68366262-klasifikasi-batuan-dan-tanah.docx

1. KLASIFIKASI BATUAN

1.1 Berdasarkan Tingkat Pelapukannya

Pelapukan atau weathering (weather) merupakan perusakan batuan pada

kulit bumi karena pengaruh cuaca (suhu, curah hujan, kelembaban, atau angin).

Karena itu pelapukan adalah penghancuran batuan dari bentuk gumpalan menjadi

butiran yang lebih kecil bahkan menjadi hancur atau larut dalam air. Pelapukan

dibagi dalam tiga macam, yaitu pelapukan mekanis, pelapukan kimiawi, dan

pelapukan biologis. Batuan, dapat diklasifikasikan berdasarkan derajat

kelapukannya sebagai berikut :

Grade Description Lithology Excavation Foundations

I Soil

Some organic

content, no

original structure

May need

to save and

re-use

Unsuitable

IICompletely

Weathered

Decomposed

soil, some

remnant

structure

ScrapeAssess by

soil testing

IIIHighly

Weathered

Partly change to

soil > rock

Scrape NB

corestones

Variable and

Unreliable

IVModerately

Weathered

Partly change to

soil > rockRip

Good for

most small

structure

VSlightly

Weathered

Increased

fracture and

mineral staining

Blast

Good for

anything

except large

dams

VI Fresh Rock Clean rock Blast Sound

1 Paper Matakuliah Geologi Teknik “Klasifikasi Batuan dan Tanah dalam Geologi Teknik”

1.2 Berdasarkan ukuran butir (Grain Size)

Batuan pada umumnya diklasifikasikan berdasarkan ukuran butir (Grain

size). Sehingga banyak penamaan batuan merupakan implikasi dari ukuran butir

yang dimilikinya. Dalam bidang geologi teknik, pengklasifikasian yang

digunakan adalah yang telah disesuaikan secara umum dengan pengetahuan ilmu

keteknikan lainnya. Dimana biasanya telah disesuaikan antara rock dan soil.

Tidak sespesifik seperti yang sering dijabarkan dalam ilmu Geologi itu sendiri

(misalnya : Klasifikasi Wentworth, 1922).

Term Particle size (mm) Equivalent Soil GradeVery Coarse

Grained> 60 Boulder and Cobble

Coarse

Grained 2 - 60Gravel

Moderately

Grained0.06 - 2 Sand

Fine Grained 0.002 - 0.6 Silt

Very Fine

Grained< 0.002 Clay

1.3 Berdasarkan kekuatan batuan (Rock Strenght)

Kekuatan batuan, dipengaruhi oleh beberapa faktor. Antara lain : waktu

pembentukan, sementasi, ikatan antar kristal, proses alterasi, derajat pelapukan

yang dialami, dan lain sebagainya. Untuk menentukan kekuatan relative batuan,

dapat dilakukan beberapa tes simple di lapangan. Untuk selanjutnya dapat

diperkuat dengan melakukan tes laboratorium. Dapat dijabarkan berdasarkan

metode ISRM (International Society of Rocks Mechanic).

Grade Description Field Identification

Unaxial Compressive

Strenght (Approx)

R0 Extremely weak rocks

Indented by thumbnail 0.04 to 0.15


ksi

R1 Very weak rocks

Specimen crumbles under

sharp blow with point of

geological hammer, and

can be cut with a pocket

knife.

0.15 to 3.6

ksi

R2 Moderately weak rocks

Shallow cuts or scrapes can

be made in a specimen

with a pocket knife.

Geological hammer point

indents deeply with firm

blow.

3.6 to 7.3 ksi

R3 Moderately strong rocks

Specimen cannot be

scraped or cut with a

pocket knife, shallow

indentation can be made

under firm blows from a

hammer point.

7.3 to 15 ksi

R4 Strong rocks

Specimen breaks with one

firm blow from the

hammer end of a

geological hammer

15 to 29 ksi

R5 Very strong rocks

Specimen requires many

blows of a geological

hammer to break intact

sample.

Greater than 29 ksi

1.4 Berdasarkan Discontinuity spacing

Discontinuity dalam Geologi Teknik adalah sebuah bidang atau permukann

yang menandai perubahan baik secara fisis maupun kimiawi dalam suatu massa

batuan. Sebuah discontinuity dapat berupa : bedding (lapisan), kenampakan skiss,


belahan (cleveage), foliasi, kekar, rekahan, maupun bidang sesar. Diskontinuitas

menjadikan massa batuan bersifat anisotropic.

