Transcript 1. Pendahuluan

MEKANIKA BATUAN
PENDAHULUAN
Definisi Batuan :
1. Geologiawan → mineral dan bahan organis
yang bersatu membentuk kulit bumi.
2. Ahli Geoteknik (Sipil) →suatu bahan yang
keras dan koheren/terkonsolidasi dan tidak
dapat digali dengan cara biasa.
3. Talobre → material yang membentuk kulit
bumi termasuk fluida yang berada
didalamnya
4. ASTM → suatu bahan yang terdiri dari
mineral padat berupa massa yang berukuran
besar ataupun berupa fragmen-fragmen.
DEFINISI MEKANIKA BATUAN
1. Coates → ilmu yang mempelajari efek gaya
terhadap batuan
• Analisis dari beban/gaya yang dikenakan
pada batuan
• Analisis dari dampak dalam yang dinyatakan
dalam tegangan (stress), regangan (strain)
atau enersi yang disimpan
• Analisis terhadap rekahan, aliran atau
deformasi dari batuan
2. Talobre → mempelajari perilaku batuan di tempat
asalnya untuk dapat mengendalikan pekerjaanpekerjaan yang dibuat pada batuan tersebut.
Teori + Pengalaman + Pekerjaan/pengujian lab +
pengujian in-situ
3. US National Committee On Rock Mechanics
→ mempelajari perilaku batuan baik secara teoritis
maupun terapan.
4. Hudson & Horrison → mempelajari reaksi batuan
apabila dikenai suatu gangguan.
5. Budavari → mempelajari distribusi gaya-gaya
dalam dan deformasi akibat gaya luar pada suatu
benda padat
SECARA UMUM :
Batuan → campuran dari satu atau lebih
mineral yang berbeda, tidak mempunyai
komposisi kimia tetap.
Mekanika Batuan → ilmu yang mempelajari
sifat dan perilaku batuan bila terhadapnya
dikenakan gaya atau tekanan.
Batuan terdiri dari batuan padat berupa kristal
dan bagian kosong seperti pori-pori, fissure,
crack, joint.
Komposisi batuan :
Kulit bumi, 99 % dari beratnya terdiri dari 8
unsur : O, Si, Al, Fe, Ca, Na, Mg dan H.
Komposisi dominan dari kulit bumi :
SiO2
= 59.8 %
Na2O
= 3.25 %
Al2O3
= 14.9 %
K2O
= 2.98 %
CaO
= 4.9 %
Fe2O3
= 2.69 %
MgO
= 3.7 %
H 2O
= 2.02 %
Fe
= 3.39 %
Tegangan dan regangan
- Rekahan terbentuk jika kekuatan batuan
dilampaui


dam
tunnel

fault

- Tegangan menyebabkan rekahan tambahan
- Medan tegangan mengubah permeabilitas kekar
- Rancangan lubang bukaan memperhitungkan
tegangan in-situ.
- Batuan luar dapat menahan tegangan tinggi
weak
High
stress
strong
Low
stress
Batuan “intact”
- Kekuatan dan kegetasan mempengaruhi
pembentukan rekahan
- Fabric batuan mencegah aliran air
- Kekuatan mempengaruhi metoda penggalian
- Perubahan tegangan utama di dekat rekahan
- Kontinu menjadi tidak kontinu
Struktur Batuan
-
Bidang diskontinu bisa mengontrol permebilitas
Struktur batuan tentukan metode penyanggaan
Penurunan tegangan oleh tekanan air

Pelemahan dan disintegrasi batuan u
Erosi pada bidang diskontinu
Rock slope

-u
Ground responsive
curve
Water exit
hard

soft
Water fall
Aliran Air
-
Apakah perlu penyaliran selama konstruksi
Perubahan tegangan di sekitar lubang bukaan
Kerusakan batuan intact sekitar lubang bukaan
Kerusakan disekitar bidang diskontinu
Lubang bukaan menurunkan MAT
Near field
slabbing
Far
field
grout
dreain
fracture
blast
Water table
drawdown
Sifat batuan
• Heterogen
• Diskontinu
• Anisotrop
B2
B3
B1
B’
Beberapa persoalan pada mekanika batuan
kuari
Tambang bawah
tanah
tunnel
Dam
Lubang bukaan
Tambang bawah
tanah
1. Bagaimana reaksi batuan ketika diambil untuk
dipergunakan
2. Berapa dan bagaimana besarnya daya dukung
(bearing capacity) batuan bila menerima
berbagai beban
3. Bagaimana kekuatan geser batuan
4. Bagaimana sikap batuan di bawah beban
dinamis
5. Bagaimana pengaruh gempa pada sistem
fondasi didalam batuan
6. Berapa nilai modulus dan poison ratio
7. Bagaimana pengaruh dari bidang-bidang
lemah
8. Metode pengujian laboratorium apa saja yang
paling mendekati kenyataan
9. Bagaimana menanggulangi deformasi oleh
perbedaan yang perlahan-lahan.
10.Hukum apa saja yang menyangkut aliran
plastik dari batuan
11.Bagaimana pengaruh anisotropterhadap
distribusi tegangan
12.Bagaimana korelasi uji in situ dengan uji
laboratorium
13. Bagaimana mekanisme keruntuhan batuan
14. Faktor apa saja yang pengaruhi rencana
kemiringan lereng.
15. Apakah roff bolting sudah aman
Interaksi antar grup-grup fungsional dalam
rekayasa tambang
MANAJEMEN
PERENCANAAN
&
PERANCANGAN
TAMBANG
GEOLOGI PERTAMBANGAN
MEKANIKA BATUAN
Implementasi program mekanika batuan
Karakterisasi Lokasi
Perumusan Model Tambang
Analisis rancangan
Pemantauan kinerja batuan
Analisis retrospeksi