geoteknik - 001- sifat fisik dan mekanik batuan
DESCRIPTION
geoteknikTRANSCRIPT
1 #
TA
32
11
Ba
ha
n P
ele
da
k &
Te
kn
ik P
ele
da
ka
n S
K D
ep
art
em
en
Te
kn
ik P
ert
am
ba
ng
an
IT
B1
# T
A3
21
1 B
ah
an
Pe
led
ak
& T
ek
nik
Pe
led
ak
an
SK
De
pa
rte
me
n T
ek
nik
Pe
rta
mb
an
ga
n I
TB
11
Massa Batuan UtuhMassa Batuan Utuh
1 #
TA
32
11
Ba
ha
n P
ele
da
k &
Te
kn
ik P
ele
da
ka
n S
K D
ep
art
em
en
Te
kn
ik P
ert
am
ba
ng
an
IT
B1
# T
A3
21
1 B
ah
an
Pe
led
ak
& T
ek
nik
Pe
led
ak
an
SK
De
pa
rte
me
n T
ek
nik
Pe
rta
mb
an
ga
n I
TB
22
PRODUCTION WORK PROCESS
Seam 0
1 #
TA
32
11
Ba
ha
n P
ele
da
k &
Te
kn
ik P
ele
da
ka
n S
K D
ep
art
em
en
Te
kn
ik P
ert
am
ba
ng
an
IT
B1
# T
A3
21
1 B
ah
an
Pe
led
ak
& T
ek
nik
Pe
led
ak
an
SK
De
pa
rte
me
n T
ek
nik
Pe
rta
mb
an
ga
n I
TB
33
Klasifikasi PenggalianKlasifikasi Penggalian
Gali bebas dengan BWE Gali bebas dengan Dragline
Penggaruan dengan BulldozerGali potong dengan VASM2D
1 #
TA
32
11
Ba
ha
n P
ele
da
k &
Te
kn
ik P
ele
da
ka
n S
K D
ep
art
em
en
Te
kn
ik P
ert
am
ba
ng
an
IT
B1
# T
A3
21
1 B
ah
an
Pe
led
ak
& T
ek
nik
Pe
led
ak
an
SK
De
pa
rte
me
n T
ek
nik
Pe
rta
mb
an
ga
n I
TB
44
1 #
TA
32
11
Ba
ha
n P
ele
da
k &
Te
kn
ik P
ele
da
ka
n S
K D
ep
art
em
en
Te
kn
ik P
ert
am
ba
ng
an
IT
B1
# T
A3
21
1 B
ah
an
Pe
led
ak
& T
ek
nik
Pe
led
ak
an
SK
De
pa
rte
me
n T
ek
nik
Pe
rta
mb
an
ga
n I
TB
55
Karakteristik Batuan UtuhKarakteristik Batuan Utuh
SIFAT FISIK
bobot isi porositas absorpsi void ratio dan kandungan air
SIFAT MEKANIK
kuat tekan, statik & dinamik kuat tarik, statik & dinamik modulus Young, statik & dinamik nisbah Poisson, statik & dinamik kuat geser kecepatan ultrasonik
1 #
TA
32
11
Ba
ha
n P
ele
da
k &
Te
kn
ik P
ele
da
ka
n S
K D
ep
art
em
en
Te
kn
ik P
ert
am
ba
ng
an
IT
B1
# T
A3
21
1 B
ah
an
Pe
led
ak
& T
ek
nik
Pe
led
ak
an
SK
De
pa
rte
me
n T
ek
nik
Pe
rta
mb
an
ga
n I
TB
66
Kekuatan Batuan Utuh & Massa Kekuatan Batuan Utuh & Massa BatuanBatuan
1 #
TA
32
11
Ba
ha
n P
ele
da
k &
Te
kn
ik P
ele
da
ka
n S
K D
ep
art
em
en
Te
kn
ik P
ert
am
ba
ng
an
IT
B1
# T
A3
21
1 B
ah
an
Pe
led
ak
& T
ek
nik
Pe
led
ak
an
SK
De
pa
rte
me
n T
ek
nik
Pe
rta
mb
an
ga
n I
TB
77
Karakteristik Fisik & Mekanik Statik Karakteristik Fisik & Mekanik Statik Batuan UtuhBatuan Utuh
Jenis batuanBobot isi
(t/m3)Kuat Tekan
(MPa)Kuat Tarik
(MPa)Modulus
Young (GPa)
Granit 2,5 – 2,8 70 - 300 8 - 30 35 – 80
Basalt 2,4 – 2,9 50 - 300 6 - 30 20 – 100
Batupasir 2,2 – 2,7 40 - 150 2 - 15 10 – 40
Dolerit 2,9 – 3,1 100 - 300 8 - 30 40 – 90
Batugamping 2,0 – 2,8 40 - 130 2 - 12 10 – 50
Andesit 2,5 – 2,8 70 - 150 5 - 15 30 – 60
1 #
TA
32
11
Ba
ha
n P
ele
da
k &
Te
kn
ik P
ele
da
ka
n S
K D
ep
art
em
en
Te
kn
ik P
ert
am
ba
ng
an
IT
B1
# T
A3
21
1 B
ah
an
Pe
led
ak
& T
ek
nik
Pe
led
ak
an
SK
De
pa
rte
me
n T
ek
nik
Pe
rta
mb
an
ga
n I
TB
88
Kuat Kuat TTekan ekan UUniaksial (UCS)niaksial (UCS)
KlasifikasiUCS (MPa)
Bieniawski, 1973 Tamrock, 1988
