Mekanika batuan: Perbedaan antara revisi
Konten dihapus Konten ditambahkan
kTidak ada ringkasan suntingan |
Fitur saranan gambar: 1 gambar ditambahkan. |
||
| (5 revisi perantara oleh 4 pengguna tidak ditampilkan) | |||
Baris 1:
[[Berkas:Diedre normal.jpg|jmpl|Batuan yang terjal]]
'''Mekanika batuan''' adalah salah satu cabang ilmu [[mekanika]] yang mempelajari mengenai perilaku dari [[Batu|batuan]] yang menerima [[Gaya (fisika)|gaya]] atau [[tekanan]] tertentu. Ruang lingkup keilmuan mekanika batuan bersifat teoretis maupun praktis.<ref>{{Cite journal|last=Hardianti, Maryanto, dan Yuliadi|date=2018|title=Uji Kelinieran Keruntuhan Batuan antara Kuat Tarik, Kuat Tekan Uniaksial dan Kuat Traksial Batu Gamping: Studi Kasus di Kecamatan Gronggom Kabupaten Brebes Provinsi Jawa Tengah|url=http://karyailmiah.unisba.ac.id/index.php/pertambangan/article/download/9652/pdf|journal=Prosiding Teknik Pertambangan|volume=4|issue=1|pages=195|issn=2460-6499}}</ref> Mekanika batuan menjadikan batuan utuh dan [[massa]] batuan sebagai [[objek]] penyelidikannya.<ref>{{Cite journal|last=Melati, S., dan Riswan|date=2019|title=Prediksi Modulus Elastisitas Batuan Utuh dan Modulus Deformasi Massa Batuan dari Kurva Perilaku Konstitutif|url=https://media.neliti.com/media/publications/295516-prediksi-modulus-elastisitas-batuan-utuh-89bdf386.pdf|journal=Jurnal Jejaring Matematika dan Sains|volume=1|issue=2|pages=78|doi=10.36873/jjms.v1i2.214|issn=2686-1658}}</ref> Dalam mekanika batuan, karakteristik batuan yang informasinya diperlukan meliputi modulus [[Deformasi (mekanika)|deformasi]], modulus pasca runtuh, [[Elastisitas (fisika)|elastisitas]], kuat tekan, geser dan tarik, sudut geser dalam, daya dukung, dan [[Kohesi (kimia)|kohesi]].{{Sfn|Pusat Penelitian dan Pengembangan Jalan|1996|p=48}} Mekanika batuan merupakan salah satu bidang keilmuan yang berkaitan dengan [[pekerjaan]] pada [[teknik pertambangan]].<ref>{{Cite book|last=Saleh. L. M., dan Wahyu, A.|date=2019|url=https://www.google.co.id/books/edition/K3_Pertambangan_Kajian_Keselamatan_Dan_K/dZa4DwAAQBAJ?hl=id&gbpv=1&dq=mekanika+batuan&pg=PT20&printsec=frontcover|title=K3 Pertambangan: Kajian Keselataman dan Kesehatan Kerja Sektor Pertambangan|location=Sleman|publisher=Deepublish|isbn=978-623-02-0096-0|pages=7|url-status=live}}</ref> Kondisi mekanika batuan merupakan salah satu parameter yang diperlukan dalam pemilihan dan penentuan metode pertambangan bawah tanah.<ref>{{Cite book|last=Mahler, A., dan Sabirin, N.|date=2008|url=https://www.google.co.id/books/edition/Dari_Grasberg_sampai_Amamapare/p53GHh23PGgC?hl=id&gbpv=1&dq=mekanika+batuan&pg=PA147&printsec=frontcover|title=Dari Grasberg sampai Amamapare|location=Jakarta|publisher=PT Gramedia Pustaka Utama|isbn=978-979-22-3876-1|pages=147|url-status=live}}</ref>
== Prinsip ==
=== Tekanan litostatik ===
Tekanan litostatik merupakan tekanan yang sangat besar yang nilainya lebih besar dibandingkan dengan tekanan hidrostatik. [[Batuan]] yang mengalami tekanan litostatik adalah batuan yang berada di dalam Bumi. Arah dari tekanan litostatik adalah ke segala arah. Tekanan litostatik semakin besar menekan batuan yang berada pada posisi yang semakin dalam di dalam Bumi.{{Sfn|Noor|2012|p=232}}
=== Tegasan ===
Tegasan merupakan [[Gaya (fisika)|gaya]] yang bekerja pada suatu luas permukaan dari suatu benda. Terkait dengan batuan, tegasan ialah suatu kondisi yang terjadi pada batuan sebagai tanggapan dari gaya-gaya yang berasal dari luar. Besarnya tegasan merupakan perbandingan antara nilai gaya yang bekerja pada luas suatu permukaan dibagi dengan luas permukaan benda tersebut Tegasan dibedakan menjadi tegasan utama dan tegasan pembeda. Tegasan utama merupakan tegasan yang bekerja pada salah satu permukaan yang mempunyai komponen tegasan prinsipal. Sedangkan tegasan pembeda adalah perbedaan antara tegasan pada nilai maksimal dan tegasan pada nilai minimal. Rekahan atau retakan akan terjadi pada bebatuan ketika nilai tegasan melebihi kekuatan yang tersimpan di dalam batuan.{{Sfn|Noor|2012|p=232-233}}
