BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Batuan memiliki peran penting dalam konstruksi dan daya guna pada semua rancangan yang menyangkut struktur yang dibangun di atas ataupun di dalam batuan tersebut. Parameter kekuatan adalah parameter utama dalam pemanfaatan baik material maupun massa batuan dalam rancangan keteknikan. Parameter kekuatan ini selain dipengaruhi oleh jenis batuan, juga dipengaruhi oleh tingkat pelapukan pada batuan tersebut (Johnson dan van De Graff, 1998). Pelapukan yang terjadi pada batuan mengubah komposisi kimia, mineralogi, dan sifat fisiknya. Kondisi ini seringkali kurang dipahami sehingga menimbulkan kendala-kendala dalam aplikasi keteknikan pada material ini (Dearman, 1995 op cit. Setiadji dkk., 2006). Proses ubahan dicapai melalui dua proses utama, yaitu pelapukan fisik dan pelapukan kimia. Pelapukan fisik melibatkan disintegrasi fisik-mekanik pada partikel-partikel batuan, umumnya ditandai pula dengan hancurnya kemas (fabric) batuan yang akan menghasilkan pola kemas baru; sedangkan pelapukan kimia melibatkan proses dekomposisi batuan dimana akan terjadi ubahan kimia mineral induk (parent minerals) penyusun batuan membentuk mineral-mineral sekunder (secondary minerals). Pada aplikasi geologi teknik, penelitian pengaruh pelapukan terhadap batuan sangat diperlukan. Adanya pelapukan baik pada massa maupun material batuan seringkali mengakibatkan rencana desain rekayasa menjadi khas (Dearman dkk., 1978). Berlangsungnya proses pelapukan yang meskipun secara geologi dapat dikatakan relatif lambat akan memberikan pengaruh terhadap kondisi batuan. Derajat dari pelapukan akan merefleksikan waktu, proses-proses, dan kondisi, misalnya singkapan batuan, pola rekahan, dan kandungan air (moisture). Adanya proses pelapukan dapat menimbulkan masalah selama dan setelah kegiatan konstruksi baik di permukaan maupun bawah permukaan. Tingkat pelapukan yang berlangsung pada batuan adalah fungsi dari kondisi lingkungan dan sifat dari massa maupun material batuan.
1
Pendahuluan
2
Untuk meneliti pengaruh pelapukan terhadap kekuatan batuan, alat Schmidt hammer dapat dipakai sebagai metode yang praktis dan efisien. Schmidt hammer adalah sebuah instrumen yang kompak dan ringan untuk mengukur kekerasan relatif dari permukaan material. Alat ini telah secara luas digunakan untuk pengujian beton dan batuan yang dapat dilakukan secara in situ maupun pengujian terhadap sampel di laboratorium. Schmidt hammer terdiri dari pegas yang dipasang pada sebuah pengisap (plunger) yang ketika dilepaskan akan menghantam permukaan dan menyebabkan sebuah massa dalam alat tersebut memantul (rebound). Magnitud dari pantulan diindikasikan dalam skala pada rebound number. Angka ini yang disebut sebagai nilai Schmidt hammer (Schmidt hammer value) dan memberikan indikasi kekerasan permukaan yang dapat dikorelasikan dengan kekuatan dari material yang diuji.
1.2 Maksud dan Tujuan Maksud dilakukannya penelitian ini adalah mempelajari karakteristik pelapukan pada batuan andesit di daerah Soreang dan implikasinya terhadap tingkat kekuatan batuan tersebut. Adapun tujuan yang ingin dicapai dari penelitian ini adalah sebagai berikut : 1. Untuk mengetahui karakteristik setiap derajat pelapukan yang berkembang secara sistematik berdasarkan hasil pengamatan dan investigasi lapangan dan laboratorium. 2. Untuk mengetahui kekuatan batuan pada setiap perkembangan derajat pelapukan batuan tersebut. 3. Untuk mengetahui pola perubahan kekuatan batuan akibat pelapukan.
1.3 Lokasi Penelitian Lokasi penelitian termasuk dalam wilayah Desa Jelegong, Kecamatan Soreang, Kabupaten Bandung (Gambar 1.1). Posisi geografis lokasi penelitian berada pada koordinat 6o56’55” – 6o57’11” BT dan 107o31’31” – 107o31’47” LS. Daerah ini dapat dicapai dengan kendaraan bermotor dari Bandung selama kurang lebih satu jam perjalanan.
Pendahuluan
3
Gambar 1.1 Peta indeks lokasi penelitian.
1.4 Ruang Lingkup Penelitian Lingkup penelitian yang akan disajikan adalah perkembangan derajat pelapukan pada andesit di daerah penelitian yang dibatasi pada pengamatan massa dan material batuan serta pengujian sifat fisik material batuan sebagai indikator tingkat pelapukan baik secara in-situ maupun laboratorium. Pengamatan dan investigasi perkembangan derajat pelapukan dilakukan secara vertikal dengan asumsi bahwa pelapukan adalah fungsi dari kedalaman. Dari hasil pengamatan dan pengujian tersebut dapat diketahui karakterisasi setiap derajat pelapukan batuan baik visual maupun berdasarkan parameter kekuatan batuannya.
1.5 Tahapan dan Metode Penelitian Kegiatan yang dilakukan dalam penelitian tugas akhir ini meliputi beberapa tahap yaitu tahap studi pendahuluan, tahap pekerjaan lapangan, tahap pekerjaan laboratorium, tahap pengolahan dan analisis data, dan yang terakhir adalah tahap penulisan tugas akhir (Gambar 1.2).