Sangat keras 250-700 200 [7]
Keras 100-250 120 – 200 [6-7]
Keras sedang 50-100 60 – 120 [4,5-6]
Cukup lunak - 30 – 60 [3-4,5]
Lunak 25-50 10 – 30 [2-3]
Sangat lunak 1-25 -10
(Tamrock Surface Drilling and Blasting, 1988), Mohs Hardness [-]
1 #
TA
32
11
Ba
ha
n P
ele
da
k &
Te
kn
ik P
ele
da
ka
n S
K D
ep
art
em
en
Te
kn
ik P
ert
am
ba
ng
an
IT
B1
# T
A3
21
1 B
ah
an
Pe
led
ak
& T
ek
nik
Pe
led
ak
an
SK
De
pa
rte
me
n T
ek
nik
Pe
rta
mb
an
ga
n I
TB
99
Energi Fraktur Spesifik UCS = Wsf = c x p
Ec
2
2 Toughness Indeks (Singh, 1983) = TI = x 100
Energi Fraktur UCS = Wf = ½ Fp x
Rock Toughness (Farmer, 1986) = RT= Ec2
Persamaan Kurva Tegangan Persamaan Kurva Tegangan ReganganRegangan
1 #
TA
32
11
Ba
ha
n P
ele
da
k &
Te
kn
ik P
ele
da
ka
n S
K D
ep
art
em
en
Te
kn
ik P
ert
am
ba
ng
an
IT
B1
# T
A3
21
1 B
ah
an
Pe
led
ak
& T
ek
nik
Pe
led
ak
an
SK
De
pa
rte
me
n T
ek
nik
Pe
rta
mb
an
ga
n I
TB
1010
Kuat Tarik Brazilian Kuat Tarik Brazilian (UTS)(UTS)
UTS << UCS UCS/UTS = Toughness ratio
= Brittleness Index (BI) BI semakin besar, kinerja
alat gali potong meningkat beberapa kali lipat
F
F
Contoh Batuan
Plat tekan atas
Plat tekan bawah
D
1 #
TA
32
11
Ba
ha
n P
ele
da
k &
Te
kn
ik P
ele
da
ka
n S
K D
ep
art
em
en
Te
kn
ik P
ert
am
ba
ng
an
IT
B1
# T
A3
21
1 B
ah
an
Pe
led
ak
& T
ek
nik
Pe
led
ak
an
SK
De
pa
rte
me
n T
ek
nik
Pe
rta
mb
an
ga
n I
TB
1111
Kuat Tarik DinamikKuat Tarik Dinamik
Kuat tarik dinamik batuan << kuat tekan statiknya.
Kuat tarik dinamik sangat penting untuk diketahui dalam proses penggalian mekanis dan peledakan.
Tegangan tarik tangensial harus lebih besar daripada kuat tarik dinamik agar terjadi rekahan radial
Bila spalling diinginkan untuk terjadi, kuat tarik dinamik harus lebih kecil daripada tegangan tarik radial yang dihasilkan dari pantulan pulsa tegangan tekan awal di bidang bebas.
1 #
TA
32
11
Ba
ha
n P
ele
da
k &
Te
kn
ik P
ele
da
ka
n S
K D
ep
art
em
en
Te
kn
ik P
ert
am
ba
ng
an
IT
B1
# T
A3
21
1 B
ah
an
Pe
led
ak
& T
ek
nik
Pe
led
ak
an
SK
De
pa
rte
me
n T
ek
nik
Pe
rta
mb
an
ga
n I
TB
1212
Klasifikasi Brittleness IndexKlasifikasi Brittleness Index
Brittleness Index Keterangan
6 – 7 Sangat tough & plastik
7 – 8 Tough & plastik
8 – 12 Rata-rata jenis batuan
12 – 15 Sangat brittle tak plastik
15 – 20 Sangat brittle
1 #
TA
32
11
Ba
ha
n P
ele
da
k &
Te
kn
ik P
ele
da
ka
n S
K D
ep
art
em
en
Te
kn
ik P
ert
am
ba
ng
an
IT
B1
# T
A3
21
1 B
ah
an
Pe
led
ak
& T
ek
nik
Pe
led
ak
an
SK
De
pa
rte
me
n T
ek
nik
Pe
rta
mb
an
ga
n I
TB
1313
Kecepatan Kecepatan UUltrasonikltrasonik
Uji (ISRM 1981) untuk mengukur cepat rambat gelombang ultrasonik pada contoh batu sebelum uji UCS. cepat rambat gelombang primer (VLp)
cepat rambat gelombang sekunder (VLs).
Modulus Elastik dinamik dapat dihitung.
Kemampugalian batuan ditentukan juga oleh karakteristik dinamiknya, karena perjalanan gelombang akibat benturan mata bor dan gigi-gigi alat gali terhadap batuan merupakan gerakan dinamik.
