3. Mid semester Mekanika batuan
• Jelaskan pengertian Batuan menurut sdr !
• Apa maksud Mekanika Batuan bagi
seorang ahli Teknik Sipil
• Jelaskan pengertian Tegangan dan
Regangan yang terjadi , jika suatu batuan
diberikan beban Tarik / Tekan !
• Terangkan pengertian Deformasi pada
batuan
4. Soal 2
• Suatu contoh batuan diameter 2 inch
tinggi 4 inch, beratnya 578,85 gr
• Setelah dioven selama 24 jam beratnya
berkurang menjadi 497,5 gr
• Hitung berat volume batuan basah
Berat volume kering
Void Ratio dan Derajat kejenuhan
5. BATUAN DAN
MEKANIKA BATUAN
• Difinisi batuan
1. Menurut ahli Geologi
a. Batuan adalah susunan mineral dan bahan
organis yang mengkristal , bersatu membentuk
kulit bumi
b. Batuan adalah semua material yang
membentuk kulit bumi
- Batuan terkonsolidasi
- Batuan tak terkonsolidasi
6. 2. MENURUT AHLI TEKNIK SIPIL
a. Batuan adalah formasi kulit bumi yang keras dan solid
b. Batuan adalah material yang keras dan koheren atau
yang terkonsolidasi dan tidak dapat digali dengan cara
biasa
3. MENURUT ASTM
Batuan adalah suatu material yang terdiri dari mineral
padat ( solid ) berupa massa yang berukuran besar
ataupun berupa fragment - fragment
7. KOMPOSISI BATUAN
• Kulit bumi 99 % dari beratnya, td 8 unsur
O, Si , Al , Fe , Ca , Na , K dan Mg
Komposisi dominan dari kulit bumi :
• Si O2 = 59,3 %
• Al2 O3 = 15,4 %
• Fe2 O3 + Fe O = 6,9 %
• Ca O = 5,1 %
• Na2O = 3,8 %
• K2O = 3,1 %
• Mg O = 3,5 %
• H2O = 1.3 %
8. • DEFINISI MEKANIKA BATUAN
• Mekanika batuan adalah :
- Analisis dari beban atau gaya yang dikenakan pada masa
batuan
- Analisis dari dampak dalam yang dinyatakan dalam :
Tegangan ( Stress ) , Regangan ( Strain ) serta Energi
yang tersimpan.
- Analisis dari dampak dalam tersebut yaitu : Rekahan
(Fragture) dan Deformasi dari batuan.
- Jadi secara singkat Mekanika batuan adalah Ilmu
yang mempelajari sifat dan perilaku batuan , jika pada
batuan tersebut dikenakan gaya atau tekanan.
9. SIFAT – SIFAT BATUAN
• Heterogen
• Diskontinu
• Anisotrope
11. PERSOALAN DALAM MEK. BATUAN
• Bagaimana Reaksi batuan jika diambil untuk
dipergunakan
• Seberapa daya dukung batuan , diberbagai kedalaman
• Berapa kekuatan geser batuan
• Bagaimana sikap batuan , dibawah beban dinamis
• Bagaimana pengaruh gempa dalam batuan
• Berapa nilai Modulus elastis dan Poison ratio dari batuan
• Bagaimana pengaruh dari bidang bidang lemah
• Bagaimana mekanisme keruntuhan batuan
• Bagaimana metode pengujian laboratorium batuan
12. RUANG LINGKUP MEKANIKA BATUAN
• Mengadakan penyelidikan yang bersifat teknis
• Mengembangkan cara2 pengambilan sample batuan
• Mengembangkan peralatan uji batuan
• Menguji sifat-sifat fisik dan mekanik batuan
• Mempelajari sifat batuan dibawah kondisi thermal dan
keairan.