=== Gaya tegasan ===
Gaya tegasan merupakan gaya yang muncul akibat tegasan. Gaya ini timbul sebagai akibat dari perubahan panjang, [[perubahan bentuk]], dan dilatasi batuan. Gaya tegasan juga dapat timbul akibat ketiga hal tersebut terjadi secara bersamaan. Adanya perubahan tekanan litostatik membuat benda yang homogen mengalami perubahan volume, tetapi tidak mengalami perubahan bentuk. Salah satu contohnya adalah batuan gabro yang mengembang ketika gaya hidrostatiknya berkurang. Perubahan bentuk umumnya terjadi ketik gaya terpusat pada suatu benda sehingga tiga jenis fasa terlampaui. Fasa-fasa ini yaitu fasa elastisitas, fasa plastisitas, dan fasa pecah. Fasa plastisitas tidak dicapai oleh bahan yang rapuh karena umumnya pecah terlebih dahulu. Sementara bahan yang memiliki plastisitas akan mempunyai rentang waktu antara fasa elastisitas dan fasa pecah. Di dalam mekanika batuan, hubungan ketiga fasa tersebut ditunjukkan oleh tegasan dan tarikan. Gaya yang diperlukan untuk pecah pada suhu dan tekanan permukaaan tertentu dihitung sebagai kekuatan batuan. Setiap batuan mempunyai kekuatan yang berbeda-beda meskipun jenis batuannya sama. Penyebabnya adalah kondisi pembentukan yang berbeda-beda pula.{{Sfn|Noor|2012|p=233}}
== Kebutuhan informasi ==
Dalam mekanika batuan, [[informasi]] yang paling utama ialah mengenai kekuatan material pada batuan. Informasi ini lebih utama dibandingkan dengan informasi mengenai kekerasan batuan. Pentingnya informasi mengenai kekuatan material pada batuan merupakan akibat dari adanya opini dari para ahli geologis. Kekuatan batuan diartikan sebagai ketahanan batuan terhadap lekukan dan goresan yang penilaiannya tidak hanya mencakup penilaian secara kuantitatif. Kekuatan batuan dalam kategori lunak dibedakan menjadi batuan lunak dan batuan sangat lunak. Batuan sangat lunak merupakan batuan yang dapat remuk dan dapat dikupas menggunakan [[pisau]]. Sedangkan batuan lunak merupakan material yang dapat dipotong dan dikupas menggunakan pisau.{{Sfn|Pusat Penelitian dan Pengembangan Jalan|1996|p=69}} Kemudian kekerasan batuan yang bersifat keras dibedakan menjadi batuan keras sedang, batuan keras dan batuan sangat keras. Batuan keras sedang memiliki material yang tidak dapat dipotong atau dikupas dengan pisau, tetapi dengan satu pukulan kuat menggunakan palu geologi, materialnya dapat pecah. Batuan keras merupakan material yang pecah ketika dipukul dengan palu geologi. Sedangkan batuan sangat keras merupakan material yang hanya dapat pecah setelah dipukul berkali-kali menggunakan palu geologi.{{Sfn|Pusat Penelitian dan Pengembangan Jalan|1996|p=71}}
== Penerapan teoretis ==
=== Kelayakan ekonomi pertambangan ===
Mekanika batuan menjadi salah satu parameter masukan yang menjadi referensi bagi perubahan atas penilaian kelayakan operasi dari suatu pertambangan secara [[ekonomi]]. Parameter mekanika batuan yang utama dalam hal ini meliputi sistem dan pola urutan dari penyanggah batuan.<ref>{{Cite book|last=Toba|first=Rudi|date=2020|url=https://www.google.co.id/books/edition/Tambang_Bawah_Tanah_Block_Caving_Hauling/VCEWEAAAQBAJ?hl=id&gbpv=1&dq=mekanika+batuan&pg=PA35&printsec=frontcover|title=Tambang Bawah Tanah Block Caving, Hauling dan Sistem Penanganan Bijih Mineral (Oreflow System)|location=Sleman|publisher=Deepublish|isbn=978-623-02-1937-5|pages=35|url-status=live}}</ref>
=== Pemahaman struktur geologi ===
