BATUANBATUAN

BATUANBATUAN Berdasarkan cara terbentuknya Berdasarkan cara terbentuknya

batuan dapat dibedakan menjadi tiga batuan dapat dibedakan menjadi tiga macam / jenis yaitu batuan beku, macam / jenis yaitu batuan beku, sedimen dan metamorfik. sedimen dan metamorfik.

Dalam bidang geoteknik pemahaman Dalam bidang geoteknik pemahaman tentang jenis batuan ini penting tentang jenis batuan ini penting karena cara terbentuknya batuan karena cara terbentuknya batuan tersebut akan mempengaruhi sifat tersebut akan mempengaruhi sifat geoteknik batuan.geoteknik batuan.

Dalam perkembangannya aplikasi Dalam perkembangannya aplikasi geoteknik sering berhadapan dengan geoteknik sering berhadapan dengan batuan lunak (soft rock) yaitu batuan batuan lunak (soft rock) yaitu batuan yang relatif plastik, lemah dengan yang relatif plastik, lemah dengan modulus rendah yang berperilaku modulus rendah yang berperilaku seperti batuan karena cacatnya tidak seperti batuan karena cacatnya tidak dapat diabaikan dan seperti tanah dapat diabaikan dan seperti tanah dalam “failure”nya karena tidak dalam “failure”nya karena tidak seperti layaknya pada batuan.seperti layaknya pada batuan.

Rock cycleRock cycle

BATUAN BEKUBATUAN BEKU

Batuan beku terbentuk dari proses Batuan beku terbentuk dari proses kristalisasi magma cair yang kristalisasi magma cair yang dikeluarkan dari dalam mantel dikeluarkan dari dalam mantel bumi yang dikeluarkan melalui bumi yang dikeluarkan melalui rekahan - rekahan maupun melalui rekahan - rekahan maupun melalui proses vulkanik. Proses kristalisasi proses vulkanik. Proses kristalisasi tersebut dapat terjadi di dalam tersebut dapat terjadi di dalam bumi maupun di permukaan bumibumi maupun di permukaan bumi

BATUAN SEDIMENBATUAN SEDIMEN

batuan sedimen terbentuk dari batuan sedimen terbentuk dari proses transportasi dan pengendapan proses transportasi dan pengendapan bahan mineral hasil pelapukan kimia bahan mineral hasil pelapukan kimia maupun mekamaupun mekannis dari batuan lain. is dari batuan lain. Batuan sedimen hanya sebagian kecil Batuan sedimen hanya sebagian kecil dari volume kerak bumi, tetapi dari volume kerak bumi, tetapi karena terbkarena terbeentuk di permukaan atau ntuk di permukaan atau dekat permukaan, maka menutupi dekat permukaan, maka menutupi sebagsebagiian besar muka bumi.an besar muka bumi.

BATUAN METAMORFBATUAN METAMORF

Metamorfosa merupakan proses Metamorfosa merupakan proses berubahnya komposisi dan tekstur berubahnya komposisi dan tekstur batuan tanpa adanya proses mencair batuan tanpa adanya proses mencair karena panas dan tekanan.karena panas dan tekanan.

Selama metamorfosa mineral baru Selama metamorfosa mineral baru terbentuk dan butiran mineral terbentuk dan butiran mineral tergeserkan membentuk struktur tergeserkan membentuk struktur foliasi membentuk batuan foliasi membentuk batuan metamorfik.metamorfik.

Schistose Texture This is a foliated texture resulting from the suhparallel to parallel orientation of platy minerals such as chlorite or micas. Other common minerals present are quartz and amphiholes. A schistose texture lies between the parallel platy appearance of phyllite and the distinct banding of gneissic texture. The average grain size of the minerals is generally smaller than in a gneiss. A rock with schistose texture is called a schist

When preexisting rocks are exposed to conditions of high temperature and/or pressure they undergo solid-state changes (they "metamorphose") to become metamorphic rocks. The rock doesn't melt, but it changes state by one or both of these processes: •mineral changes - growth of new minerals that are more stable under conditions of high temperature/pressure •textural changes - recrystallization, alignment of platy minerals, usually as a result of unequal application of stress The first thing to notice when you look at a metamorphic rock is its texture. Is the rock foliated or not? Foliation refers to flat or wavy planar features (looking like layers) caused by the alignment of platy minerals such as mica. Foliation may also look like alternating bands of light and dark minerals. In contrast, a nonfoliated rock has interlocking grains with no specific pattern. Foliated rocks (Table 1) are classified based on metamorphic grade: the lower the metamorphic grade, the smaller and finer the crystal size. Nonfoliated rocks (Table 2) are classified based on composition, and this usually depends on the type of rock it originally formed from (called the protolith).

