KLASIFIKASI MASSA BATUAN

Oleh :NAJIB,S.T,M.Eng

23 November 2011

OUTLINE

Pendahuluan Sistem Klasifikasi Manfaat Macam Klasifikasi

PENDAHULUAN

Dalam banyak proyek, pendekatan klasifikasidigunakan sebagai dasar praktis merancangstruktur di bawah tanah yang kompleks

Tujuan : Mengidentifikasi parameter yang terpenting

yang mempengaruhi perilaku massa batuan Membagi formasi massa batuan yang khusus ke

dalam grup yang mempunyai perilaku samayaitu kelas massa batuan dengan berbagaikualitas

Memberikan dasar untuk pengertiankarakteristik dari tiap kelas massa batuan

Menghubungkan pengalaman dari kondisimassa batuan di satu lokasi denganpengalaman yang ditemui di lokasi lain

Mengambil data kuantitatif dan pedomanuntuk perancangan rekayasa (engineering design)

Memberi dasar umum untuk komunikasidiantara para insinyur dan geologist

Sistem klasifikasi

Sederhana, mudah diingat dan dimengerti Istilah jelas dan terminologi dapat diterima luas Sifat massa batuan yang paling signifikan

disertakan Berdasar parameter yang dapat diuji cepat, relevan

serta murah di lapangan Berdasar sistem rating yang dapat memberikan

bobot relatif yang penting pada parameter klasifikasi

Berfungsi menyediakan data kuantitatif misalnyauntuk perancangan penyangga batuan

manfaat

Meningkatkan kualitas site investigation Informasi kuantitatif untuk tujuan perancangan Penilaian rekayasa lebih baik dan komunikasi

lebih aktif

klasifikasi

7 klasifikasi : rock load, Stand-Up time, NATM, RQD, RSR, RMR System, Q-System

1. Rock Load Classification

Terzaghi (1946) memformulasikan metodeklasifikasi rasional pertama yang mengevaluasibeban batuan yang tepat untuk merancang steel sets---lebih dari 50 tahun

Klasifikasi ini hanya cocok untuk perkiraan bebanbatuan untuk terowongan yang disangga dengansteel arch,tapi tidak cocok untuk shotcrete dan rock bolt

Cecil (1970) : metode ini terlalu umum untukevaluasi secara objektif kualitas batuan dan tidakmenyediakan informasi kuantitatif sifat massabatuan

tabel

2. Klasifikasi Stand-Up Time

Lauffer Pacher (1958) : stand-up time untukberbagai active span yang dihubungkan padaberbagai kelas massa batuan

Stand-up time : jangka waktu dimanaterowongan dapat stabil tanpa penyanggasesudah penggalian

Beberapa hal mempengaruhi stand-up time : orientasi sumbu terowongan, bentukpenampang terowongan, metode penggaliandan metode penyangga

Stand-up time---diperbaiki sehingga munculNew Austrian Tunneling Method (NATM)

Hal penting dalam stand-up time adalahpenambahan span terowongan akanmengurangi langsung stand-up time (menentukan tipe dan jumlah penyanggaterowongan)

3. Klasifikasi NATM

New Austrian Tunneling Method (1962)---menonjolkan sistem klasifikasi batuan secarakualitatif.

NATM---memadukan prinsip perilaku massabatuan yang mengalami pembebanan danpemantauan (monitoring) penggalian bawahtanah saat konstruksi

NATM---hubungan antara tegangan dandeformasi di sekeliling terowongan (konsepkurva ground-reaction)

the basic principles of NATM are summarized as : Mobilization rock mass strength, Shotcrete protection to preserve the load-

carrying capacity of the rock mass, Monitoring the deformation of the excavated

rock mass, Providing flexible but active supports, and Closing of invert to form a load-bearing

support ring to control deformation of the rock mass

4. RQD

Indeks RQD : persentase perolehan inti yang utuh dari pemboran dengan panjang 10 cm atau lebih.

Rekomendasi ISRM : inti paling kecilberdiameter NX (54,7 mm) yang dibordengan menggunakan double tube core barrels

Perbandingan dari RQD dankebutuhan penyangga untukterowongan dengan lebar 6 m

Jika inti tidak tersedia, RQD dapat diperkirakan darijumlah kekar (joints) persatuan volume

RQD = 115- 3,3 Jv Jv = jumlah total kekar per m3 RQD tidak bisa dipakai secara tunggal menilai massa

batuan, karena tidak memperhatikan orientasi kekar, tightness dan material pengisi

4. Rock Structure Rating (RSR)

Dikembangkan oleh Wickman, Tiedemann and Skinner (1972)