Setiap batuan selalu memiliki rekahan awal (pre-existing cracks). Tergantung dari proses pematangannya didalam, rekahan awal ini dapat saja bertambah.
Menaiknya rekahan awal akan menurunkan kecepatan ultrasonik.
1 #
TA
32
11
Ba
ha
n P
ele
da
k &
Te
kn
ik P
ele
da
ka
n S
K D
ep
art
em
en
Te
kn
ik P
ert
am
ba
ng
an
IT
B1
# T
A3
21
1 B
ah
an
Pe
led
ak
& T
ek
nik
Pe
led
ak
an
SK
De
pa
rte
me
n T
ek
nik
Pe
rta
mb
an
ga
n I
TB
1414
Kecepatan Rambat Gelombang Kecepatan Rambat Gelombang UltrasonikUltrasonik
Kecepatan rambat gelombang tekan Kecepatan rambat gelombang geser Modulus Young dinamik Modulus geser dinamik Nisbah Poisson dinamik
1 #
TA
32
11
Ba
ha
n P
ele
da
k &
Te
kn
ik P
ele
da
ka
n S
K D
ep
art
em
en
Te
kn
ik P
ert
am
ba
ng
an
IT
B1
# T
A3
21
1 B
ah
an
Pe
led
ak
& T
ek
nik
Pe
led
ak
an
SK
De
pa
rte
me
n T
ek
nik
Pe
rta
mb
an
ga
n I
TB
1515
Point Load Index (PLI)Point Load Index (PLI)
Uji PLI dilakukan untuk mengetahui kekuatan (strength) contoh batu
secara tidak langsung di lapangan
Bentuk contoh batu: silinder atau tidak beraturan.
Peralatan yang digunakan mudah dibawa-bawa, tidak begitu besar
dan cukup ringan sehingga dapat dengan cepat diketahui kekuatan
batuan di lapangan, sebelum dilakukan pengujian di laboratorium.
Contoh yang disarankan untuk pengujian ini berbentuk silinder
dengan diameter = 50 mm (NX = 54 mm).
Fracture Index dipakai sebagai ukuran karakteristik diskontinuiti dan Fracture Index dipakai sebagai ukuran karakteristik diskontinuiti dan
didefinisikan sebagai jarak rata-rata fraktur dalam sepanjang bor inti didefinisikan sebagai jarak rata-rata fraktur dalam sepanjang bor inti
atau massa batuanatau massa batuan
1 #
TA
32
11
Ba
ha
n P
ele
da
k &
Te
kn
ik P
ele
da
ka
n S
K D
ep
art
em
en
Te
kn
ik P
ert
am
ba
ng
an
IT
B1
# T
A3
21
1 B
ah
an
Pe
led
ak
& T
ek
nik
Pe
led
ak
an
SK
De
pa
rte
me
n T
ek
nik
Pe
rta
mb
an
ga
n I
TB
1616
Tipe & Syarat Contoh Batuan Uji PLITipe & Syarat Contoh Batuan Uji PLI (ISRM, 1985)
L
P
D
W
L > 0,5D
a. Uji Diametrikal
D
0,3W < D < W
b. Uji Aksial
D
L
W1
W2
0,3W < D < W
W = (W1+W2)/2
L > 0,5DP
P
P
PP
1 #
TA
32
11
Ba
ha
n P
ele
da
k &
Te
kn
ik P
ele
da
ka
n S
K D
ep
art
em
en
Te
kn
ik P
ert
am
ba
ng
an
IT
B1
# T
A3
21
1 B
ah
an
Pe
led
ak
& T
ek
nik
Pe
led
ak
an
SK
De
pa
rte
me
n T
ek
nik
Pe
rta
mb
an
ga
n I
TB
1717
Point Load IndexPoint Load Index
2s D
FI
2s(50) D
FkI
45.0
50
D k
Is = Point load index, MPaF = Failure load, ND = Jarak antara dua konus penekan, mm
c = 23 Is - Untuk diamater contoh 50 mm
Jika Is = 1 MPa, indeks tsb tidak memiliki arti, maka penentuan kekuatan harus berdasarkan uji UCS
1 #
TA
32
11
Ba
ha
n P
ele
da
k &
Te
kn
ik P
ele
da
ka
n S
K D
ep
art
em
en
Te
kn
ik P
ert
am
ba
ng
an
IT
B1
# T
A3
21
1 B
ah
an
Pe
led
ak
& T
ek
nik
Pe
led
ak
an
SK
De
pa
rte
me
n T
ek
nik
Pe
rta
mb
an
ga
n I
TB
1818
Rock Quality Designation (RQD)
Bidang diskontinuiti
Jarak antar bidang diskontinuiti
KarakteristikKarakteristik M Massaassa B Batuanatuan
1 #
TA
32
11
Ba
ha
n P
ele
da
k &
Te
kn
ik P
ele
da
ka
n S
K D
ep
art
em
en
Te
kn
ik P
ert
am
ba
ng
an
IT
B1
# T
A3