TABLE 1: FOLIATED (banded) ROCK CLASSIFICATION

Metamorphic Environment

50-300ºC 300-450ºC Above 450ºC

Metamorphic Grade

Low Intermediate High

Rock Name SLATE  SCHIST  GNEISS 

   Rock Description

Minerals not visible with the naked eye or with a hand lens, rock shows slaty cleavage, is usually dark-colored.  A product of low-grade metamorphism of shale or mudstone.

Rock is medium to coarse grained with visible grains of mica or other metamorphic minerals.  Often shiny due to reflection of mica on foliation planes.  Product of intermediate grade metamorphism of shale, slate, phyllite, basalt or granite.

Rock is coarse grained and usually banded with alternating layers of light and dark minerals. Foliation bands may be folded. Product of high grade metamorphism of shale, schist, granite or many other rock types.

TABLE 2.   NONFOLIATED (not banded) ROCK CLASSIFICATION

  MARBLE  QUARTZITE ANTHRACITE COAL

Mineral(s) 

Description

calcite  Coarse-grained recrystallized limestone or dolomite. Typically harder than the protolith. May have dark bands due to organic impurities.

quartz  Rock has intergrown quartz grains, thus is massive and hard. Protolith is sandstone. Intermediate to high grade metamorphism.

crystalline carbon Hard, black shiny coal; product of low-grade metamorphism of bituminous coal.

SIFAT FISIKSIFAT FISIK

Sifat fisik yang mempengaruhi desain dan Sifat fisik yang mempengaruhi desain dan kontruski pada massa batuan adalah sebagai kontruski pada massa batuan adalah sebagai berikut :berikut :

Komposisi mineralogi, struktur dan teksturKomposisi mineralogi, struktur dan tekstur Berat Jenis, GBerat Jenis, G Bobot isi, Bobot isi, Porositas, nPorositas, n Angka pori, eAngka pori, e Kondisi air asli, wKondisi air asli, w Kandungan air jenuhKandungan air jenuh Derajat kejenuhan, SDerajat kejenuhan, S Permeabiltas terhadap air, kPermeabiltas terhadap air, k

BERAT JENISBERAT JENIS

Berat jenis suatu material Berat jenis suatu material didefinisikan sebagai nisbah berat didefinisikan sebagai nisbah berat material terhadap berat pada suatu material terhadap berat pada suatu volume air yang sama. Dengan volume air yang sama. Dengan kata lain, G adalah suatu angka kata lain, G adalah suatu angka yang mengekspresikan berapa kali yang mengekspresikan berapa kali suatu material lebih berat (ringan) suatu material lebih berat (ringan) dari sejumlah volume air yang dari sejumlah volume air yang sama. sama.

BOBOT ISIBOBOT ISI Bobot isi, Bobot isi, , tanah dan batuan , tanah dan batuan

mengekspresikan sebagai perbandingan mengekspresikan sebagai perbandingan berat total batuan (tanah) di udara, W, berat total batuan (tanah) di udara, W, terhadap volume batuan , V, terhadap volume batuan , V,

Batuan dengan kandungan mineral berat Batuan dengan kandungan mineral berat mempunyai bobot isi lebih berat mempunyai bobot isi lebih berat dibandingkan dengan kandungan mineral dibandingkan dengan kandungan mineral ringan. ringan.

Pada umumnya batuan beku dan Pada umumnya batuan beku dan metomorfosa mempunyai lebih berat metomorfosa mempunyai lebih berat dibandingkan dengan batuan sedimen.dibandingkan dengan batuan sedimen.

POROSITASPOROSITAS Pori, seperti pori dan fracture didalam Pori, seperti pori dan fracture didalam

batuan, bentuk struktur ketidak-menerusan batuan, bentuk struktur ketidak-menerusan sangat penting. sangat penting.

Kualitas porositas batuan dicirikan dengan Kualitas porositas batuan dicirikan dengan istilah porositas. Derajat porositas istilah porositas. Derajat porositas tergantung pada macam dan struktur tergantung pada macam dan struktur batuan.batuan.

Keberadaan porositas atau ruang pori pada Keberadaan porositas atau ruang pori pada batuan mempunyai pengaruh negatif batuan mempunyai pengaruh negatif terhadap sifat mekanik, seperti kekuatannya. terhadap sifat mekanik, seperti kekuatannya.

Kondisi air asli, w Kondisi air asli, w

Kekar atau “rock defect” sangat Kekar atau “rock defect” sangat mudah untuk dilalui oleh air pada mudah untuk dilalui oleh air pada batuan. batuan.

Porositas dan permeabilitas batuan Porositas dan permeabilitas batuan merupakan sifat fisik yang penting di dalam merupakan sifat fisik yang penting di dalam rekayasa batuan. rekayasa batuan.

Permeabilitas didefinisikan sebagai sifat Permeabilitas didefinisikan sebagai sifat porus material yang memberikan kelolosan porus material yang memberikan kelolosan fluida, seperti air dan gas melalui pori yang fluida, seperti air dan gas melalui pori yang saling berhubungan.saling berhubungan.

