STUDI PERBANDINGAN KRITERIA KERUNTUHAN UNTUK MENENTUKAN KUAT GESER BATUAN
P呻
口ntO■
キ
)Teknik Pertambangan U面 versitas Hasanuddin
:Literia keruntuhan telah banyak ditehti untuk menentukan kuat geser batuan seperti L MOhrcOu10mb,teO五 Grinth,k五 te五a PattOn,krite五 a BartOn,dan sebagainya.Penggunaan ____‐ _ . _ . __ Lhm武 =L^____ム 血 an ter∞ b武 terga肥 __■
■
●
出 u dan kekasaran bidang disl
憮
蹴
総
希 菅
Fang dibuat inenggunakan campllran semen dan pasむ
蕊
蕊
需
1珊
蹴
1晰
1:20 dan l:30 dengan variasi bidang
出卜1_.,
penting dari penelitian ini akan menuniukkan pengaruh kekasaran terhadap kuat geser L mengg旺 lakan k五 te五 a BartOn dibandingkan dengan kriteria MOhr‐ COu10mb.
lnte施 勲ソШ ttn,J殴油 2ι
16瑠 彎腸
r‐
4/ヵ ノυ□θαぼ励
力′
aηら2ぁ Bar`"
ルθθョ
滋 θゴ Jbあ ι θ ηヵ θ
η″動 s“ as "′ α歯螢濃 激θθ “ 鮨 籠“a,3aza22侃 “ ′θた“ 劉bθ ヮ,Paιt鑢 五ηJJ7i9rイ プ ね」 ″フ “ d年 ,6口 ds θ ヵθ Fac撤 1カ ′′sttpα ″ sK力 ぉ "■ い ″b口 θ′力燿 (η ttα たた口 “ ar′ 2っ Цノbess〆 ^Lttξ "ι
〕 山
mtt
b“ .動 的 222ご
a滋
施たわ θ s〆 "れb"″ん
““′翼 η 西 働 滋 θ農 ガ 〆 ぁ
sarご 寛 η
“
・
励
盪 轟 ear s″
ν 二菫 筋廃 ル
蔦赫 … “れ rttJ」 i192.
““
週ロリχttta″ りb ra贅 %2ιと ヵ甲p力bs ttθ θttθ ιοFraЦ gね コass ο″ saear sヵ κ七モ離ゐ わ/」θbr勧 `resttt 曰吻 araご ゎ めar″ θル愛励r― (■,こJ勧 盤ルαぼ勧 b. rカ ノ麟 θ《 ガ
"乾
zttr‐ の 動
為 3T勧
AN
et遮 τ l袢 ruナ ■ 誂 腫: 『 aξ
Ψち 事 態臨 Ж蹴 お ど:枷
拙 ■lPお 喩 [蕊ξ I batuan serta faktOr eksternal tegangan yang bekeria, keberadaan pengisi,tekanan air pori,ukuran butir
L&mg diskontinu.Dalam menentukan
「
L織
e盤
竜鳳ご 蹴伍 『童 留雪器 比 竃盤 }蹴 tersebut tergantllng dan faktOr
mendukungnya, antara lain
kOndisi
織還撫醐脆轟鞭 dengan ukllran yang besar yaitu 100 L...x100
Cnl x 60 cIIl, serta pengЧ jian di labOratoriunl
menggunakan cOnto batuan dengan ukllran yang
relatif
kecil
berbentuk
silinder
l:辮 糧』 電hLi』 ∬athtt■ C懲 Spes17nen.
Hasil penting dari penelitian ini menunJll■ ■an pengaruh kekasaran terhadap kuat geser dengan menggunakan k五 teria Barton
dibandingkan dengan kriteria MOhr‐ cOu10mb.