Discontinuity spacing, merupakan sebuah ruang yang terbentuk pada massa

batuan pada saat dilakukan pemboran. Terbentuk secara alami, tidak termasuk

akibat aktivitas pemboran atau penanganan lain yang menimbulkan kerusakan

mekanik. Evaluasi dari Discontinuity spacing, selanjutnya dilakukan dengan

rekaman – rekaman data yang telah dirangkum sebelumnya dalam catatan

lapangan. Evaluasi, biasanya didasarkan pada pengklasifikasian berikut.

Spacing of

DiscontinuityDescription

Very widely spaced Greater than 10 ft.

Widely spaced 3 ft to 10 ft.

Moderately spaced 1 ft to 3 ft.

Closely spaced 2 inches to 12 inches

Very closely spaced Less than 2 inches


1.5 Berdasarkan Discontinuity Condition

Didasarkan kepada : Roughness, Wall Hardness, gouge thickness. Rekaman

data untuk setiap diskontinuitas harus di buat per pengeboran. Yang kemudian

akan dianalisa kondisinya berdasarkan tablel berikut.

Condition Description

Excellent Condition

Very rough surfaces,

no separation, hard

discontinuity wall.

Good Condition

Slightly rough

surfaces, separation

less than 0.05 inches,

hard discontinuity

wall.

Fair Condition

Slightly rough

surface, separation

greater than 0.05

inches, soft

discontinuity wall.

Poor Condition

Slightly rough

surface, separation

greater than 0.05

inches, soft

discontinuity wall.

Very poor condition

Soft gouge greater

than 0.2 inches, or

open discontinuities

greater than 0.2

inches.


1.6 Berdasarkan Core Recovery

Dinyatakan dengan rumus sebagai berikut :

Core Recovery (%) = 100 X Length of Core Recovered

Length of Core Run

1.7 Berdasarkan RQD (Rock Quality Designation)

Dikembangkan oleh Deere (Deere et al 1967) untuk memberikan perkiraan

kuantitatif dari kualitas massa batuan dari inti bor log. Merupakan persentase dari

hasil pemboran yang lebih panjang dari 100 mm (4 inchi). Per panjang total hasil

pemboran.

Core setidaknya harus memiliki diameter sekitar 54,7 mm atau 2,15 inchi

dalam proses penentuan RQD. Secara grafis, prosedur pengukuran dan

kalkulasinya sebagai berikut :


Indeks RQD :

RQD (Percent) Rock Mass Quality

< 25 Very poor

25-50 Poor

50-75 Fair

75-90 Good

90-100 Excellent

1.8 Berdasarkan Fracture Frequency

Fracture Frequency mengarah pada jumlah rekahan per unit dari total

seluruh hasil pemboran. Data mengenai hal ini, harus dicatat di lapangan .

Rekahan yang terbentuk harus secara alami. Tidak termasuk yang dihasilkan

secara mekanik pada saat pemboran dan penanganan. Dan rekahan yang

berbentuk vertical tidak disertakan dalam determinasi pada indeks.

2. KLASIFIKASI TANAH

2.1 Klasifikasi Tanah Berdasarkan Ukuran Butir

Tanah terutama diklasifikasikan berdasarkan distribusi dan sifat dari

butirannya. Klasifikasi tanah yang terdapat dalam kegiatan ekslorasi log di

lapangan, didasarkan kepada prosedur yang telah dimodifikasi dalam ASTM

2488. Bahkan secara lengkap telah membahas beberapa aspek dimulai dari

angularity , consistency / density, moisture, structure, dan lain sebagainya.

Secara umum, tanah dibedakan menjadi 4 bagian. Diantaranya :

Coarse Grained Soil : Mengandung ≤ 50 % partikel

berukuran 0,075 mm.

Fine Grained Inorganic Soil : Mengandung > 50% partikel

berukuran 0,075 mm.

Fine Grained Organic Soil : Mengandung material organic yang

cukup, yang akan mempengaruhi nama batuan.

Pet : Merupakan jaringan tumbuhan

dengan tingkat dekomposisi yang berbeda. Bertekstur serat – serat

sampai amorf. Biasanya memiliki warna cokelat gelap – hitam, serta


terdapat material – material organic terbusukkan dalam kandungan

yang tinggi. Dalam bentuk pet, tanah selanjutnya tidak dapat

dilakukan pengklasifikasian sesuai dengan prosedur.identifikasi.

Soil

Constituen

t

Description

Boulder Particles of rock that will not pass through a 12 in.

opening.

Cobble Particles of rock that will pass through a 12 in. opening,

but will not pass through a 3 in. opening.

GravelParticles of rock that will pass through a 0.19 in. (4.75 mm)

opening, but will not pass a 0.003 in. (0.075 mm) opening.