Ketahanan untuk mengalirnya fluida Ketahanan untuk mengalirnya fluida tergantung pada jenis batuan, geometri pori tergantung pada jenis batuan, geometri pori batuan (ukuran dan bentuk pori), dan batuan (ukuran dan bentuk pori), dan tegangan permukaan airtegangan permukaan air (pengaruh (pengaruh temperatur dan viskositas)temperatur dan viskositas)

SIFAT MEKANIKSIFAT MEKANIK

Secara umum sifat mekanik suatu material mencirikan Secara umum sifat mekanik suatu material mencirikan suatu reaksi dari batuan terhadap pengaruh medan gaya suatu reaksi dari batuan terhadap pengaruh medan gaya disekelilingnya. Sifat mekanik batuan tergantung pada :disekelilingnya. Sifat mekanik batuan tergantung pada :

keadaan keadaan //kondisi batuankondisi batuan cacat batuan (rock defect)cacat batuan (rock defect) metodologi pengujianmetodologi pengujian Pada umumnya untuk mengetahui sifat mekanik batuan Pada umumnya untuk mengetahui sifat mekanik batuan

dilakukan uji kekuatan statik, yang bertujuan untuk dilakukan uji kekuatan statik, yang bertujuan untuk mendapatkan nilai numerik dari sifat kekuatan dan fisik mendapatkan nilai numerik dari sifat kekuatan dan fisik dari batuan yang digunakan untuk desain dalam batuan.dari batuan yang digunakan untuk desain dalam batuan.

Uji kekuatan batuan statik yang penting dikaitkan dengan Uji kekuatan batuan statik yang penting dikaitkan dengan masmasaalah lereng antara lain :lah lereng antara lain :

Kuat tekan : Kuat tekan uniaksial dan kuat tekan triaksial.Kuat tekan : Kuat tekan uniaksial dan kuat tekan triaksial. Kuat geser langsungKuat geser langsung Uji rayapan.Uji rayapan.

CACAT BATUAN (ROCK CACAT BATUAN (ROCK DEFECT)DEFECT) Cacat merupakan bagian dari massa Cacat merupakan bagian dari massa

batuan yang berbeda dari batuan utuh dan batuan yang berbeda dari batuan utuh dan umumnya mempunyai kekuatan lebih umumnya mempunyai kekuatan lebih rendah dan oleh karena itu mengurangi rendah dan oleh karena itu mengurangi kekuatan massa batuan. Kadangkala cacat kekuatan massa batuan. Kadangkala cacat batuan berbentuk dua dimensi. batuan berbentuk dua dimensi.

Jika suatu cacat batuan mengalami Jika suatu cacat batuan mengalami pemisahan dalam batuan utuh maka pemisahan dalam batuan utuh maka disebut diskontinitas. Menurut Hoek & Bray disebut diskontinitas. Menurut Hoek & Bray (1981) diskontinuitas atau bidang lemah (1981) diskontinuitas atau bidang lemah adalah semua kenampakan struktural adalah semua kenampakan struktural yang memisahkan blok - blok batuan yang memisahkan blok - blok batuan dalam massa batuan.dalam massa batuan.

JENIS CACATJENIS CACAT

cacat fabrik cacat fabrik cacat struktural. cacat struktural.

CACAT FABRIKCACAT FABRIK Cacat fabrik terjadi bersamaan dengan Cacat fabrik terjadi bersamaan dengan

proses pembentukan batuan itu sendiri proses pembentukan batuan itu sendiri misalnya :misalnya :

Bidang perlapisan yang terdapat pada Bidang perlapisan yang terdapat pada batuan sedimenbatuan sedimen

Kontak litologi yaitu kontak antara batuan Kontak litologi yaitu kontak antara batuan yang berbeda.yang berbeda.

Schistosity dan kenampakan struktur yang Schistosity dan kenampakan struktur yang menyertainya pada batuan metamorfmenyertainya pada batuan metamorf

Pada batuan beku misalnya columnar jointPada batuan beku misalnya columnar joint

CACAT STRUKTURALCACAT STRUKTURAL

Cacat struktural pada batuan terjadi setelah Cacat struktural pada batuan terjadi setelah batuan tersebut sebagai akibat proses geologi batuan tersebut sebagai akibat proses geologi yang terjadi.yang terjadi.

JJeenis cacat struktural misalnya :nis cacat struktural misalnya : Sesar pada massa batuanSesar pada massa batuan LipatanLipatan Kekar Kekar Cacat dalam batuan ini dalam geoteknik perlu Cacat dalam batuan ini dalam geoteknik perlu

dipertimbangkan karena adanya cacat ini dapat dipertimbangkan karena adanya cacat ini dapat memberikan informasi mengenai proses yang memberikan informasi mengenai proses yang terjadi sebelumnya disamping itu juga turut terjadi sebelumnya disamping itu juga turut menentukan model runtuhannya.menentukan model runtuhannya.