21
1 B
ah
an
Pe
led
ak
& T
ek
nik
Pe
led
ak
an
SK
De
pa
rte
me
n T
ek
nik
Pe
rta
mb
an
ga
n I
TB
1919
Bentuk Struktur UmumBentuk Struktur Umum
(a)
(d) (f)
(c)(b)
(e)
(a) Vertical Discontinuity(b) : Horizontal(c) : Dip Into Face
(d) : Dip Out of Face(e) : Powder/Friable(f) : Totally Massive
1 #
TA
32
11
Ba
ha
n P
ele
da
k &
Te
kn
ik P
ele
da
ka
n S
K D
ep
art
em
en
Te
kn
ik P
ert
am
ba
ng
an
IT
B1
# T
A3
21
1 B
ah
an
Pe
led
ak
& T
ek
nik
Pe
led
ak
an
SK
De
pa
rte
me
n T
ek
nik
Pe
rta
mb
an
ga
n I
TB
2020
Pengaruh Pengaruh KekarKekar PPada ada PPeledakaeledakann
A
Orientasi bidang diskontinuitas ke arah pit :- Ketidakmantapan lereng- Backbreak berlebih
Orientasi bidang diskontinuitas ke arahmassa batuan :- Toe tidak hancur- Potensi batuan menggantung
B
Orientasi bidang diskontinuitas sejajarbidang bebas :- Lereng mantap- Arah lemparan terkontrol
Orientasi bidang diskontinuitas menyudutterhadap bidang bebas :- Muka jenjang berblok-blok- Hancuran berlebihC
D
1 #
TA
32
11
Ba
ha
n P
ele
da
k &
Te
kn
ik P
ele
da
ka
n S
K D
ep
art
em
en
Te
kn
ik P
ert
am
ba
ng
an
IT
B1
# T
A3
21
1 B
ah
an
Pe
led
ak
& T
ek
nik
Pe
led
ak
an
SK
De
pa
rte
me
n T
ek
nik
Pe
rta
mb
an
ga
n I
TB
2121
Klasifikasi Klasifikasi JJarak arak KKekarekar (Attewell, 1993)
Deskripsi Strukture Bidang Diskontinuiti Jarak - mm
Very wide spaced Very thickly bedded > 2000
Widely spaced Thickly bedded 600 - 2000
Moderately widely spaced Medium bedded 200 - 600
Closely spaced Thinly bedded 60 - 200
Very closely spaced Very thinly bedded 20 - 60
Thickly laminated (sedimentary) 6 - 20
Narrow (metamorphic and igneous) 6 - 20
Foliated, cleaved, flow-banded, etc. metamorphic 6 - 20
Extremely closely spaced < 20
Thinly laminated (sedimentary) < 6
Very closely foliated, cleaved flow-banded, etc. ( metamorphic and igneous)
< 6
1 #
TA
32
11
Ba
ha
n P
ele
da
k &
Te
kn
ik P
ele
da
ka
n S
K D
ep
art
em
en
Te
kn
ik P
ert
am
ba
ng
an
IT
B1
# T
A3
21
1 B
ah
an
Pe
led
ak
& T
ek
nik
Pe
led
ak
an
SK
De
pa
rte
me
n T
ek
nik
Pe
rta
mb
an
ga
n I
TB
2222
RQDRQD vs. vs.
Bila inti bor tidak tersedia, RQD dapat dihitung secara
tidak langsung dengan melakukan pengukuran orientasi
dan jarak antar diskontinuiti pada singkapan batuan.
Persamaan Priest & Hudson (1976):
RQD = 100 e-0.1 (0.1 + 1)
= frekuensi diskontinuiti per meter
1 #
TA
32
11
Ba
ha
n P
ele
da
k &
Te
kn
ik P
ele
da
ka
n S
K D
ep
art
em
en
Te
kn
ik P
ert
am
ba
ng
an
IT
B1
# T
A3
21
1 B
ah
an
Pe
led
ak
& T
ek
nik
Pe
led
ak
an
SK
De
pa
rte
me
n T
ek
nik
Pe
rta
mb
an
ga
n I
TB
2323
Rock Quality Designation - RQDRock Quality Designation - RQD
RQD = X 100% (m) bor total Panjang
m 0.10 bor inti total Panjang
L = 24 cm
L = 18 cm
L = 0
L = 11 cm
L = 49 cm
L = 0
Tidak ada yang lebih besarsama dengan 10 cm
Tidak ada perolehan
Pecahan karena pemboran
Pan
jang
Tot
al C
ore
Run
= 2
00 c
m
RQD = ((24+18+11+49)/200)) x 100%
RQD = 51%
Jumlah potongan inti bor diukur pada inti bor sepanjang 2 m,
Potongan akibat penanganan pemboran harus diabaikan dari perhitungan
Into bor yang lembek dan tidak baik berbobot RQD = 0 (Bieniawski, 1989).
