mekanika batuan- pengantar (copy)

8/11/2019 Mekanika Batuan- Pengantar (Copy)

1/26

MEKANIKA BATUAN

2 sks ( 2-0 )

SEMESTER VIII


2/26


3/26

Mid semester Mekanika batuan

Jelaskan pengertian Batuan menurut sdr !

Apa maksud Mekanika Batuan bagi

seorang ahli Teknik Sipil

Jelaskan pengertian Tegangan dan

Regangan yang terjadi , jika suatu batuan

diberikan beban Tarik / Tekan !

Terangkan pengertian Deformasi pada

batuan


4/26


5/26

BATUAN DAN

MEKANIKA BATUAN

Difinisi batuan

1. Menurut ahli Geologi

a. Batuan adalah susunan mineral dan bahanorganis yang mengkristal , bersatu membentukkulit bumi

b. Batuan adalah semua material yang

membentuk kulit bumi- Batuan terkonsolidasi

- Batuan tak terkonsolidasi


6/26

2. MENURUT AHLI TEKNIK SIPIL

a. Batuan adalah formasi kulit bumi yang keras dan solid

b. Batuan adalah material yang keras dan koheren atau

yang terkonsolidasi dan tidak dapat digali dengan cara

biasa

3. MENURUT ASTM

Batuan adalah suatu material yang terdiri dari mineral

padat ( solid ) berupa massa yang berukuran besarataupun berupa fragment - fragment


7/26

KOMPOSISI BATUAN

Kulit bumi 99 % dari beratnya, td 8 unsur

O, Si , Al , Fe , Ca , Na , K dan Mg

Komposisi dominan dari kulit bumi :

Si O2 = 59,3 %

Al2 O3 = 15,4 %

Fe2 O3 + Fe O = 6,9 %

Ca O = 5,1 %

Na2O = 3,8 % K2O = 3,1 %

Mg O = 3,5 %

H2O = 1.3 %


8/26

DEFINISI MEKANIKA BATUAN

Mekanika batuan adalah :

- Analisis dari beban atau gaya yang dikenakan pada masa

batuan

- Analisis dari dampak dalam yang dinyatakan dalam :

Tegangan ( Stress ) , Regangan ( Strain ) serta Energiyang tersimpan.

- Analisis dari dampak dalam tersebut yaitu : Rekahan

(Fragture) dan Deformasi dari batuan.

- Jadi secara singkat Mekanika batuan adalah Ilmu

yang mempelajari sifat dan perilaku batuan , jika pada

batuan tersebut dikenakan gaya atau tekanan.


9/26

SIFATSIFAT BATUAN

Heterogen

Diskontinu

Anisotrope


10/26

AKTIVITAS PADA BATUAN


11/26

PERSOALAN DALAM MEK. BATUAN

Bagaimana Reaksi batuan jika diambil untuk

dipergunakan

Seberapa daya dukung batuan , diberbagai kedalaman

Berapa kekuatan geser batuan Bagaimana sikap batuan , dibawah beban dinamis

Bagaimana pengaruh gempa dalam batuan

Berapa nilai Modulus elastis dan Poison ratio dari batuan

Bagaimana pengaruh dari bidang bidang lemah Bagaimana mekanisme keruntuhan batuan

Bagaimana metode pengujian laboratorium batuan


12/26

RUANG LINGKUP MEKANIKA BATUAN

Mengadakan penyelidikan yang bersifat teknis

Mengembangkan cara2 pengambilan sample batuan

Mengembangkan peralatan uji batuan

Menguji sifat-sifat fisik dan mekanik batuan Mempelajari sifat batuan dibawah kondisi thermal dan

keairan.