匠 Osル .θ ィ_20%-1
2.METODE PENELITIAN 21S“
2ι
pOmpa tekan digunakan untuk me tegangan normal dan satu umt
Fヒ 晨 &ι L銀
digunakan untuk■ lenghasilkan tegangan
yang kemudian menggunakan koplhg meniadi dua untuk setiap piston sedangkan ′ ″ ages digunakan se
曇
酬
pengukur gaya"`θ yang diberikan,satu uit
besar prosedur yang dilakukan pada penentuan sifat f■ sik
merupakan peniIIIbangan. Berat
conto yang ditimbang meliputi: ―Berat conto ash(raι 22り 》:Wn ― Berat conto kering(sesudah dilnasllkkan ke
dalama
oven
selama
24
jam
dengan
temperatur kurang lebih 900C):Wo ‐ Berat
contO jenuh (sesudah diienuhkan
dengan air selama 24jam):Ww _ Berat contO jenuh tergantung di dalaIIl airi Ws
;趙貯酬 「。l:盤 蹴濯 織滞 oven dan ember bens■ a■ r.
22S震
2ι
J 鮒 盤路諸 槻 i麗∫境淵」 digunakan dua 「unit penggaris untuk perpindahan lateral_
Conto batuan yang digunakan berupa
yang dibuat da五 camp・ lran semen, paslr aむ
mekanik yang ditentukan dalam penelitian ln■ hanya yang berhubungan dengan karakteristik geser batuan,antara lam adalah nilai kohesi(D dan sudut gesek dalam(φ
)untuk
masing‐ masing kelompok material, serta nilai
dan karakteristik
perpindahan (じ )untuk masing‐ lnasing conto.
Penentuan karahristik geser i面 dilakukan dengan cara uii geSer langsung(diθ σι ttear .Karena ada dua je面 s conto yaitu conto "sの berbentuk kubus dengan ukuran besar hingga 100 cm x 100 Cm x 60 cIIl dan conto berbentuk silinder dengan diameter 54 mm, Illlaka alat
yang digunakan,preparasi conto dan prosedur uJl yang dilakukan berbeda. ― Uii Skala Besar
Uii kuat geser menggunakan conto batuan dengan ukllran yang besar sehingga dibuat alat
khusus yang diharapkan dapat digunakan untuk penguiian tersebut. Alat yang dibuat menggunakan semb■ an unlt piston sebagai gaya beban normal. ]Diameter masing‐ lnasing piston berukuran 8 cm, paniang Sぬ %崚θ maksima1 15 cm dengan kapasitas maksimllm masing‐ IIlasing piston 30 ton.Dan untuk gaya geser digunakan dua llnit piston, diameter setiap piston berukuran 17 cm,paniang S農
maksilna1 30 cnl dan dengan kemampuan masing‐ lnasing lxlencapai 35 ton.
:乳淋轟Tl∴ lttaH=輩 繊 loo cm x 60 cm,conto dibuat setengah
∞ nto beton diteruskan lingga ketingginn 0
mencapai 60 cm.Sedangkan pada∞ nto
:鍬]出 鰍X° 認:T硫 器Ⅷ潟 meIIliliki 」οЦg五 コθss
dengan kemlrlngan
sebesar 30 dan orde II sebesar kurang leb」 h
Setelah itu beton ditutup hingga ketinggin. CIIll.
_
uji Laboratonum
Conto batuan untuk penguiian di berdLameter sekitar 54 mm. Conto dengan menggunakan pipa paralon 54 nlnL. Untuk conto beton l : 20 dahulu dibuat cetakan untuk mem undulasi menggunakan lllin.
Alat yang digunakan untuk conto
adalah Jbr洗 21"b a yang dilengkapl dengan dua
diameter 腸 励
54
111■ l
pompa tekan dan dua― tr力 %θ gaυ りaa b″ 施 戯 θar 滋 励 θ terdapat tiga piston berkapastas 10 ton,satu・ 1■ it menghasilkan tegangan ■orlnal yang dan dua llnit untuk menghasilkan geser dilnana salah satu piston berfungsi untuk menggeser b,11■ oOntO
keadaan awal. Dua pompa tekan untuk menghasilkan tegangan nOrnlal tegangan geSer, sedangkan " ga
dittmakan sebagal penaur gaya diberikan.