• Mengklasifikasi informasi batuan dan sifat-sifat fisiknya
dalam pengembangan ilmu Teknik fondasi / Geoteknik
• Aplikasi mekanika batuan pada Pekj. Teknik Sipil
13. DEFINISI TEGANGAN DAN REGANGAN
( STRESS & STRAIN )
• Tegangan adalah : Gaya P dibagi luas
potongan penampang A
σ = P / A
• Regangan adalah : Pertambahan panjang
∆ l dibagi dengan panjang mula-mula l
ε = Δ l / l
14. TEGANGAN PADA POTONGAN MIRING
• Ada dua tegangan yaitu :
1. Tegangan Normal ( Normal Stress)
σn = S cos Θ = σ cos² Θ
2. Tegangan Geser ( Shear Stress )
ζ nt = S sin Θ = σ cos Θ . sin Θ
Dimana :
S = P / A’
A’ = A / cos Θ
15. Kondisi Tegangan tergantung pada
• Titik dimana ia dikenakan
• Orientasi dari luas permukaan dimana ia
dikenakan
• Sistem dari gaya-gaya luar yang dikenakan
pada sebuah benda
19. ANALISIS REGANGAN
• Ada dua jenis Deformasi yang dapat terjadi pada
sebuah benda jika menerima tegangan :
1. Regangan Longitudinal ( perubahan panjang dari
sebuah garis lurus )
2. Regangan Geser / Shear Strain ( Perubahan sudut
dari sudut yang dibentuk oleh perpotongan dua buah
garis lurus.
20. SIFAT FISIK DAN SIFAT MEKANIK
BATUAN
• Sifat Fisik batuan , misalnya :
Berat isi ; Specific Gravity , Porositas , Absorbsi , Void
ratio.
• Sifat Mekanik Batuan misalnya :
Kuat tekan , Kuat tarik , Modulus elastisitas, Poisons
ratio.
Kedua sifat tersebut dapat ditentukan di laboratorium ,
maupun dilapangan ( insitu-test )
21. PEMBUATAN CONTOH BATUAN
• DILABORATORIUM
Pembuatan dilakukan dari blok batuan yang diambil dari lapangan
yang dibor dengan alat khusus di laboratorium, contoh yang didapat
berbentuk selinder dengan diameter antara 50 - 70 mm dan
tingginya dua kali diameter tersebut.
• DARI LAPANGAN
Didapat dari hasil pemboran inti ( core drilling ), langsung kedalam
batuan yang akan diselidiki, sehingga didapat sample yang
berbentuk selinder.
Sample tersebut langsung dapat digunakan untuk pengujian
dilaboratorium, dengan syarat tinggi sample minimal dua kali
diameternya.
22. MACAM-MAMCAM PENIMBANGAN
CONTOH BATUAN
1. Berat contoh batuan asli (Natural) : Wn
2. Berat contoh kering ( sesudah dimasukkan dalam oven 90 derajat Celcius
selama 24 jam ) : Wo
3. Berat contoh jenuh ( sesudah direndam dalam air selama 24 jam ) : Ww
4. Berat contoh jenuh + berat air + berat bejana : Wa
5. Berat contoh jenuh tergantung dalam air + berat air + berat bejana : Wb
6. Berat contoh jenuh dalam air : Ws = ( Wa – Wb )
7. Volume contoh total = Ww – Ws
8. Volume Contoh tanpa pori-pori = Wo - Ws
23. SIFAT –SIFAT FISIK BATUAN
1. Bobot isi asli ( Natural Density ) = Wn / ( Ww – Ws )
2. Bobot isi kering ( dry density ) = Wo / ( Ww – Ws )
3. Bobot isi jenuh ( saturated density ) = Ws / ( Ww – Ws )
4. Apparent Specific gravity = (Bobot isi kering / bobot isi air )
5. True Specific gravity = [ Wo / (Wo-Ws) ] / bobot isi air
6. Kadar air asli = [ (Wn-Wo) / Wo ] x 100 %
7. Derajat Kejenuhan = {(Wn-Wo) / (Ww-Wo)} x 100 %
8. Porositas n = { (Ww-Wo) / (Ww-Ws) } x 100 %
9. Void Ratio : e = n / ( 1 – n )
24. PENENTUAN SIFAT MEKANIK BATUAN
• UJI SIFAT MEKANIK DI LABORATORIUM
1. Pengujian Kuat Tekan ( Unconfined compressive strength test )
2. Pengujian Kuat Tarik ( Indirect tensile strength test )
3. Point Load test ( tes Franklin )
4. Pengujian Triaxial
5. Punch Shear test
6. Direct box shear strength test
7. Ultrasonic Velocity Test
25. UJI SIFAT MEKANIK DI LAPANGAN
1. Rock loading test ( Jacking test )
2. Block Shear test
3. In situ Triaxial compression test