Mengklasifikasi informasi batuan dan sifat-sifat fisiknya

dalam pengembangan ilmu Teknik fondasi / Geoteknik Aplikasi mekanika batuan pada Pekj. Teknik Sipil


13/26

DEFINISI TEGANGAN DAN REGANGAN

( STRESS & STRAIN )

Tegangan adalah : Gaya P dibagi luas

potongan penampang A

= P / A

Regangan adalah : Pertambahan panjang

l dibagi dengan panjang mula-mula l = l / l


14/26


15/26

Kondisi Tegangan tergantung pada

Titik dimana ia dikenakan

Orientasi dari luas permukaan dimana ia

dikenakan

Sistem dari gaya-gaya luar yang dikenakan

pada sebuah benda


16/26

Misal sebuah titik ditengah-tengah Kubus


17/26

ANALISIS TEGANGAN PADA BIDANG

Sistem Sumbu Prinsipal

Sistem Sumbu Sembarang


18/26

LINGKARAN MOHR DARI TEGANGAN


19/26

ANALISIS REGANGAN

Ada dua jenis Deformasi yang dapat terjadi pada

sebuah benda jika menerima tegangan :

1. Regangan Longitudinal ( perubahan panjang dari

sebuah garis lurus )

2. Regangan Geser / Shear Strain ( Perubahan sudut

dari sudut yang dibentuk oleh perpotongan dua buah

garis lurus.


20/26

SIFAT FISIK DAN SIFAT MEKANIK

BATUAN

Sifat Fisik batuan , misalnya :

Berat isi ; Specific Gravity , Porositas , Absorbsi , Void

ratio.

Sifat Mekanik Batuan misalnya :

Kuat tekan , Kuat tarik , Modulus elastisitas, Poisons

ratio.

Kedua sifat tersebut dapat ditentukan di laboratorium ,maupun dilapangan ( insitu-test )


21/26

PEMBUATAN CONTOH BATUAN

DILABORATORIUM

Pembuatan dilakukan dari blok batuan yang diambil dari lapangan

yang dibor dengan alat khusus di laboratorium, contoh yang didapat

berbentuk selinder dengan diameter antara 50 - 70 mm dan

tingginya dua kali diameter tersebut.

DARI LAPANGAN

Didapat dari hasil pemboran inti ( core drilling ), langsung kedalam

batuan yang akan diselidiki, sehingga didapat sample yang

berbentuk selinder.Sample tersebut langsung dapat digunakan untuk pengujian

dilaboratorium, dengan syarat tinggi sample minimal dua kali

diameternya.


22/26

MACAM-MAMCAM PENIMBANGAN

CONTOH BATUAN

1. Berat contoh batuan asli (Natural) : Wn

2. Berat contoh kering ( sesudah dimasukkan dalam oven 90 derajat Celciusselama 24 jam ) : Wo

3. Berat contoh jenuh ( sesudah direndam dalam air selama 24 jam ) : Ww

4. Berat contoh jenuh + berat air + berat bejana : Wa

5. Berat contoh jenuh tergantung dalam air + berat air + berat bejana : Wb

6. Berat contoh jenuh dalam air : Ws = ( Wa Wb )

7. Volume contoh total = Ww Ws

8. Volume Contoh tanpa pori-pori = Wo - Ws


23/26

SIFATSIFAT FISIK BATUAN

1. Bobot isi asli ( Natural Density ) = Wn / ( Ww

Ws )

2. Bobot isi kering ( dry density ) = Wo / ( Ww Ws )

3. Bobot isi jenuh ( saturated density ) = Ws / ( Ww Ws )

4. Apparent Specific gravity = (Bobot isi kering / bobot isi air )

5. True Specific gravity = [ Wo / (Wo-Ws) ] / bobot isi air

6. Kadar air asli = [ (Wn-Wo) / Wo ] x 100 %

7. Derajat Kejenuhan = {(Wn-Wo) / (Ww-Wo)} x 100 %

8. Porositas n = { (Ww-Wo) / (Ww-Ws) } x 100 %

9. Void Ratio : e = n / ( 1 n)


24/26

PENENTUAN SIFAT MEKANIK BATUAN

UJI SIFAT MEKANIK DI LABORATORIUM

1. Pengujian Kuat Tekan ( Unconfined compressive strength test )

2. Pengujian Kuat Tarik ( Indirect tensile strength test )

3. Point Load test ( tes Franklin )

4. Pengujian Triaxial

5. Punch Shear test

6. Direct box shear strength test

7. Ultrasonic Velocity Test


25/26

UJI SIFAT MEKANIK DI LAPANGAN

1. Rock loading test ( Jacking test )

2. Block Shear test

3. In situ Triaxial compression test


26/26

mekanika batuan- pengantar (copy)

Documents