2-以 .OSル .0,-20“
G
dengan perbandingan vol117ne Semen
yang ditusuk pada lapisan beton, setelah
Sifat
←♪
KW/7,5 HP. Untuk mengukllr dL
∈etinggian 30 cm)kemudian dilapisi
]生此″"ル &ι ″″
kuat geser puncak
pengukur gaya normal, dan satu unlt mengukur gaya geser.Motor yang untuk lnenghasilkan hstrik berkemampuan
￨ ￨―
￨￨￨￨￨￨￨1日
日 ￨￨￨￨￨￨￨1日
￨￨￨￨￨￨￨1日
￨￨￨￨￨￨￨ll11日
￨￨￨￨￨￨￨1日
1日
￨
￨¨ 1画
口1日 111
ロロロ
`〔 llllll日
illlill
1 11:￨￨￨￨￨￨￨liEllli口
“
￨〔
llIIElllll1111日
,11111111
日 肛
酬
llli:
魏
¨
脚
"欅
F飩ヽ tIIコ iatu E 4‐
unit
po可
An tegangan ged
h蔵 nn kopling dib4
饉 p plstOn ge螢
P inittmakan sebaJ 洒ぃn,satu u血 t un麟
Lr.satu unit un" hr yang digunak8
■ brkemampuanご iSp・aaθttd
・ 由 …甲at ulllt aFaノ ″ 4 』LЪ on vertikal, 山 ド 逮 untuk
卜 1記 men, paslr
Lヽ 311】 rne semen
ａ山 山ｄ
ｒ ｎ ・
n berupa
ゝυ
―
men…
Gambar l.Kerangka alat yang digunakan untuk
Чji geser conto besar
卜Pada
cOntO denga ukuran loo cm 枷 hat setengah bagla Jl'n dilapisi kOra n betOn, setelah it 陶
ketingglan colll
b pada cOnto denga 「 u■ uran yang sa皿
, betOn dilnOdi■ ka n keIILlrlngan orde
m kurang lebil1 20
L聖ョga ketinggian 6
中直n di labOratOFiUI …
rn.Conto dibua
lparalon berdiamete nttn l : 20 terlebi
1 1lntuk membua L 趾 ぬ
∞ ntO silinde Л7″ 施 助 ″
Gambar 2.Alat geser laboratorilllm yang digmakan
n dengan dua llni
LttF糧
HASIL PENGU脚
静
untuk
5趣 棚
籍
爵∬
xll盟
n高 盤 咄 鳳
淑
Lお
m plston tersebu■ dap contO yang diuii diberikan kode s 四 bnllk cOnto 町hle da五 masing‐ masing contO m 口 tekЯ n digunakttebut adalah untuk beton l:30 kecil
鯨
髯
電
beton
l:20 kecil tanpa bidang KU)dan untuk beton l:20 ang diskontinyu kasar(1:20
diskontinyu (1:20
L satu llnit untJ
藝
:樹
Hlg出
品
Ⅷ 嘉
mtuk lnaterial uii berukuran lang x lebar x tinggl=100 cm m, kode darl masing‐ lnasing
n dengan bidang diskontinyu 〕
L(1:30 BD,dan untuk beton Ing diskontinyu kasar(1:20
0■_OS
Al・ .0イ
_200イ ー3
r,多 ′JL晨
aゴ 五腋」 “
(I「
よ :I". parameter kuat
銹
tekan
￨1距
口
1嗜
― 皿碑 皿 ―
W郷酬 咆 ロ
嘔
鞘
n鼻
鳳 織 iぷ臨 蕊
a′ 五レaF″ 7x2a′ f初 L口 υb五農議ノ 」CS=(1,508D_5,189
搬晰t器諸 棚 脚 枇 :冒 茎 態 Tabel l.Hasi tti sifat isik∞ ntO mate五 al
Dimana R=angka kekasaran Sめ 2ガ ι
tti
Ｗ ％
pn
pd
ps
Cgr/cmり
(gr/clla→
(gr/cmう
1:20
1.66
1.24
1.84
1:30
33.68
69.31
60.19
2.01
1.51
1.46
2.13
37.65
82.05
66.95
2.Oag_E卿 ￢山
ｎ ％
KOde COntO
Ｓ ％
No
(1)
Keterangan.
