7/25/2019 Shear.doc

1/8

292.5.2. Kekuatan Geser dari Diskotinuitas

Wyllie dan Mah (2004) pemetaan geologi atau pengeboran inti digunakan untuk

mengidentifikasi keruntuhan geser yang dapat terjadi pada diskontinuitas, maka

diperlukan pengujian untuk mengetahui sudut geser dan kohesi dari sliding

surface dalam rangka untuk melakukan analisis stabilitas. elaksanaan kigiatan

in!estigasi juga harus memperoleh informasi mengenai karakteristik sliding

surface yang dapat memodifikasi parameter kekuatan geser. erlu ditekankan

karakteristik diskontinuitas meliputi janjang lereng se"ara kontinu, kekerasan

permukaan, ketebalan dan kareakteristik dari infilling , serta efek air pada sifat#

sifat infilling .

$alam desain lereng batuan, bahan batuan diasumsikan berdasarkan teori

%oulomb dimana kekuatan geser permukaan sliding dinyatakan dalam hal kohesi(") dan sudut geser (&) (%oulomb, ' dalam Wyllie dan Mah, 2004). *ntuk

planar , diskontinuitas bersih atau tidak ada infilling , kohesi akan menjadi nol dan

kekuatan geser akan ditentukan semata#mata oleh sudut gesekan. +udut gesekan

dari material batuan berkaitan dengan ukuran dan bentuk butir terpapar pada

permukaan fraktur. atu halus dan batuan dengan kandungan mika tinggi akan

"enderung memiliki sudut gesekan rendah, sementara batu kasar seperti granit,

akan memiliki sudut gesekan tinggi ( arton, '9 ). -amun, jika diskontinuitas

berisi infilling , sifat kekuatan geser fraktur sering diubah, dengan kohesi dan sudut

geser dari permukaan dipengaruhi oleh ketebalan dan sifat infilling .

ehadiran infillings sepanjang permukaan diskontinuitas dapat memiliki dampak

yang signifikan terhadap stabilitas. +angat penting bah/a infilling diidentifikasi di

dalam kegiatan in!estigasi, dan parameter kekuatan yang tepat untuk digunakan

dalam desain. engaruh infilling terhadap kekuatan geser akan tergantung pada

ketebalan dan sifat kekuatan material infilling . +ehubungan dengan ketebalaninfilling , jika lebih dari sekitar 2 # 01 akan ada sedikit atau tidak ada kontak

antar

7/25/2019 Shear.doc

2/8

0

batuan, dan sifat kekuatan geser fraktur akan menjadi sifat infilling ( oodman,

'9 0).

rilaku Shear Strength dan displacemen merupakan faktor tambahan untuk

dipertimbangkan mengenai kekuatan geser isian diskontinuitas. $alam

menganalisis stabilitas lereng, perilaku ini akan menunjukkan apakah ada

kemungkinan menjadi pengurangan kekuatan geser dengan perpindahan. $alam

kondisi di mana ada penurunan yang signifikan dalam kekuatan geser dengan

perpindahan, kegagalan lereng dapat terjadi tiba#tiba setelah gerakan dalam jumlah

ke"il.

3sian diskontinuitas dapat dibagi menjadi dua kategori umum, tergantung pada

apakah telah terjadi perpindahan sebelumnya diskontinuitas ( arton, '9 4).

ertama recently displaced discontinuities, diskontinuitas ini meliputi faults , shear

zones , clay mylonites dan bedding # surface slips . edua undisplaced

discontinuities , diskontinuitas pengisi yang tidak mengalami perpindahan

sebelumnya termasuk batuan beku dan metamorf yang telah lapuk di sepanjang

diskontinuitas untuk membentuk lapisan lempung. +elain isian diskontinuitas

pengaruh yang paling penting adalah keberedaan air dalam diskontinuitas, dimana

menyebabkan kekuatan geser berkurang akibat pengurangan efektif tegangan

geser yang normal yang bekerja pada permukaan (Wyllie dan Mah, 2004).

2.5.3. Kelas Kekuatan Batuan

erdasarkan efek skala dan kondisi geologi dapat dilihat bah/a sliding surfaes

dapat terbentuk sepanjang permukaan diskontinuitas, atau melalui massa batuan,

seperti yang diilustrasikan pada ambar 2.'2. entingnya klasifikasi yang

ditunjukkan Wyllie dan Mah (2004) bah/a dalam dasarnya semua analisis

stabilitas lereng perlu menggunakan sifat kekuatan geser baik diskontinuitas atau

massa batuan, dan ada prosedur yang berbeda untuk menentukan sifat kekuatan

sebagai berikut

a. Discontinuity shear strength (kekuatan geser dari diskontinuitas) dapat

diukur di lapangan dan laboratorium.

