klasifikasi batuan dan tanah

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 Some organic I Soil content, no original structure Decomposed II Completely Weathered soil, some remnant structure III Highly Weathered Moderately Weathered Partly change to soil > rock Partly change to soil > rock Scrape NB corestones Variable and Unreliable Good for Rip most small structure Good for Blast anything except large dams Blast Sound Scrape Assess by soil testing Excavation Foundations May need to save and re-use Unsuitable

IV

V

Slightly Weathered

Increased fracture and mineral staining Clean rock

VI

Fresh Rock

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 Very Coarse Grained Coarse Grained Moderately Grained Fine Grained Very Fine Grained 2 - 60 0.06 - 2 0.002 - 0.6 < 0.002 Particle size (mm) > 60 Equivalent Soil Grade Boulder and Cobble

Gravel

Sand Silt 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 R0

Description Extremely weak rocks

Field Identification

Indented by thumbnail

Unaxial Compressive Strenght (Approx) 0.04 to 0.15

2


ksi Specimen crumbles under sharp blow with point of R1 Very weak rocks geological hammer, and can be cut with a pocket knife. Shallow cuts or scrapes can be made in a specimen R2 Moderately weak rocks with a pocket knife. 3.6 to 7.3 ksi 0.15 to 3.6 ksi

Geological hammer point indents deeply with firm blow. Specimen cannot be

scraped or cut with a R3 Moderately strong rocks pocket knife, shallow 7.3 to 15 ksi

indentation can be made under firm blows from a hammer point. Specimen breaks with one

R4

firm Strong rocks

blow end

from of

the a

hammer

15 to 29 ksi

geological hammer Specimen requires many R5 Very strong rocks blows of a geological Greater than 29 ksi

hammer to break intact sample.

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,

3


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 Discontinuity Very widely spaced Widely spaced Moderately spaced Closely spaced Very closely spaced Description Greater than 10 ft. 3 ft to 10 ft. 1 ft to 3 ft. 2 inches to 12 inches Less than 2 inches

4


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 Very rough surfaces, Excellent Condition no separation, hard discontinuity wall. Slightly surfaces, Good Condition rough separation

less than 0.05 inches, hard wall. Slightly surface, rough separation than 0.05 discontinuity

Fair Condition

greater

inches, soft discontinuity wall. Slightly surface, Poor Condition greater inches, rough separation than 0.05 soft

discontinuity wall. Soft gouge greater than 0.2 inches, or Very poor condition open discontinuities greater inches. than 0.2

5


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 :

6


Indeks RQD : RQD (Percent) < 25 25-50 50-75 75-90 90-100 Rock Mass Quality Very poor Poor Fair Good 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 berukuran 0,075 mm. Fine Grained Inorganic Soil berukuran 0,075 mm. Fine Grained Organic Soil : Mengandung material organic yang : Mengandung > 50% partikel : Mengandung 50 % partikel

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

7


terdapat material material organic terbusukkan dalam kandungan yang tinggi. Dalam bentuk pet, tanah selanjutnya tidak dapat dilakukan pengklasifikasian sesuai dengan prosedur.identifikasi. Soil Constituent Boulder Cobble Description Particles of rock that will not pass through a 12 in. opening. Particles of rock that will pass through a 12 in. opening, but will not pass through a 3 in. opening. Particles 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. Soil that will pass through a 0.003 in. (0.075 mm) opening Sand that is nonplastic or very slightly plastic and exhibits little or no strength when airdried. Soil that will pass through a 0.003 in. (0.075 mm) opening Silt that is nonplastic or very slightly plastic and exhibits little or no strength when airdried. Soil that will pass through a 0.003 in. (0.075 mm) opening Clay that is nonplastic or very slightly plastic and exhibits little or no strength when airdried. Organic Soil Soil that contains enough organic particles to influence the soil properties Soil that is composed primarily of vegetable tissue in Peat 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.

Gravel

8


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

9


2.1.3

Klasifikasi Organic Fine Grained Soils

10


11


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)

12


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

13


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. Charts. Pengelompokan, banyak menggunakan Munsell Soil Color

Gambar 2.6 Munson Soil Color Chart

Gambar 2.7 Pengaplikasian di Lapangan

14


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

15


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

16


DAFTAR PUSTAKAMunsell 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)

17


klasifikasi batuan dan tanah

Documents