仙飢 1珈 ― 封 ￨…
pn = bObOt isi natural pd = bobOt isi kering
噛
ps = bobOt islJenuh
l d
ξ靴 鶴よ F魏 驚 P」 n =pOrOsitas e
‐
111111111111111111
1椰
￨―
= angka pori
￨
、
1疇 囁
「 ロ ロ 』 ‖ロ 1ロ
￨￨￨￨￨￨￨111111111111
―
!lllilllT
Tabe1 2.Parameter‐ parameter hasi tti kuat teknn uniaksial ¨
CONTo l
MATERIAL UJI
CONTo 2
¨
RATA‐ RATA 崎
KMPめ Q〔 PD 1:20‐
KK
rm‐ KR
0.22
17.6
Q22 2436 o14
CMPD cMPD 0.1
0.21
18.8
CMPめ o.11 0.215
山
cMPD 18.2
o.1
躊
―
西 ― ―
4 -●ょ θ s N..θ
`_200r
￨ ￨ ￨ II111■
bbe1 3.Hasil uii kuat tekan permukaan bidang geser
KODE CONTO mate五 al
RInax
BK 1130‐ BR
tti,
nilai kuat
JCS
∈N/mう
GraF■ s
Persamaan(1)
20,1
17,5
14,42
13
1:20‐
dapat diЮ L
BERAT JENIS
16,6
6,88
rentang kurang am Hustrulid,21
pada cOnto ma
Tabe1 4. Data hasil penguiian kuat geser dan pengukuran penampang permukaan geser
JCS krite五 a
NO
τCMpD
Kode ContO
substitusi ni 賜 辺 α ke
substitusi ni 1:20‐
認 亀ぶ e
―
‐ ‐Ⅲ
― ・
…
…
…
.(1)
1:30‐
1:20‐
KK
KR
BK
0.09
0.25
0.18
0.17
0.35
0.23
13
0.26
0.48
0.37
15
0.08
0.14
0.11
0.17
0.24
0.20
0.27
0.34
0。
0.06
0.17
0.12
0.27
19
0.32
0.03
0.11
0。
1:30‐
BR
0.09
60_19
ψ ¨
場
町
鳴鑑彗鰍騨 鷺ゴ=穂認識fr。 棚 sekitar
5,4
cm.
Nilai
」LEaι
のα盪髪塑ιKJRO diperOleh melalui bentuk pern■ ukaan geser setelah
蹴Vlお11爾r為
JRC nantinya digullakan pada krite五 a
丘 施 施
滋 …
"滋
か ‐ の 」a2ル
kerllntuhan Mbhr‐ COu10mb digunakan
menyederhanakan hubungan antara ‐ tegangan
yang bekeria pada batuan keruntuhan dengan memberikЯ n
o。 1
3.95
o.14
13
15
1.51 珈
18.2
0。
28
認謡,‰ FS■ ratthd凛 :1 hasil penguJian kuat leser
Dari
yang dilakukan,baik pada skala kecil
pada skala besar diperoleh tegangan
yang berbeda pada setiap kenaikan
tegangan ■Ornlal yang diberika■ l. lDari hasil tersebut kemudian dip10t ke dalaln kurva 獄
鵬
鰤
憲
:繁
乳
yang terdapat pada tabe1 5.