1 #
TA
32
11
Ba
ha
n P
ele
da
k &
Te
kn
ik P
ele
da
ka
n S
K D
ep
art
em
en
Te
kn
ik P
ert
am
ba
ng
an
IT
B1
# T
A3
21
1 B
ah
an
Pe
led
ak
& T
ek
nik
Pe
led
ak
an
SK
De
pa
rte
me
n T
ek
nik
Pe
rta
mb
an
ga
n I
TB
2424
Core Drill / Inti BorCore Drill / Inti Bor
1 #
TA
32
11
Ba
ha
n P
ele
da
k &
Te
kn
ik P
ele
da
ka
n S
K D
ep
art
em
en
Te
kn
ik P
ert
am
ba
ng
an
IT
B1
# T
A3
21
1 B
ah
an
Pe
led
ak
& T
ek
nik
Pe
led
ak
an
SK
De
pa
rte
me
n T
ek
nik
Pe
rta
mb
an
ga
n I
TB
2525
Klasifikasi Metode Penggalian Klasifikasi Metode Penggalian Menurut UCSMenurut UCS
Metoda c (Mpa) Alat
Free digging 1 - 10 Shovel/loader/BWE
Ripping 10 - 25 Ripper
Rock Cutting 10 - 50 Rock cutter
Blasting > 25 Pemboran peledakan
1 #
TA
32
11
Ba
ha
n P
ele
da
k &
Te
kn
ik P
ele
da
ka
n S
K D
ep
art
em
en
Te
kn
ik P
ert
am
ba
ng
an
IT
B1
# T
A3
21
1 B
ah
an
Pe
led
ak
& T
ek
nik
Pe
led
ak
an
SK
De
pa
rte
me
n T
ek
nik
Pe
rta
mb
an
ga
n I
TB
2626
Kriteria Kriteria IIndeks ndeks KKekuatan ekuatan BBatuatu (Franklin dkk, 1971)
1 #
TA
32
11
Ba
ha
n P
ele
da
k &
Te
kn
ik P
ele
da
ka
n S
K D
ep
art
em
en
Te
kn
ik P
ert
am
ba
ng
an
IT
B1
# T
A3
21
1 B
ah
an
Pe
led
ak
& T
ek
nik
Pe
led
ak
an
SK
De
pa
rte
me
n T
ek
nik
Pe
rta
mb
an
ga
n I
TB
2727
KKlasifikasilasifikasi M Massaassa B Batuanatuan
Sistem klasifikasi massa batuan sering gunakan > 2 parameter, tergantung kepentingannya.
Klasifikasi massa batuan dibuat untuk memenuhi (Bieniawski, 1989):
1. Untuk mengidentifikasi parameter yang paling mempengaruhi perilaku massa batuan.
2. Untuk membagi massa batuan kepada kelompok grup yang berperilaku sama, yaitu kelas massa batuan dengan kualitas berbeda.
3. Untuk melengkapi suatu dasar pengertian karakteristik masing-masing kelas.
4. Untuk menghubungkan pengalaman atas pengamatan suatu kondisi massa batuan di satu tempat dengan lainnya.
5. Untuk menghasilkan data kuantitatif untuk desain rekayasa.
6. Untuk melengkapi suatu dasar umum komunikasi.
1 #
TA
32
11
Ba
ha
n P
ele
da
k &
Te
kn
ik P
ele
da
ka
n S
K D
ep
art
em
en
Te
kn
ik P
ert
am
ba
ng
an
IT
B1
# T
A3
21
1 B
ah
an
Pe
led
ak
& T
ek
nik
Pe
led
ak
an
SK
De
pa
rte
me
n T
ek
nik
Pe
rta
mb
an
ga
n I
TB
2828
Rock Mass Rating Rock Mass Rating (Bieniawski, 1973)
Sistem Rock Mass Rating (RMR), atau sering juga dikenal sebagai Geomechanics Classification
Klasifikasi ini telah dimodifikasi berulang kali begitu informasi baru dari studi-studi kasus diperoleh dan menjadikannya sesuai dengan International Standard dan prosedur.