Suatu [[struktur]] geologi dapat dipahami dengan mudah dengan mengenali prinsip-prinsip dasar dari mekanika batuan. Prinsip ini diantaranya meliputi konsep gaya, tekanan, dan [[Tarikan (fisika)|tarikan]]. Prinsip dasar mekanika batuan ini dapat mempermudah pemahaman terhadap asal-usul dan [[mekanisme]] terbentuknya suatu struktur geologi.<ref>{{Cite book|last=Noor|first=Djauhari|date=2014|url=https://www.google.co.id/books/edition/Pengantar_Geologi/TRdADAAAQBAJ?hl=id&gbpv=1|title=Pengantar Geologi|location=Sleman|publisher=Deepublish|isbn=978-602-280-256-3|pages=421|url-status=live}}</ref>
== Penerapan praktis ==
=== Pembangunan pembangkit listrik tenaga panas bumi ===
Uji seleksi mengenai lokasi pembangunan [[pembangkit listrik tenaga panas bumi]] dilakukan ketika pengujian pengeboran sumur eksplorasi telah selesai dilakukan. Setelahnya ditetapkan beberapa tempat yang menjadi kandidat tempat pembangunan pembangkit listrik tenaga panas bumi. Pemilihan tempat ini ditinjau dari tingkat kestabilan secara [[geologi teknik]], keterjangkauan, efisiensi serta peluang pengembangan sumur eksplorasi yang memadai. Pada tahap survei [[galian]], diadakan beberapa jenis survei yang salah satunya yaitu survei keberadaan dan kualitas mekanika batuan.<ref>{{Cite book|last=Hadimuljono, M. B., Kurniawan, P., dan Rahardjo, W.|date=2019|url=https://www.google.co.id/books/edition/GEOTHERMAL_ECONOMICS_HANDBOOK_IN_INDONES/xCawDwAAQBAJ?hl=id&gbpv=1|title=Geothermal Economics Handbook in Indonesia: Peluang dan Tantangan|location=Yogyakarta|publisher=ANDI|isbn=978-979-29-8339-5|editor-last=Christian|editor-first=Putri|pages=101-102|url-status=live}}</ref>
=== Pembuatan terowongan ===
Pada pembuatan [[terowongan]], pengujian mekanika batuan menjadi salah satu tahap kegiatan di dalam pengujian akhir bagi terowongan yang dapat memperkuat kelayakan pembuatannya.{{Sfn|Pusat Penelitian dan Pengembangan Jalan|1996|p=33}} Pengujian mekanika batuan diawali dengan pengambilan contoh batuan melalui pengeboran.{{Sfn|Pusat Penelitian dan Pengembangan Jalan|1996|p=39}} Pengujian mekanika batuan pada terowongan secara langsung dapat mempercepat proses evaluasi kebutuhan perkuatan batuan yang bersifat sementara maupun tetap. Tujuan lainnya ialah memperoleh paramater pembebanan yang berguna sebagai informasi dalam merancang dinding terowongan dengan bahan konstruksi berupa material batuan. Pengujian mekanika batuan juga dapat dilakukan guna memperoleh metode panggalian yang tepat.{{Sfn|Pusat Penelitian dan Pengembangan Jalan|1996|p=48}}
== Lihat juga ==
* [[Geologi rekayasa]]
Baris 9 ⟶ 39:
* [[Plastisitas massa batuan]]
== Referensi ==
=== Catatan kaki ===
{{reflist}}
=== Daftar pustaka ===
* {{Cite book|last=Noor|first=Djauhari|date=2012|url=https://www.academia.edu/16849979/PENGANTAR_GEOLOGI|title=Pengantar Geologi|location=Bogor|publisher=Pakuan University Press|edition=2|ref={{sfnref|Noor|2012}}|url-status=live}}
* {{Cite book|last=Pusat Penelitian dan Pengembangan Jalan|date=1996|url=https://simantu.pu.go.id/personal/img-post/autocover/d762c4fd645c633f6ffbbad331822bcb.pdf|title=Dinding Terowongan Jalan Tipe Struktur Beton Bertulang Penyelidikan Geoteknik untuk Terowongan Jalan di Batuan|location=Bandung|publisher=Pusat Penelitian dan Pengembangan Jalan|ref={{sfnref|Pusat Penelitian dan Pengembangan Jalan|1996}}|url-status=live}}
== Bacaan lanjutan ==
* Rai, M. A., Kramadibrata, S., & Wattimena, R. K. (2014). Mekanika Batuan. ''Bandung: Penerbit ITB''.
* {{Cite book|first=|last=Jaeger, Cook, and Zimmerman|publisher=
* Brady, B.H.G., Brown, E.T. (1999), ''Rock Mechanics For Underground Mining,'' Kluwer Academic Publishers.
* Edelbro, C. (2004). Evaluation of rock mass strength criteria, Thesis, Lulea University of Technology, Division of Rock Mechanics
[[Kategori:
| |||