翼
質
:1欝職
鮮脳』描難i運I富鷲
蹴 甜 t童麗 蹄 l鑑出 T朧 臨 酬 :lぷ亀 躍 憮胤 ぷ 乱 n潔 認僻 InF鼈i『 盤ま穏 監施 e鵠 織 ∫ 糖 SⅧ「W蹴 酬 1:霧 蹴 総 跳 喘∫誌ご ttl瑞 :1 nょ 就 knn hat geser dar■ 1翼路.me市 n』
匠 Osル .￨り _200タ ー5
ユJXI機
La2 E盪 曖覆
¨ `“
ぼ
―
硼癌■冊■
憬T盟轟蹴盤ir露 霧憲札 塁 a麗 arSЪ b擦繁 驚l違鼈 量 :
翌蹴n縫 鵠
Tabe15. Hasil pene■
NO
1:30‐
1:30‐
KU
KR
Peak
CohesiOn CMpめ
Residual
0.09
0.21
0.15
0.17
0.30
0.18
0.26
0.35
0.28
0.09
0.25
0.18
0.17
0.35
0.23
0.26
0.48
0.37
0.08
0.16
0.13
0.17
0.24
0.22
0.25
0.32
0.08
0.14
0.17
o.24
p_27
o.34
0。
BK
0.06
0.17
0.12
o.27
19
0。 32
0.03
0.11
0.09
0.15
0・
1:30‐
BR
Residual
0.15
0.08
38.41
36.50
0.13
0.06
53.18
49.06
0.07
0.06
45。
56
41.42
0・ 05
0.04
47.33
42.61
0.11
28 0。 11
_200`
49.50
脚 隔
bg uc8
Peak
Tabe1 6.Nilai tegangnn geser berdasarkan Barton,1990
6 -1ら 4 os N..0ィ
¨ 輌
φ0
28
0.20 0。
1:20‐
二
¨
τCMpD
KU
KK
―
十B_1
QIPめ
1:20‐
1‐
皿鋼
jian kuat geser langsung
Kbde COntO
1:20‐
瑞翼1 糧 聾墨胤TYttlt∬ 蹴静 面 11 dL M_u berskda遂
Dari gambar kriteria BartOn n￡
憲旨 麗織
8ebesar o,1l MPa. ,bahvra material
Kode COntO 1:20‐
KU
1120‐
KK
BARTON
」RC
P
berada di bawah kita dapat
ia BartOn te Inaterla1 1:30
pengaruh besar 1:30‐
KU
1:30‐
KR
13 15
0.22 0.22 0.22
0.24
2.32
7
o。 24
1.o0
0.24
‐ o.39
14.42
14.42 14.42
21.28 22.70 24.54
36.50
6.88 6.88
7.03 9.33
41.42
職 an kecil(G.
ha kriteria MOhrcou10mb.H
9
pendekatan nilal
絆 場:T
1:20‐
1:30‐
BK
11 13
BR
tan{lb■ JRC tan Ilb■
4.36 1.28 ‐ 1.22
40.86 _o.o7 36.50
37.79 35.28
43.75 2.42 41.04 57.78
41.42
59。
20
61.04 48.46 50.76
0.13 0.18
0.08
o.16 0.23 0.10 0.21 0.34 0.04 0.11
10g OC銑 )}
log OCヨ姦
53.18
49。 o6
Q"
41.42
47.33
42.61
ｏ﹂や 一 ‘一ザ
45.56
¨ 脚
畿』D
0勲 0 ――――むinI鰤 質 ■m嘲 ―
腕哺狂 継 い 照 摯由 崎 =泌
Gnmbar 3.K― a
030 m―
三鰊 愧
oЮ
噸珈 輻 ￨
kriteria Barton pada lnate=a11:20 dengan
bidang diskOntinyu
レ エ Osル .“ _20“ -7
岬 怒 爾 雌 醐
胸 鸞 輸饉 繭 鰤 ■機 d曇 岬 (■
鶴国膿鏡懲 d陸 蟻口航轟轟越 籠藤秘
■lD ,
Y 10848x100512
Qp . p]ι (3110
リ。2● ●CO終与
岬幽 話 .1/希煮 五滋∬ "
l
￨
薯
,ゴ
1
/
1000 1
Q劇
ゆ』ゆ
(rt W
〕
蜘 脚輔
籠麻t■ l) Linruょ 〈 113Ю 部 一――餞 oま (113併 朦R中轟tan,, m" 一――囀 (1囀 Ю嘔蠍llBal無 舅
030
0劇
〕
ぐ 夕 0 黛格融 I 生 J'籠 o議 rll131》 盤 LIIno瀬 ￨(■ 13101(R臓
tlll」
Gnlnbar 4. K― a kriteria Barton pada materia1 1:30 dengan bidang diskon…u bawah kuⅣ a MohrCoulomb bank
4.KESIMPI旺 ノロN
ukuran kecil maupun besar.