Dikembangkan untuk penyangga steel rib Konsep : metode kuantitatif untuk mendeskripsi

kualitas batuan dan memilih penyangga yang tepat

Kontribusi utama RSR : megenalkan sistemrating untuk massa batuan

Parameter yang dipakai : geologi dan konstruksi

Parameter geologi : tipe batuan, jarak rata-rata kekar, oreintasi kekar, tipe diskontinuitas, major faults, shears and folds, sifat material batuan danpelapukan atau alterasi

Parameter konstruksi : ukuran terowongan, arahpenggalian, metode penggalian

Semua faktor dikelompokkan dalam parameter dasar A, B dan C

Parameter A: penilaian struktur berdasar : tipebatuan asal, kekerasan batuan, struktur geologi

Parameter B : efek pola diskontinuitas terhadaparah penggalian terowongan berdasar : jarak kekar, orientasi kekar dan arah penggalian terowongan

Parameter C : efek aliran air tanah berdasar : kualitas massa batuan total kombinasi A dan B

Kondisi kekar (baik, sedang, jelek) Jumlah aliran air (dalam gallon per menit per 1000

feet di dalam terowongan

Nilai RSR : A + B + C, nilai mak. 100menunjukkan kualitas massa batuan dengan kebutuhan akanpenyangga

Jika digunakan Tunnel Boring Machine (TBM) untukmenggantikan pemboran dan blasting, maka RSR dikoreksi dengan Adjustment Factor (AF) untukdiameter terowongan :

6. Klasifikasi Geomekanika (RMR system) 6 parameter yang digunakan : Uniaxial compressive strength of rock

material RQD Spacing of discontinuities Condition of discontinuities Groundwater conditions Orientation of discontinuities

6. Q system

Parameter yang digunakan : RQD Number of joint sets Roughness of the most unfavorable joint or

discontinuity Degree of alteration or filling a long the

weakest joint Water inflow Stress condition

RQD = rock quality designation Jn = joint set number Jr = joint roughness number Ja = joint alteration number Jw = joint water reduction number SRF = stress reduction factor Kualitas Q = 0,001 hingga 1000 pada skala

logaritmik kualitas massa batuan

RQD . .Jn

JrJa

JwSRF

Q =

Nilai Q dihubungkan dengan kebutuhanpenyangga terowongan dengan menetapkandimensi ekuivalen dari galian

Dimesi ekuivalen merupakan fungsi dariukuran dan kegunaan dari galian, didapat darimembagi span, diameter atau tinggi dindinggalian dengan harga Excavation Support Ration ESR)

Span atau tinggi (m)

ESRDimensi Ekuivalen =

TUGAS OBSERVASI LAPANGAN

Penentuan Kelas Massa Batuan Lokasi : Sigar Bencah (kelompok 1) Lokasi : Meteseh (kelompok 2) Lokasi : Mangun Harjo (Kelompok 3) Lokasi : Mangun Harjo (Kelompok 4) Lokasi : Mangun Harjo ( Kelompok 5)

TUGAS OBSERVASI LAPANGAN

Metode : RMR (Geomechanic Classification) Waktu pengerjaan : 3 minggu (lapangan dan

pembuatan laporan untuk presentasi) Diskusi : minggu ke-2 dari waktu pengerjaan Presentasi : 21 Desember 2011 Laporan Poster : 1 minggu setelah UAS

KLASIFIKASI MASSA BATUANOUTLINEPENDAHULUANSlide Number 4Sistem klasifikasimanfaatklasifikasiSlide Number 81. Rock Load ClassificationSlide Number 10tabelSlide Number 122. Klasifikasi Stand-Up TimeSlide Number 14Slide Number 153. Klasifikasi NATMthe basic principles of NATM are summarized as :Slide Number 18Slide Number 194. RQDSlide Number 21Slide Number 22Perbandingan dari RQD dan kebutuhan penyangga untuk terowongan dengan lebar 6 mSlide Number 244. Rock Structure Rating (RSR)Slide Number 26Slide Number 27Slide Number 28Slide Number 29Slide Number 30Slide Number 31Slide Number 326. Klasifikasi Geomekanika (RMR system)Slide Number 34Slide Number 35Slide Number 36Slide Number 37Slide Number 38Slide Number 39Slide Number 40Slide Number 41Slide Number 42Slide Number 43Slide Number 44Slide Number 45Slide Number 46Slide Number 47Slide Number 48Slide Number 49Slide Number 506. Q systemSlide Number 52Slide Number 53Slide Number 54Slide Number 55Slide Number 56Slide Number 57TUGAS OBSERVASI LAPANGANTUGAS OBSERVASI LAPANGAN