salahsatu karakteristik utama dari batuan utuh
TRANSCRIPT
-
8/17/2019 Salahsatu Karakteristik Utama Dari Batuan Utuh
1/3
BATUAN UTUH, DISKONTINUITAS, DAN STRUKTUR BATUAN
Batuan utuh (intact rock ) dalam istilah rekayasa didefinisikan sebagai batuan yang
tidak mengandung rekahan secara signifikan. Namun pada skala kecil, batuan
utuh terdiri dari butiran yang memiliki struktur mikro akibat pengaruh proses
pembentukan awal batuan. Selanjutnya, peristiwa geologi dapat mempengaruhi
sifat mekanik dan kerentanan batuan melalui penetrasi air dan pengaruh
pelapukan.
Deskripsi yang paling penting dari perilaku mekanik adalah kura tegangan
( stress)!regangan ( strain) melalui pengujian kompresi satu arah (uniaksial). "ura
ini akan menggambarkan pengaruh yang sangat signifikan dari struktur mikro
batuan dan sejarah dari perilaku mekaniknya.
#da beberapa karakteristik yang menarik dalam pengujian tersebut. $ang pertama
adalah kekakuan ( stiffness) yang didefinisikan sebagai modulus $oung (%). &ada
bagian kura sebelum puncak keruntuhan ( pre-peak ), batuan menjadi lebih atau
kurang elastis. Dalam kondisi material batuan benar!benar elastis, tidak terjadi
penyerapan energi. 'aterial bereaksi terhadap pembebanan secara seketika dan
juga dapat mempertahankan tingkat tegangan tertentu. ntuk material dengan
modulus tinggi (kaku), bagian awal dari kura tegangan!regangan akan curam
sedangkan untuk material dengan modulus rendah (lunak), kura akan menjadi
landai. "arakteristik kedua adalah kuat tekan (compressive strength), tegangan
maksimum (maximum stress) yang dapat dipertahankan batuan. "arakteristik
ketiga adalah kecuraman dari bagian penurunan kura yang merupakan ukurankerapuhan batuan.
Dua kasus utama yang ditunjukkan dalam kura tersebut adalah perilaku setelah
kuat tekan tercapai dalam bentuk regangan yang menerus pada tingkat tegangan
yang sama (material lentur atau lunak) dan penurunan tingkat tegangan menjadi
nol pada nilai regangan yang sama (material getas). Bahkan, kondisinya akan
-
8/17/2019 Salahsatu Karakteristik Utama Dari Batuan Utuh
2/3
menjadi lebih rumit jika terdapat material yang mengeraskan regangan ( strain-
hardening ) dan material super getas ( super-brittle).
Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, bentuk kura tegangan!regangan
ditentukan oleh keberadaan struktur mikro. 'isalnya, basal dengan butirannya
yang halus, memiliki kekakuan tinggi, kekuatan tinggi, dan sangat getas. Di sisi
lain, batugamping dengan ariasi ukuran butir, memiliki kekakuan menengah,
kekuatan menengah, dan penurunan kura yang lebih landai akibat kerusakan
bertahap dari struktur mikro.
Batuan akan hancur atau runtuh setelah puncak keruntuhan ( post-peak ) dalam
kura tegangan!regangan dan juga memiliki karakteristik mekanik. "onsekuensi
dari hal ini di antaranya
a. 'elalui proses alam, batuan insitu mungkin sudah runtuh*hancur dan
membentuk sesar dan kekar.
b. Sesar dan kekar mungkin menjadi bidang lemah dalam struktur batuan.
Selama proses litifikasi dan sepanjang sejarah geologi, terdapat periode orogenik
dan proses pembebanan yang bekerja terhadap batuan. Selanjutnya, terbentuk
rekahan batuan dan struktur batuan lainnya (yang seringnya sangat kompleks)
pada blok batuan.
Dalam istilah mekanika dan analisis tegangan dengan asumsi material bersifat
kontinu, karakteristik geologi seperti sesar, kekar, bidang perlapisan, dan belahan
disebut sebagai diskontinuitas dalam kegiatan rekayasa. Diskontinuitas ini
memiliki banyak ciri geometris dan mekanis yang sering mempengaruhi perilaku
keseluruhan massa batuan. Diskontinuitas akan memiliki bentuk, ukuran, dan
orientasi pada arah tertentu. "eseluruhan susunan geometris dari diskontinuitas
dalam suatu massa batuan disebut sebagai struktur batuan. Di dunia rekayasa,
sangat penting untuk mengerti struktur geometri ini.
#da tiga cara pembentukan rekahan pertama dengan tarikan ( pulling apart ),
kedua oleh geseran ( shearing ), dan ketiga kombinasi keduanya. &embentukan
-
8/17/2019 Salahsatu Karakteristik Utama Dari Batuan Utuh
3/3
rekahan tersebut mengarah kepada dua jenis diskontinuitas mendasar, yaitu
pembukaan yang diistilahkan sebagai kekar dan pergerakan lateral yang
diistilahkan sebagai +ona geser atau sesar. enis diskontinuitas tersebut terdapat
pada semua massa batuan di berbagai skala sehingga secara signifikan akan
mempengaruhi deformabilitas, kekuatan, dan keruntuhan massa batuan. Selain itu,
karakteristik penting lainnya seperti permeabilitas dipengaruhi hampir seluruhnya
oleh konfigurasi struktur batuan.
Dalam prakteknya, diskontinuitas batuan memiliki implikasi untuk semua
kegiatan rekayasa. "eruntuhan sering dikaitkan langsung dengan diskontinuitas
yang merupakan bidang lemah dari struktur yang sudah ada ( pre-existing ),
kealamian, dan material rekayasa. Selain itu, perbedaan antara kekar dan sesar
menjadi begitu penting. ika dua sisi rekahan didorong satu sama lain,
diskontinuitas cenderung memiliki resistensi rendah untuk setiap kenaikan
tegangan geser akibat kegiatan rekayasa. -al ini sangat membantu para engineer
untuk memahami struktur geologi dan struktur batuan.
Referensi:
-udson, . #. dan -arrison, . &. (//0) Engineering Rock Mechanics, %lseier,
", 1/ 2 34.