Berdasarkan hasil penelitian perbandingan kritelia keruntuhan, dapat diambil beberapa kesimp・・1会 n darl penelitian lnl: ― Nilai kuat geser pada
UCAPAN TERIMAKASIH
matenal ked
Pada kesempatan
面
penulis
terllnakasih yang sedalaIIL‐ dalaln■ ya
kasar l : 20 kriteria Barton berada di
bawah面 lai bite五 a Mohr‐ Coulomb Nllai kuat geser pada materi■ besar kasar l:20 kriteria Barton be」Lisan dengan kriteria MohFCOu10mb ― Pada materia1 1:30 halus nilai kuat geser berdasarkan krite■ ia Barton
Kepala Laborato五 um Geomekanika Dr.Ir.Suseno RIamadibrata, M.Sc dan Ridho K.Wattimena atas fasilitas bimbingan yang diberikan.
―
berada di
DAFTAR PUSTAKA Barton, N。 , 1976, “Rθ
ル物αiaコ b9ル 拓θ7‐ 2鴨 θ メ
勁
aF Rα量
′″ご 3θ
`量 `量 "'aar伽 InteHlational Journal of Rock Mechanics,Mining Sciences&Geomechanics Abstract,V Pergamon Press.
Brown E.T.,1981,“ J%dど
(力 ″
θ″
school of mines,London.
"η
激2 ras励 写 ′コご″ 鍛 け
,ISRM Suggested Methods,
働わよ Ska■a Paぬ Xしa`θ し r』b`Ha2 助 測ウル ″ Pargar」 Lりη Paル Daroii,M.,2000,“ 」 “ Tekni■ Pertnrnbangan Fakultas ルλ歯 ― ιbra2″ ',Tugas Akhir,Jllrusan 」 財 =′ "コ dan『Teknologi Minertt I駆 Kebulnian .
Hoek,E.,and Bray,JoW.,1981,``」3α 』rS“Pθ Zbgあ θθ」 ',Revised third edition,the "ど Mining and Metalllrgy,■ ondon. Hoek,E。 ,and BIown,E.T.,1980,“ υbdb曜 7り uコ ′JЪ 【ョ″ 励 slh fbar',The lnstituition of Mining
Metalurgy,London.
8‐ 堕 .05ル .0ィ ー20“
LW.A.,Mccarter,M.K.,Van Zyl,D.J.A.,2000,観 ゅ for mining,meta■ urgy and exp10ratiOn,Inc,usA.
"乱ab鞠 力 S山 “ ル勧山ど',SOciety
J"and c00k,N.G.,1976,Fundamenta1 0f Rock Mechanics,2nd EditiOn,Chapman and Han. B.,and Archambault,G.,1970,SimulatiOn of shear beha宙 1lth Symp.Rock Mech。 ,AIME,lo5‐ 125.
or Of a jOinted rock mass,Proc.
■ D.,and Vutukuri,V.S., 1978,“ 月b″ 励 θtt θ″ Mecha燿之2′ 」 らηPθr″ bs(ガ rRθ 。[Иプロ盟θ rrr,
hs Tech Pubhcations,Clausthal,Germany.
K'"げ 儡
:税 酬
L励
励
"磁
滋
珈
t hd鵬 饉 d Pubtthng and
“
嗜 よ、OsハL.o,_200`-9
