jbptitbpp-gdl-yudistiram-29843-5-2007ta-4.pdf

Publish in

Documents

167 views

Please download to get full document.

View again

of 7
All materials on our website are shared by users. If you have any questions about copyright issues, please report us to resolve them. We are always happy to assist you.
Share
Description
BAB IV DERAJAT PELAPUKAN ANDESIT DAN PERUBAHAN KEKUATAN BATUANNYA 4.1 Analisis Hasil Uji Schmidt Hammer Hasil uji Schmidt hammer pada andesit di Gunung Pancir, Soreang menunjukkan bahwa tingkat kekerasan batuan pada kondisi segar (fresh) memiliki kisaran nilai cukup tinggi antara 30 hingga 40. Komposisi mineral penyusun dan tekstur saling mengunci (interlocking) pada batuan tersebut adalah faktor utama yang memp
Transcript
   43 BAB IV DERAJAT PELAPUKAN ANDESIT DAN PERUBAHAN KEKUATAN BATUANNYA 4.1 Analisis Hasil Uji Schmidt Hammer   Hasil uji Schmidt hammer   pada andesit di Gunung Pancir, Soreang menunjukkan bahwa tingkat kekerasan batuan pada kondisi segar (  fresh ) memiliki kisaran nilai cukup tinggi antara 30 hingga 40. Komposisi mineral penyusun dan tekstur saling mengunci ( interlocking ) pada batuan tersebut adalah faktor utama yang mempengaruhi sifat fisiknya. Kondisi berbeda terjadi pada batuan yang mengalami lapuk ringan, nilai Schmidt hammer   pada kondisi ini menurun sebesar 27 %. Penurunan nilai ini cukup signifikan mengingat estimasi kekerasan batuan di lapangan berdasarkan pukulan palu geologi tidak memberikan perbedaan tingkat kekerasan antara Derajat Pelapukan I dan Derajat Pelapukan II. Adanya bidang diskontinuitas berupa kekar-kekar kolom dianggap tidak mempengaruhi hasil pengukuran Schmidt hammer  pada andesit yang lapuk ringan karena jarak antar rekahan yang lebar (1-3m) dan pengukuran sedapat mungkin jauh dari bidang diskontinu. Hal ini mengindikasikan bahwa pada Derajat Pelapukan II, mineralogi dan tekstur batuan telah mengalami perubahan yang sangat mempengaruhi kekuatan batuan. Pada derajat pelapukan yang lebih tinggi, mineral penyusun batuan seperti  piroksen dan plagioklas semakin teralterasi dan berubah menjadi mineral-mineral lempung. Ikatan diantara butiran-butiran mineral cenderung melemah dan  berkembang juga rekahan-rekahan mikro yang berakibat pada semakin berkurangnya kekuatan material batuan. Hal ini dicerminkan pada nilai pantulan Schmidt hammer   Derajat Pelapukan III yang turun drastis hingga 44,7% dibandingkan kondisi batuan segar.  Nilai pantulan Schmidt hammer   akan terus menurun seiring dengan Derajat Pelapukan yang semakin tinggi hingga akhirnya tidak terukur pada batuan yang telah lapuk sempurna karena seluruh material batuan telah terubah menjadi tanah yang  Derajat Pelapukan Andesit dan Perubahan Kekuatan Batuannya 44 lunak. Grafik penurunan nilai Schmidt hammer   dari setiap garis pengamatan ( scanline ) disajikan pada Gambar 4.1. Pola grafik yang hampir sama pada keempat scanline  menunjukkan bahwa Schmidt hammer dapat dipakai untuk mengindikasikan keseragaman material batuan. 051015202530II III IV Derajat Pelapukan    N   i   l  a   i   P  a  n   t  u   l  a  n   S  c   h  m   i   d   t   H  a  m  m  e  r   Scanline 1 Scanline 2 Scanline 3 Scanline 4   Gambar 4.1 Grafik nilai pantulan Schmidt Hammer   pada setiap scanline Penurunan nilai Schmidt hammer   rata-rata yang kontinu pada setiap derajat  pelapukan (Gambar 4.2) menunjukkan perubahan linier yang dapat dinyatakan dalam sebuah persamaan berikut: SHV = -6.5393DP + 39.773 (R  2  = 0.9705) A B Gambar 4.2 Grafik nilai rata-rata Schmidt hammer   dari empat scanline  (A) dan hubungan nilai Schmidt hammer   dengan derajat pelapukan (B). 4.2 Korelasi Kekuatan Andesit Terhadap Derajat Pelapukannya  Nilai pantulan yang terukur pada Schmidt hammer   ketika diujikan pada  permukaan batuan akan sebanding dengan kekerasan dari material batuan yang kemudian dapat dikorelasikan dengan kekuatannya (Deere dan Miller, 1966). Geological Society of London, (1970) telah mengusulkan bahwa nilai kuat tekan y =-6.5393x + 39.773R 2  =0.97050510152025303540IIIIIIIV Derajat Pelapukan    N   i   l  a   i   P  a  n   t  u   l  a  n    S  c   h  m   i   d   t   H  a  m  m  e  r 0510152025303540IIIIIIIV Derajat Pelapukan    N   i   l  a   i   P  a  n   t  u   l  a  n   S  c   h  m   i   d   t   H  a  m  m  e  r  Derajat Pelapukan Andesit dan Perubahan Kekuatan Batuannya 45 uniaksial ( uniaxial compressive strength ) dapat diprediksi dengan mengalikan nilai Schmidt hammer   dengan berat isi kering ( dry unit weight  ) contoh batuan. Deere dan Miller (1966) telah melakukan percobaan laboratorium terhadap berbagai jenis contoh  batuan untuk mendapatkan hubungan antara nilai kuat tekan uniaksial dengan nilai Schmidt hammer dan berat isi kering. Hasilnya diperoleh persamaan sebagai berikut: Log σ ult  = 0.00014 γ  R + 3.16 dimana σ ult   adalah ultimate ( uniaxial ) compressive strength  dalam psi x 10 3 , γ adalah  berat isi kering batuan dalam lb/ft 3 , dan R adalah nilai pantulan Schmidt hammer  .  