RMR terdiri dari 5 parameter utama & 1 parameter pengontrol untuk membagi massa batuan
1. Kuat Tekan Batuan utuh (UCS)
2. RQD
3. Jarak diskontinuiti/kekar
4. Kondisi diskontinuiti/kekar
5. Kondisi air tanah
6. Koreksi dapat dilakukan bila diperlukan untuk “Orientasi diskontinuiti/kekar”
1 #
TA
32
11
Ba
ha
n P
ele
da
k &
Te
kn
ik P
ele
da
ka
n S
K D
ep
art
em
en
Te
kn
ik P
ert
am
ba
ng
an
IT
B1
# T
A3
21
1 B
ah
an
Pe
led
ak
& T
ek
nik
Pe
led
ak
an
SK
De
pa
rte
me
n T
ek
nik
Pe
rta
mb
an
ga
n I
TB
2929
RMR – A RMR – A Klasifikasi Klasifikasi PParameter arameter && PPembobotanembobotan
Parameter Selang Nilai
1Kuat tekan PLI (MPa) > 10 4 - 10 2 - 4 1 - 2
Untuk kuat tekan rendah perlu UCS
batuan utuh UCS (MPa) > 250 100 - 250 50 - 100 25 - 50 5-25 1-5 <1
Bobot 15 12 7 4 2 1 0
2 RQD (%) 90 - 100 75 - 90 50 - 75 25 - 50 < 25
Bobot 20 17 13 8 3
3 Jarak diskontinuiti > 2 m 0.6-2 m 0.2-0.6 m 0.06-0.2 m < 0.06 m
Bobot 20 15 10 8 5
4
Kondisi diskontinuiti
sangat kasar, tdk menerus, tdk ada
pemisahan, dinding batu tdk lapuk
agak kasar. pemisahan < 1
mm, dinding agak lapuk
agak kasar. pemisahan < 1 mm, dinding sangat lapuk
Slicken-sided /tebal gouge < 5 mm, atau pemisahan 1-5 mm,
menerus
Gouge lunak tebal > 5 mm, atau pemisahan > 5
mm, menerus
Bobot 30 25 20 10 0
Air tanah
Aliran/10 m panjang tero-
wongan (Lt/min)None < 10 10 - 25 25 - 125 > 125
5 Tekanan air kekar/MaksTegang
an utama0 < 0.1 0.1 - 0.2 0.2 - 0.5 > 0.5
Kondiisi umum Kering Lembab Basah Menetes Mengalir
Bobot 15 10 7 4 0
1 #
TA
32
11
Ba
ha
n P
ele
da
k &
Te
kn
ik P
ele
da
ka
n S
K D
ep
art
em
en
Te
kn
ik P
ert
am
ba
ng
an
IT
B1
# T
A3
21
1 B
ah
an
Pe
led
ak
& T
ek
nik
Pe
led
ak
an
SK
De
pa
rte
me
n T
ek
nik
Pe
rta
mb
an
ga
n I
TB
3030
RMR - BRMR - B
Peubah bobot orientasi diskontinuitiPeubah bobot orientasi diskontinuiti Jurus & kemiringan orientasi
diskontinuitiSangat mengun-
tungkanMengun-tungkan
Sedang Tidak menguntungkan
Sangat tidak menguntungkan
Terowongan 0 - 2 - 5 - 10 - 12
Bobot Fondasi 0 - 2 - 7 - 15 - 25
Lereng 0 - 5 - 25 - 50 - 60
Bobot 100 - 81 80 - 61 60 - 41 40 - 21 < 20
No. Kelas I II III IV V
Description Batuan sangat baik
Batuan baik
Batuan sedang
Batuan buruk Batuan sangat buruk
No. Kelas I II III IV V
Stand up time rata-rata 20 th. utk 15 m span
1 th. utk 10 m span
1 mgg utk 5 m span
10 jam utk 2.5 m span
30 min utk 1 m span
Kohesi massa batuan (kPa) > 400 300 - 400 200 - 300 100 - 200 < 100
Sudut gesek dalam > 450 350- 450 250- 350 150 - 250 < 150
RMR - CRMR - CKelas massa batuan menurut bobot totalKelas massa batuan menurut bobot total
RMR - DRMR - D
Arti kelas massa batuanArti kelas massa batuan
1 #
TA
32
11
Ba
ha
n P
ele
da
k &
Te
kn
ik P
ele
da
ka
n S
K D
ep
art
em
en
Te
kn
ik P
ert
am
ba
ng
an
IT
B1
# T
A3
21
1 B
ah
an
Pe
led
ak
& T
ek
nik
Pe
led
ak
an
SK
De
pa
rte
me
n T
ek
nik
Pe
rta
mb
an
ga
n I
TB
3131
Profil kekasaran Profil kekasaran (roughness) (roughness) && pemeriannya pemeriannya
(ISRM, 1981).(ISRM, 1981).Panjang profile dalam Panjang profile dalam
selang 1 - 10 mselang 1 - 10 mSSkala vertikal kala vertikal & & horizontal horizontal
samasama
Stepped rough
smooth
slickensided
rough
smooth
slickensided
Planar
rough
smooth
slickensided
Undulating
IX
VIII
VII
VI
V
IV
III
II
I
1 #
TA
32
11
Ba
ha
n P
ele
da
k &
Te
kn
ik P
ele
da
ka
n S
K D
ep
art
em
en
Te
kn
ik P
ert
am
ba
ng
an
IT
B1
# T
A3
21
1 B
ah
an
Pe
led
ak
& T
ek
nik
Pe
led
ak
an
SK
De
pa
rte
me
n T
ek
nik
Pe
rta
mb
an
ga
n I
TB
3232
Pengaruh Pengaruh OOrientasi rientasi KekarKekar DDalam alam PPembuatan embuatan TTerowongan erowongan && PPenggalianenggalian
(Bieniawski, 1989: Fowell & Johnson, 1991)
1 Pengaruh jurus & kemiringan kekar untuk penerowongan
Jurus tegak lurus sumbu terowongan Jurus paralel Dip 0 - 20o
Galian searah kemiringan
Galian melawan kemiringan sumbu terowonganTdk tergantung
jurus
kemiringan 45-90o = 20-450 = 45-900 = 20-450 = 45-900 = 20-450
Sangat mengun-tungkan
Mengun-tungkan
SedangTidak mengun-
tungkanSangat tdk
menguntungkanSedang
Tdk menguntungkan
2 Koreksi orientasi untuk penggalian dengan RMR (Fowell & Johnson, 1991)
Kelas Batuan I II III IV V
Orientasi jurus & kemiringan
Sangat mengun-tungkan
Menguntungkan SedangTidak
menguntungkanSangat tidak
menguntungkan
Bobot untuk penggalian
-12 -10 -5 -2 0
1 #
TA
32
11
Ba
ha
n P
ele
da
k &
Te
kn
ik P
ele
da
ka
n S
K D
ep
art
em
en
Te
kn
ik P
ert
am
ba
ng
an
IT
B1
# T
A3
21
1 B
ah
an
Pe
led
ak
& T
ek
nik
Pe
led
ak
an
SK
De
pa
rte
me
n T
ek
nik
Pe
rta
mb
an
ga
n I
TB
3333
Rock Mass Quality - Q SystemRock Mass Quality - Q System
Klasifikasi Massa Batuan menurut Q-System dibuat di Norwegia pada tahun 1974 oleh Barton, Lien dan Lunde, semuanya dari Norwegian Geotechnical Institute.
