

<25

Sangat jelek(very poor)

25-50

Jelek(poor)

50-75

Sedang(fair)

75-90

Baik(good)

90-100

Sangat baik (excelent)

Metode yang digunakan dalam perhitungan nilai RQD  Metode langsung Digunakan apabila data core logs tersedia. Berdasarkan pengalaman Deere, semua ukuran inti bor (core) dan teknik pengeboran dapat digunakan dalam perhitungan RQD selama tidak menyebabkan inti bor (core) pecah (Deere D. U. and Deere D.W., 1988). Menurut Deere (1988), panjang total pengeboran (core run) yang direkomendasikan adalah lebih kecil dari 1,5 m (Edelbro, 2003). Call & Nicholas, Inc (CNI), konsultan geoteknik asal Amerika, mengembangkan koreksi perhitungan RQD untuk panjang total pengeboran yang lebih dari 1,5 m. CNI mengusulkan nialai RQD diperoleh dari persentase total panjang inti bor utuh yang lebih dari 2 kali diameter inti (core) terhadap panjang total pengeboran (core run).  Metode tidak langsung Digunakan apabila data core logs tidak tersedia. Beberapa rumus menurut para ahli : 

Priest and Hudson (1976)


RQD = 100e-0.1ʎ (0.1ʎ 1) 

Palmstrom (1982) RQD = 115 – 3,3 Jv

KLASIFIKASI HOEK & BROWN Hoek & Brown (1980), memperkenalkan rumusan untuk memperkirakan kekuatan massa batuan berdasarkan hubungan antara blok batuang dengan kondisi permukaan disekitar. Hal ini penting, karena diperlukan dalam menganalisis desain suatu lereng, pondasi, dan terowongan. Rumusan tersebut semakin berkembang seiring perubahan dengan menambahkan beberapa variable tertentu dalam perhitungan.

Gambar 1.1. Diagram idealisasi transisi batuan utuh ke massabatuan yang terkekarkan (Hoek & Brown, 1980)

Dimana untuk massa batuan yang terkekarkan dapat didefinisikan dengan persamaan :


Dan untuk batuan yang utuh dapat didefinisikan dengan persamaan:

Kriteria General Hoek-Brown merupakan kriteria kegagalan empiris yang menetapkan kekuatan batuan dengan tekanan mayor dan minor, serta memprediksi kekuatan batuan dari data laboratorium tes triaksial dan data struktur kekar pada masa batuan.

Gambar 1.2. Parameter Geological Strength Index Tipe Umum (General) (Hoek & Brown, 1980)


Gambar 1.3. Parameter Geological Strength Index Tipe Sedimen (Hoek, E. & Brown, J, W 1980)

Gambar 1.4. Parameter nilai mi batuan sedimen, beku, dan metamorf (Hoek & Brown, 1980)


Gambar 1.5. Parameter Nilai Disturbance Factor Hoek, E. & Brown (1980)

Dimana parameter-parameter diatas digunakan kedalam rumus Generalized Hoek & Brown untuk mendapatkan nilai mb, s, dan a. Dalam mendesain suatu lereng pada suatu tambang terbuka, perlu adanya antisipasi bila terjadi kerusakan massa batuan yang dapat diakibatkan oleh peledakan dan pelepasan tegangan. Hal ini penting karena perlu adanya pertimbangan mengenai kerusakan yang akan terjadi.


Gambar 1.6. Pedoman untuk memperkirakan faktor kerusakan (Hoek, 2002)

Sumber : http://geotekniktambang.blogspot.com/2012/04/geological-strength-index.html http://digilib.itb.ac.id/files/disk1/620/jbptitbpp-gdl-tonnylesma-30965-4-2008ts-3.pdf http://dhenpharkers.blogspot.com/2014/08/makalah-stabilitas-lereng.html file:///C:/Users/USERALL/Pictures/stabilitas-lereng.html file:///C:/Users/USERALL/Pictures/penggunaan-klasifikasi-batuan.html http://www.scribd.com/doc/75742926/Analisis-Kestabilan-Lereng-Dengan-MetodeIrisan http://jendelapertambangan.blogspot.com/2014/06/makalah-rmr.html http://www.scribd.com/doc/135479078/Klasifikasi-Massa-Batuan-MenggunakanMetode-Rock-Mass-Rating

metode perhitungan FS dan RQD

Recommend Documents