Pendahuluan
4
Gambar 1.2 Diagram alir penelitian
1.5.1 Tahap Studi Pendahuluan Pada tahap studi pendahuluan dilakukan pengumpulan data geologi regional daerah penelitian, data dan referensi mengenai kajian pelapukan batuan, dan metode untuk penentuan kekuatan batuan serta penyusunan proposal tugas akhir.
Pendahuluan
5
1.5.2 Tahap Pekerjaan Lapangan Pekerjaan lapangan didasarkan pada pengamatan singkapan dan pengujian insitu menggunakan Schmidt hammer. Secara lebih detil, tahapan pekerjaan lapangan yang dilakukan meliputi : a. Pengamatan terhadap singkapan untuk mengidentifikasi perkembangan derajat pelapukan. b. Pendeskripsian material batuan dalam istilah geologi teknik untuk setiap derajat pelapukan. c. Pengujian Schmidt hammer untuk menentukan parameter kekerasan dan kondisi pelapukan batuan. d. Pengambilan contoh batuan secara kontinu pada setiap derajat pelapukan untuk pengujian di laboratorium. e. Pengambilan foto dan pembuatan penampang morfologi yang menggambarkan urutan derajat pelapukan batuan. Hasil pengamatan dan detugas akhir material batuan pada singkapan akan memberikan perbedaan karakteristik akibat disintegrasi fisik maupun dekomposisi material penyusun batuan dalam satu kolom pengamatan. Sedangkan pengujian dengan Schmidt hammer akan menghasilkan rentang nilai pantulan (rebound value) yang jika dikombinasikan dengan hasil pengamatan dan deskripsi akhir material batuan, akan dapat disusun suatu penggolongan derajat pelapukan dan hubungannya dengan tingkat kekerasan batuan.
1.5.3 Tahap Pekerjaan Laboratorium Pada tahap laboratorium, data geomekanik yang akan ditentukan meliputi : a. Pengujian sifat indeks batuan untuk mengetahui nilai porositas dan berat isi kering (dry unit weight). Penentuan berat isi kering bertujuan untuk mengkalibrasi estimasi nilai kuat tekan berdasarkan uji Schmidt hammer. b. Analisis petrografi untuk mengetahui karakteristik mikroskopis dan mineralogi batuan dalam setiap derajat pelapukan yang berbeda dengan menggunakan sayatan tipis.
Pendahuluan
6
1.5.4 Tahap Pengolahan dan Analisis Data Data hasil pengujian in situ dengan Schmidt hammer dan hasil penentuan unit weight kemudian diolah untuk mencari nilai kuat tekan uniaksial secara empiris. Dari data-data tersebut kemudian dianalisis dalam hubungannya dengan tingkat pelapukan batuan. Sebagai hasil akhir, disusun skema klasifikasi derajat pelapukan andesit dan model yang menggambarkan hubungan proses pelapukan dan karakteristik kekuatan batuannya.
1.5.5 Tahap Penulisan Tugas akhir Pada tahap terakhir ini seluruh tahapan yang dimulai dari studi pendahuluan hingga hasil pengolahan dan analisis data akan ditulis dalam bentuk tugas akhir yang akan dipresentasikan dalam kolokium dan sidang sarjana.
1.6 Sistematika Pembahasan Penulisan laporan tugas akhir ini dibagi menjadi lima bab, masing-masing bab memiliki pokok pembahasan tertentu dengan sistematika sebagai berikut : •
Bab I Pendahuluan; Bab awal dari laporan tugas akhir ini membahas latar belakang penyusunan tugas akhir, maksud dan tujuan, lokasi daerah penelitian, ruang lingkup penelitian, tahapan dan metode penelitian, dan yang terakhir adalah sistematika pembahasan.
•
Bab II Tinjauan Pustaka; Pada bab ini bahasan yang diketengahkan adalah hasil tinjauan pustaka berupa tatanan geologi regional daerah penelitian, landasan teori pelapukan batuan, dan kekuatan batuan. Dalam tatanan geologi regional akan dibahas fisiografi Jawa Barat, stratigrafi regional, dan struktur geologi regional. Dalam landasan teori pelapukan batuan akan dibahas mengenai karakteristik andesit, proses pelapukan, faktor-faktor yang mempengaruhi proses pelapukan, efek pelapukan, dan klasifikasi pelapukan serta beberapa parameter yang dapat digunakan untuk menggambarkan kekuatan batuan.
•
Bab III Karakteristik Pelapukan Andesit; Pembahasan pada bab ini meliputi geologi lokasi penelitian, karakterisasi derajat pelapukan yang meliputi penyelidikan lapangan dan pengujian in situ serta pengujian laboratorium, dan
Pendahuluan
7
klasifikasi perkembangan derajat pelapukan batuan andesit berdasarkan karakterisasi lapangan dan laboratorium. •
Bab IV Derajat Pelapukan Andesit dan Perubahan Kekuatan Batuannya; Analisis hasil uji Schmidt hammer akan diketengahkan sebagai bahasan pertama pada bab ini, dilanjutkan dengan korelasi derajat pelapukan andesit terhadap kekuatan batuannya, dan karakteristik perubahan kekuatan batuan andesit.
•
Bab V Kesimpulan; Bab terakhir ini memuat kesimpulan dari penelitian yang telah dilakukan.