Pembobotan Q-System didasarkan atas penaksiran numerik kualitas massa batuan dengan menggunakan 6 parameter berikut ini: RQD Jumlah set kekar Kekasaran kekar atau diskontinuiti utama Derajat alterasi atau pengisian sepanjang kekar yang paling
lemah Aliran air Faktor reduksi tegangan
1 #
TA
32
11
Ba
ha
n P
ele
da
k &
Te
kn
ik P
ele
da
ka
n S
K D
ep
art
em
en
Te
kn
ik P
ert
am
ba
ng
an
IT
B1
# T
A3
21
1 B
ah
an
Pe
led
ak
& T
ek
nik
Pe
led
ak
an
SK
De
pa
rte
me
n T
ek
nik
Pe
rta
mb
an
ga
n I
TB
3434
Q SystemQ System
RQD = Rock quality designation Jn = Jumlah set kekar
Jr = Angka kekasaran kekar Ja = Angka alterasi kekar
Jw = Angka reduksi kondisi air SRF = Faktor reduksi tegangan
Ukuran blok - (RQD/Jn)
Kuat geser blok utuh - (Jr/Jn)
Tegangan aktif - (Jw/SRF)
SRF
Jx
J
Jx
J
RQDQ w
a
r
n
1 #
TA
32
11
Ba
ha
n P
ele
da
k &
Te
kn
ik P
ele
da
ka
n S
K D
ep
art
em
en
Te
kn
ik P
ert
am
ba
ng
an
IT
B1
# T
A3
21
1 B
ah
an
Pe
led
ak
& T
ek
nik
Pe
led
ak
an
SK
De
pa
rte
me
n T
ek
nik
Pe
rta
mb
an
ga
n I
TB
3535
Deskripsi Deskripsi && NNilai Q-Sistem (Barton dkk, ilai Q-Sistem (Barton dkk, 1974)1974)
1. Rock Quality Designation RQD (%)
A. Very poor 0 - 25B. Poor 25 - 50C. Fair 50 - 75D. Good 75 - 90E. Excellent 90 -100
2. Modified Joint Set Number (Kirsten, 1982) JnA. Massive, none or few joints 1.0B. One joint set / fissure set 1.22C. One joint set / fissure set / plus random 1.5D. Two joint sets / fissure set 1.83E. Two joint sets / fissure set / plus random 2.24F. Three joint sets / fissure set 2.73G. Three joint sets / fissure set / plus random 3.34H. Four joint sets / fissure set 4.09J. Multiple joint / fissure set 5.0
3. Joint Roughness Number Jr(a) Rock wall contact and Note :(b) Rock wall contact before 10 cm shear 1.0 Add 1.0 if the mean spacing of the relevantA. Discontinuous joint 4.0 joint set is greater than 3 mB. Rough or irregular, undulating 3.0 2. Jr = 0.5 can be used for planar slickensided C. Smooth, undulating 2.0 joints the lineations are favorable orientedD. Slickensided, undulating 1.5E. Rough or irregular, planar 1.5 .F. Smooth, planar 1.0G. Slickensided planar 0.53. Descriptions B - G refer to small - scale features & intermediate to prevent rock wall contact scale features in that order. b – nominal
(c) No rock wall contact when shearedH. Zone containing clay minerals thick
enough to prevent rock wall contact 1.0b
J. Sandy, gravelly/crushed zone thick enough 1.0b
1 #
TA
32
11
Ba
ha
n P
ele
da
k &
Te
kn
ik P
ele
da
ka
n S
K D
ep
art
em
en
Te
kn
ik P
ert
am
ba
ng
an
IT
B1
# T
A3
21
1 B
ah
an
Pe
led
ak
& T
ek
nik
Pe
led
ak
an
SK
De
pa
rte
me
n T
ek
nik
Pe
rta
mb
an
ga
n I
TB
3636
4. Joint Alteration Number Ja r
(a) Rock wall contact
A. Tightly healed, hard, nonsoftening, impermeable filling, i.e., quartz or epidote 0.75
B. Unaltered joint walls, surface staining only 1 25-35o
C. Slightly altered joint walls. Non-softening mineral
coatings, sandy particles, clay-free disintegrated rock, etc. 2 25-30o
D. Silty or sandy clay coatings, small clay fraction (non-softening) 3 20-25o
E. Softening or low-friction clay mineral coatings, i.e., kaolinite, mica. Also chlorite, talc, gypsum,
& graphite, etc., & small quantities of swelling clays (discontinuous coatings, 1-2 mm or less in thickness) 4 8-16o
(b) Rock wall contact before 10 cm shear
F. Sandy particles, clay-free disintegrate rock etc. 4 25-30o
G. Strongly over-consolidated, non-softening clay mineral fillings (continuous, < 5 mm in thickness) 6 16-24o
H. Medium or low over-consolidation, softening, clay mineral fillings (continuous,< 5 mm in thickness) 8 12-16o
J. Swelling clay fillings, i.e., monmorilonite (continuous, < 5 mm in thickness). Value of Ja depends on
percentage of swelling clay sized particles, and acces to water, etc.