Sand

Soil that will pass through a 0.003 in. (0.075 mm) opening

that is nonplastic or very slightly plastic and exhibits little

or no strength when airdried.

Silt




Clay




Organic

Soil

Soil that contains enough organic particles to influence the

soil properties

Peat

Soil that is composed primarily of vegetable tissue in

various stages of decomposition usually with an organic

odor, a dark brown to black color, a spongy consistency,

and a texture ranging from fibrous to amorphous.


2.1.1 Klasifikasi Coarse Grained Soil

Gambar 2.1 Klasifikasi Coarse Grained Soil

2.1.2 Klasifikasi Fine Grained Inorganic Soils.


Gambar 2.2 Klasifikasi Fine Grained Inorganic Soil

2.1.3 Klasifikasi Organic Fine Grained Soils


Gambar 2.3a,b,c,d,e Klasifikasi Organic Fine Grained Soil

2.1.4 Angularitas

Merupakan derajat kebundaran. Klasifikasi dan deskripsinya, pada

gambar berikut :

Gambar 2.4 Derajat Kebundaran (Angularity)


2.1.5 Berdasarkan Consistency dan Relative Dencity

Sifat terpenting yang mempengaruhi tingkat kekompakan batuan

adalah konsistensinya. Dibagi menjadi dua kategori utama. Yakni :

Cohesive (bersifat plastis), serta Cohesionless (bersifat non plastis). Di

setiap kategori, setiap tingkat diberikan indeks klasifikasi yang berbeda

pula. Tes yang digunakan sebagai indicator, adalah The Standard

Penetration Tess (ASTM 1586). Yang kemudian secara luas digunakan

untuk menetapkan ketahanan tanah yang bersifat plastis, serta densitas

(kepadatan) tanah yang bersifat non plastis, sebagai berikut :


Gambar 2.5a,b Klasifikasi ketahanan tanah yang bersifat plastis, serta densitas

tanah yang bersifat non plastis

2.1.6 Berdasarkan Warna Batuan

Warna tanah bukanlah merupakan sifat yang terlalu dapat dijadikan

sebagai patokan dalam pengklasifikasian. Namun, lebih menekankan

kepada rekam proses – proses geologi yang telah dialami oleh sebuah

massa tanah. Selain itu, warna juga dapat dijadikan sebagai alat bantu

korelasi dari unit – unit tanah di bawah permukaan. Warna tanah

sebaiknya ditentukan berdasarkan tingkat kelembapan yang natural di

lapangan. Pengelompokan, banyak menggunakan Munsell Soil Color

Charts.

Gambar 2.6 Munson Soil Color Chart


Gambar 2.7 Pengaplikasian di Lapangan

2.1.7 Berdasarkan Moisture (Kelembapan)

Perkiraan terhadap tingkat kelembapan batuan, biasanya dilakukan

secara visual dengan parameter relative di lapangan. Kriteria kelembapan,

selanjutnya diklasifikasikan seperti gambar berikut :

Gambar 2.8 Kriteria kelembapan tanah

2.1.8 Berdasarkan Struktur

Tanah pada umumnya memiliki beberapa sifat fisis yang

berpengaruh terhadap klasifikasi strukturnya, sebagai berikut.

Gambar 2. 9 Kriteria – criteria dalam menentukan struktur tanah


2.1.9 Berdasarkan Reaksi Terhadap HCL

Kalsium karbonat, merupakan unsure pembentuk semen utama pada

batuan / tanah. Identifikasinya adalah dengan menggunakan indicator

berupa Asam Klorida (HCL). Hasil pengamatan, selanjutnya dapat

diklasifikasikan sesuai gambar berikut.

Gambar 2.10 Kriteria untuk penentuan derajat kereaktifan tanah dengan HCL


DAFTAR PUSTAKA

Munsell Soil Color Charts, 2000, GretagMacbeth, New Windsor, NY.

Geological Society of America, 1991, Rock Color Charts, Boulder, CO.

http://karangsambung.lipi.go.id/archives/152 (diakses 28 September 2011)

pcwww.liv.ac.uk/rockdef/lectures/.../5%20Rock%20quality (diakses 28 September 2011)

http://en.wikipedia.org/wiki/Discontinuity_%28geotechnical_engineering%29 (Diakses 28

September 2011)

zbecton.blogspot.com (diakses 29 September 2011)

jaimetreadwell.com (diakses 29 September 2011)


http://en.wikipedia.org/wiki/Discontinuity_(geotechnical_engineering)

http://karangsambung.lipi.go.id/archives/152

68366262-klasifikasi-batuan-dan-tanah.docx

Documents