mekanika batuan

BAB 1 MEKANIKA BATUAN

1.1 Difinisi dan Konsep Umum

Mekanika batuan adalah ilmu pengetahuan teoritik dan terapan yang mempelajari karakteristik, perilaku dan respons massa batuan akibat perubahan keseimbangan medan gaya di sekitarnya, baik karena aktivitas manusia maupun alamiah.

Menurut US National Committee on Rock Mechanics (1964) dan dimodifikasi (1974):

Rock mechanics is : the theoritical and applied science of the mechanical behavior of rocks and rock masses, it is that branch of mechanics concernd with the response of rock masses to the force fields of their physical environment.

Mekanika batuan mempelajari antara lain :

1. Sifat sifat dan mekanik serta karakteristik massa batuan.

2. Berbagai teknik analisis tegangan dan regangan batuan

3. Prinsip prisnsip yang menyatakan respons massa batuan terhada[p beban

4. Metodologi yang logis untuk penerapan teori teori dan teknik teknik mekanika

untuk solusi problem fisik nyata di bidang rekayasa batuan.

Mekanika batuan sendiri merupakan bagian dari subyek yang lebih lua yaitu Geomekanika., yang membahas tentang respons mekanik dan semua material geologi seperti batuan dan tanah.

Mekanika batuan sebagai ilmu terapan menjadi suatu disiplin rekayasa koheren dalam tiga setengah dekade terakhir. Bidang rekayasa pertambangan sedah sejak kira kira dua dekade terakhir telah mulai mengambangkan teknik tekniknya sendiri bardasarkan kaidah kaidah mekanika batuan dalam rancangan dan pelaksanaan penggalian baik di permukaan maupun bawah permukaan.

Dari pengalaman di lapangan telah dibuktikan bahwa aplikasi mekanika batuan untuk rancangan dan pelaksanaan operasi penambangan telah berhasil meningkatkan efisiensi struktur struktur dalam tambang (lereng penggalian, lubang bukaan, dan sebagainya), dan safety confidency.

kelemahan suatu struktur telah ditingkatkan keakuratannya, sehingga mengurangi

unsurtr ial anderror.

Pelaksana di lapangan dipermudah dan dipercepat penyelesaian pekerjaannya karena

diterapkannya soistem monitoring selama dan setelah suatu pengalian terowongan.

1.2 Sifat massa batuan di alam dan asumsi dasar

Massa batuan, karena proses terjadinya secara alamiah.memiliki sifat yang cenderung unik ( tidak ada kembarannya ).Meskipun secara deskritif namanya sama misalnya andesit,tetapi antara andesit satu dengan yang lain hampir pasti tidak sama persis.Oleh karena itulah maka sifat massa batuan di alam adalah hetrogen,anisotrop,diskontinu.

(1) Heterogen,artinya :

- Mineralogis : Jenis miniral pembentuk batuan berbeda-beda

- Butiran padatan : Ukuran dan bentuknya berbeda-beda

- Void : ukuran,bentuk dan penyebarannya berbeda-beda

(2) Anisotrop,artinya :

- Mempunyai sifat-sifat yang berbeda pada arah yang berbeda

(3) Diskontinu,artinya :

- Massa batuan selalu mengandung unsur struktur geologi yang

mengakibatkannya

tidak

kontinu

seperti

karena kekar,sesar,retakan,fissure,bidang perlapisan.Struktur geologi ini cenderung “memperlemah” kondisi massa bantuan.

Kondisi di atas apabila diperlakukan sebagaimana adanya tidak memungkinkan dilakukan solusi dengan pendekatan logik-matematik.Oleh karena itu perlu penyederhanaan dengan asumsi,yang semula Heterogen-Anisotrop-Diskontinu menjadi Homogen-Isotrop-Kontinu.

Dalam asumsi di atas,seolah-olah terjadi kontradiksi atau saling bertolak belakang antara kondisi sebenarnya pada massa batuan denga asumsi yang dibuat.Tetapi asumsi itu harus disertai equivalensi,misalnya dari kondisi batuan B1,B2.B3 diasumsikan menjadi batuan B' yang homogen,isotrop,dan kontinu ( lihat Gambar 1.1 ).