8 6-12o
(c) No rock wall contact when sheared
K. Zones or bands of disintegrated or crushed rock & clay (see G., H., J., for description of clay condition) 6-8 or 16-24o
8-12
L. Zones or bands of silty or sandy clay, small clay fraction (nonsoftening) 5.0
M. Thick, continuous zones or bands of clay (see G., H., J., for description of clay condition) 10-13 or
13-20 6-24o
Note : Values of fr are intended as an approximate guide to the mineralogcal properties of the alteration products.
1 #
TA
32
11
Ba
ha
n P
ele
da
k &
Te
kn
ik P
ele
da
ka
n S
K D
ep
art
em
en
Te
kn
ik P
ert
am
ba
ng
an
IT
B1
# T
A3
21
1 B
ah
an
Pe
led
ak
& T
ek
nik
Pe
led
ak
an
SK
De
pa
rte
me
n T
ek
nik
Pe
rta
mb
an
ga
n I
TB
3737
5. Stress Reduction Factor `SRF
(a) Weakness zones intersecting excavation, which may cause loosening of rock mass when tunnel is excavatedA. Multiple occurences of weakness zonescontaining clay or chemically disintegrated rock,
very loose surrounding rock (any depth) 10.0B. Single-weakness zones containing clay or chemicallydisintegrated rock (depth of excavation < 50 m) 5.0C. Single-weakness zones containing clay or chemically disintegrated rock (depth > 50 m) 2.5D. Multiple-shear zones in competent rock (clay-free), loose surrounding rock (any depth) 7.5E. Single-shear zones in competent rock (clay-free) & (depth of excavation < 50 m) 5.0F. Single-shear zones in competent rock (clay-free) & (depth of excavation > 50 m) 2.5G. Loose open joints, heavily jointed or "sugar cube", etc. (any depth) 5.0
(b) Competent rock, rock stress problems c/1 t/1H. Low stress, near surface >200 >13 2.5J. Medium stress 200-10 13-0.66 1.0K. High-stress, very tight structure (usually favorableto stability, may be
unfavorable to wall stability 10-5 0.66-0.33 0.5-2.0L. Mild rock burst (massive rock) < 25 < 0.16 10-20
(c) Squeezing rock; plastic flow of incompetent rock under the influence of high rock pressuresN. Mild squeezing rock pressure 5-10O. Heavy squeezing rock pressure 10-20
(d) Swelling rock: chemical swelling activity depending on presence of waterP. Mild swelling rock pressure 5-10R. Heavy swelling rock pressure 10-15Note : (i) Reduce these SRF values by 25-50% if the relevant shear zones only influence but do not intersect the excavation (ii) For strongly anisotropic stress field (if measured ) : when 5 < 1/3 < 10, reduce sc and t to 0.8 c and 0.8 t; when
1/3 > 10, reduce c and t to 0.6 c and 0.6 t (where c = UCS and t = tensile strength (point load), 1 and 3 = major and minor principal stresses)
1 #
TA
32
11
Ba
ha
n P
ele
da
k &
Te
kn
ik P
ele
da
ka
n S
K D
ep
art
em
en
Te
kn
ik P
ert
am
ba
ng
an
IT
B1
# T
A3
21
1 B
ah
an
Pe
led
ak
& T
ek
nik
Pe
led
ak
an
SK
De
pa
rte
me
n T
ek
nik
Pe
rta
mb
an
ga
n I
TB
3838
6. Joint Water Reduction Factor
Approx water pressure Jw
(kg/cm2)
A. Dry excavations or minor inflow, i.e., 5 litre/min locally 1.0 < 1
B. Medium inflow or pressure occasional outwash of joint fillings 0.66 1.0-2.5
C. Large inflow or high pressure in competent rock with unfilled joints 0.5 2.5-10.0
D. Large inflow or high pressure, considerable outwash of joint fillings 0.33 2.5-10.0
E. Exceptionally high inflow or water pressure at blasting, decaying with time 0.2-0.1 > 10.0
F. Exceptionally high inflow or water pressure continuing w/o noticeable decay0. 1-0.05 > 10.0
Note :
(i) Factors C-F are crude estimates. Increase Jw if drainage measures are installed.
(ii) Special problems caused by ice formation are not considered.
___________________________________________________________________
a After Barton et.al (1974)
b Nominal