7/25/2019 Shear.doc

3/8

'

b. Rock mass shear strength (kekuatan geser massa batuan) ditentukan oleh

metode empiris dengan "ara analisis balik dari lereng yang dipotong dalam

kondisi geologi sama, atau melalui perhitungan yang melibatkan indeks

kekuatan batuan.

erbagai kondisi kekuatan geser yang mungkin ditemui di lereng batu seperti yang

diilustrasikan pada ambar 2.'2 jelas menunjukkan pentingnya memeriksa baik

karakteristik diskontinuitas dan kekuatan batuan selama site investigation .

ambar 2.'2. 5ubungan 6ntara eologi dan elas ekuatan atuan (Wyllie danMah, 2004)

7/25/2019 Shear.doc

4/8

2

1 3

2.6 Kriteria Keruntuhan Batuan

riteria runtuhan batuan ditentukan berdasarkan hasil per"obaan atau eksperiment.7ai, dkk. (20'0) ekspresi dari kriteria ini mengandung satu atau lebih parameter

sifat mekanik dari batuan dan menjadi sederhana jika dihitung dalam 2 dimensi,

dengan asumsi regangan bidang ( plane strain ) atau tegangan bidang ( plane stress ).

ada tegangan bidang, dua tegangan prinsipal ( principal stresses ) saja yang

berpengaruh karena satu tegangan utama sama dengan nol. ada kondisi regangan

bidang 8 8 8, maka tegangan prinsipal menengah (i ntermediate

principal

stress ) 8merupakan fungsi dari dua tegangan utama lainnya atau kriteria runtuh

hanya berfungsi pada dua tegangan utama tersebut (8 dan 8 ).

5oek dan ro/n ('9:0) mengusulkan sebuah metoda untuk menduga kekuatan

massa batuan terkekarkan. Metodanya kemudian dimodifikasi kembali (5oek,

'9: ; 5oek dan ro/n, '9::). 6plikasi kriteria runtuh ini untuk kualitas massa

batuan sangat perlu dilakukan perubahan (5oek, dkk, '992). $an pengembangan

klasifikasi baru tersebut disebut geological strength index < +3 (5oek, '994;

5oek, dkk., '99 ; 5oek dan ro/n, '99 ) kemudian dimodifikasi (5oek, dkk,

2002) dengan pengembagan rumus (2.4).

= + ( 3

+ ) (2.4)

$imana 8 ' = dan 8 = merupakan tegangan efektif maksimum dan minimum saat

batuan runtuh. 8 " adalah kuat tekan (*%+) batuan utuh. m b merupakan penurunan

konstanta material mi yang berasal dari pengujian triaksial batuan utuh dilaboratorium dengan besarnya

GSI '00 mb = mi e>p (2. ) 2: '4 D

*ntuk menentukan kuat tekan (8"), dan konstanta mi dapat dilakukan melalui uji

triaksial dengan menggunakan analisis regresi non linier .

7/25/2019 Shear.doc

5/8

= +

(2.?)

7/25/2019 Shear.doc

6/8

=

mt

a

= 3

(2. )

= ( 1 3 ) 2(2.:)

2

( )

[

2 (()2 ) ]

(2.9)

1 =

(

)[2 (()2

) ]

(2.'0)

ada penentuan kekuatan massa batuan dengan metode +3 adanya masukkan

parameter konstanta massa batuan berupa m dan s. 5oek dan ro/n telah

membuat konstanta m dan s seperti pada @abel 2.4. ada tabel tersebut

memberikan informasi semakin keras maka konstanta m dan s semakin besar.

Astimasi kekuatan massa batuan dari nilai uniaxial compressive strength

berdasarkan persamaan#persamaan

berikut ini dari 5oek, dkk., 2002.

c = ci .S (2.'')

Tensile strength = S .

ci

b

(2.'2)

s dan a adalah konstanta untuk massa batuan, dan di"ari dengan persamaan sebagai

berikut

GSI '00 s = e>p 9 D (2.' )

a = '

+ '

(eGSI 20

' e ) (2.'4)2 ?

7/25/2019 Shear.doc

7/8

4

@abel 2.4 -ilai konstanta mi batuan untuh dikelompokkan menjadi empat(5oek, 200?).

TipeBatua

Kelas !"up Te#stu!

Kasa! $e%an& 'alus $an&at

Klasti#

K"n&l" e!at

Batupasi!

$iltst"ne

Batule pun&

!a,-a#+++++ (1.)

B u

# a

n K l a s t i #

/!&ani#

0 al#+++++ ( )

Batu a!a+++++ (.+21)

Ka! "nat

B!e#si

$pa!iti#a pin& (14)

5i#!itia pin& (.)

Ki ia Batu&ip

s7n i%!i

t

5 8 T 7 5 / 9 : Ta# e!;"liasi

5a! e!

'"!n;els

7/25/2019 Shear.doc

8/8