Nilai kuat tekan uniaksial yang diperoleh dari persamaan tersebut kemudian diubah kedalam satuan MegaPascal (MPa). Tabel konversi berat isi kering batuan dari g/cm 3  ke dalam lb/ft 3  dan nilai UCS dari psi ke dalam satuan MPa dapat dilihat pada lampiran E. Rangkuman estimasi nilai kuat tekan rata-rata batuan andesit di gunung Pancir disajikan pada tabel 4.1. Tabel 4.1 Estimasi nilai kuat tekan dari data Schmidt hammer Derajat Pelapukan Berat isi kering(g/cm 3)  Nilai rata-rata Schmidt hammer  UCS (MPa) IV 1.75 15.47 17.26 III 2.11 19.11 22.99 II 2.43 25.21 35.18 I 2.52 34.57 59.61 Mengacu pada klasifikasi kekuatan material batuan oleh Geological Society of London (1970), nilai kuat tekan di atas 50 MPa menunjukkan kualitas andesit segar di Gunung Pancir termasuk dalam kategori kuat ( strong ) dan proses pelapukan menyebabkan turunnya kekuatan batuan dengan sangat signifikan. Zona ubahan warna    pada sebagian permukaan batuan dan bidang-bidang diskontinuitas pada Derajat Pelapukan II telah mengurangi kualitas kekuatan batuan hingga mencapai 41%. Kecenderungan yang menurun tajam ini terus berlanjut hingga Derajat Pelapukan III, di atas derajat pelapukan ini penurunan nilai kuat tekan tidak terlalu  besar. Pada kondisi lapuk sempurna, penurunan kekuatan batuan hanya sebesar 26,7% dibandingkan kondisi lapuk kuat. Perajahan data nilai kuat tekan uniaksial terhadap derajat pelapukan pada grafik memperlihatkan tangensial yang tajam pada Derajat Pelapukan I hingga III dan melandai pada Derajat Pelapukan IV (Gambar 4.3).  Derajat Pelapukan Andesit dan Perubahan Kekuatan Batuannya 46 010203040506070I II III IV Derajat Pelapukan    K  u  a   t   T  e   k  a  n   U  n   i  a   k  s   i  a   l   (   M   P  a   )   Gambar 4.3 Grafik estimasi nilai kuat tekan uniaksial dari Schmidt hammer   terhadap derajat  pelapukan. Dalam kaitannya dengan pelapukan, proses kimia yang mengakibatkan dekomposisi mineral primer dalam batuan dan memperlemah ikatannya dan proses fisika yang meningkatkan intensitas rekahan baik makro maupun mikro telah berperan mengurangi kekuatan batuan. Dalam investigasi lapangan, andesit dalam kondisi segar dan lapuk ringan sepertinya menampakkan karakteristik keteknikan yang sama namun ternyata mengalami kehilangan kekuatan material batuan ( intact rock  ) secara dramatis dan signifikan. Hilangnya kekuatan batuan ini lebih besar daripada yang sekedar diasumsikan berdasarkan pengamatan lapangan dengan hanya adanya discoloration  tipis pada material batuan Derajat Pelapukan II (lapuk ringan) yang membedakan dengan kondisi batuan segarnya. 4.3 Karakteristik Perubahan Kekuatan Material Andesit Kekuatan dan deformabilitas ( deformability)  dari material batuan telah sejak lama menjadi indeks fisik dalam mengevaluasi karakteristik batuan (Krynine dan Judd, 1957 op cit. Johnson dan van De Graff, 1998). Indeks ini tidak representatif untuk sifat fisik massa batuan karena variabel yang disebabkan adanya diskontinuitas bukan faktor yang dijadikan pertimbangan. Indeks kekuatan material batuan hanya menjadi kontributor dalam karakterisasi dan klasifikasi massa batuan yang lebih kompleks. Massa batuan yang mengalami pelapukan tersusun atas blok-blok material  batuan di antara bidang diskontinu. Komposisi mineralogi dan tekstur adalah sebagian faktor yang mempengaruhi tingkat kecepatan pelapukan massa batuan. Komposisi mineralogi berkaitan dengan jenis mineral dan banyaknya dalam batuan, sedangkan
Related Search
We Need Your Support
Thank you for visiting our website and your interest in our free products and services. We are nonprofit website to share and download documents. To the running of this website, we need your help to support us.

Thanks to everyone for your continued support.

No, Thanks