Dokumen tersebut merangkum hasil pengujian kuat geser batuan yang dilakukan untuk mengetahui sifat mekanik dan kekuatan batuan terhadap geseran dan beban tertentu. Terdapat tiga sampel yang diuji dengan beban dan geseran berbeda, dan didapatkan nilai kuat geser masing-masing sampel beserta grafiknya. Dari hasil pengujian, diperoleh nilai kohesi dan sudut geser dalam batuan.

1. M – IV
KUAT GESER BATUAN
4.1 Tujuan Pengujian Kuat Geser
Pengujian kuat geser dilakukan untuk mengetahui sifat mekanik dari
batuan yang menjadi spesimen yaitu dari segi berapa kekuatan spesimen
terhadap suatu geseran disertai adanya pembebanan yang masih mampu di
tahan oleh spesimen tersebut, hal ini banyak digunakan dalam analisis stabilitas
lereng pada tambang terbuka, analisis stabilitas batuan samping pada lubang
bukaan bawah tanah dan lain sebagainya.
4.2 Pengujian Kuat Geser
Mekanika batuan adalah ilmu pengetahuan yang mempelajari
tentang perilaku (behaviour) batuan baik secara teoritis maupun terapan,
merupakan cabang dari ilmu mekanika yang berkenaan dengan sikap batuan
terhadap medan-medan gaya pada lingkungannya. Atau juga Secara umum
mekanika batuan adalah ilmu yang mempelajari sifat dan perilaku batuan
bila terhadapnya dikenakan gaya atau tekanan.
Kekuatan batuan dapat diukur secara insitu (di lapangan) sebaik
pengukuran di laboratorium. Regangan (deformasi) diukur di area tambang
kemudian dihubungkan terhadap tegangan dengan berpedoman pada konstanta
elastik dari laboratorium. Tegangan sebelum penambangan merupakan kondisi
tegangan asli, sulit dihitung, tetapi merupakan parameter desain tambang yang
penting
Mekanika batuan sendiri mempunyai karakteristik mekanik yang diperoleh
dari penelitian ini adalah kuat tekan batuan (σt), kuat tarik batuan (σc ), Modulus
Young (E), Nisbah Poisson (v), selubung kekuatan batuan (strength envelope),
kuat geser (τ), kohesi (C), dan sudut geser dalam (φ).
Pengujian ini untuk mengetahui kekuatan batuan terhadap suatu geseran
pada tegangan normal tertentu. Dari hasil pengujian kuat geser ini dapat
ditentukan :

2.  Garis “Coulomb’s shear strength”.
 Nilai kuat geser (shear strength) batuan.
 Sudut geser dalam (ǿ), dan
 Kohesi (C).
4.3 Alat-Alat yang Digunakan
1. Satu set alat untuk uji Kuat geser dari bentuk suatu batuan.
2. Satu spesimen dengan bentuk segi empat atau ketupat dan spesimen
yang diujinya berada ditengah-tengah segiempat yang tengahnya dibuat
belah.
3. Pompa pembebanan serta penunjuknya dalam satuan KN, dengan skala
satu stripnya 1 KN.
4. Penunjukan keadaan gesernya spesimen dengan skala 0,5 per strip.
5. Jumlah spesimen yang diuji adalah 1 buah sepecimen dengan tiga kali uji.
4.4 Prosedur
1. Ukur dulu terlebih dahulu panjang dan lebar contoh lalu catat pada form
yang ada.
2. Masukkan spesimen ke dalam box penyimpanan di alat shear box,
kemudian beri beban normal sesuai dengan perhitungan.
3. Pasang selang oli pressure pada saat posisi maju saat pengukuran maju
demikian pula pada saat pengukuran mundur sedang dipindahkan.
4. Pompa beban yang digunakan (1KN, 2KN, 3KN) dan ditahan supaya
konstan selama pengujian masih dilakukan.
5. Baca preassure gauge sesuai waktu yang diminta sebanyak 12 mm
perubahan.
6. Beban yang diberikan jangan sampai berubah apabila berubah maka
preassure gaugenya pun akan berubah. Penunjuk keadaan geser
spesimen dangan skala 1 strip bernilai 0.5 KN.
7. Pompa untuk menggeser spesimen, digerak-gerakkan selama alat
penunjuk geser maju atau mundur itu berputar satu putaran penuh.

3. 8. Setelah satu putaran dicatat data yang dihasilkan dari alat penunjuk
kekuatan geser (yang letaknya di dekat pompa yang berfungsi untuk
menggeser).
9. Pengujian dilakukan sebanyak 3 kali dengan keadaan menggeser ke arah
maju dan kearah mundur.
4.5 Rumus-Rumus yang Digunakan
Beberapa rumus yang digunakan diantaranya adalah :
𝜎𝑛 =
𝑁
𝐴
𝑆 =
𝑃
𝐴
Keterangan : S = Kuat Geser, kg/cm2
N = Beban Normal, kg
A = Luas Permukaan Bidang Geser, cm2
P = Pembebanan Geser, kg
Dari beberapa nilai kuat geser maksimum (s) yang didapatkan kemudian
dibandingkan terhadap tegangan normal masing-masing, akan didapatkan nilai
parameter kohesi dan sudut geser dalam, dengan demikian maka :
S = n . Tan  + c
Keterangan : n = Tegangan Normal, kg/cm2
 = Sudut Geser Dalam
C = Kohesi

4. 4.6 Hasil Pengamatan dan Perhitungan
1. Sampel I
Diameter = 4,2 cm
Beban = 5 kg
Tabel 4.1
Data Hasil Pengamatan Sampel I
Waktu /
Kondisi
Perubahan Geser
(mm)
Gaya Geser
(kg)
Maju
1 1
2 1,2
3 1,5
4 1,8
5 2
6 2
Mundur
7 0,5
6 0,8
5 1,2
4 1,4
3 1,7
2 1,9
1 2,1
Sumber : Paktikum Geomekanika kelompok 2, Shift II – 2015
a. Luas = 𝜋𝑟2
= 3,14 x 2,12
= 13,85 cm2
b. Tegangan Normal =
𝐵𝑒𝑏𝑎𝑛
𝐿𝑢𝑎𝑠
=
5
13,85
= 0,36 kg/cm2
c. Perubahan Normal = Perubahan Geser (cm) x Gaya Geser (kg)
Maju
 0,1 x 1 = 0,1 kg cm
 0,2 x 1,2 = 0,24 kg cm
 0,3 x 1,5 = 0,45 kg cm
 0,4 x 1,8 = 0,72 kg cm
 0,5 x 2 = 1 kg cm
 0,6 x 2 = 1,2 kg cm

5. Mundur
 0,7 x 0,5 = 0,35 kg cm
 0,6 x 0,8 = 0,48 kg cm
 0,5 x 1,2 = 0,6 kg cm
 0,4 x 1,4 = 0,56 kg cm
 0,3 x 1,7 = 0,51 kg cm
 0,2 x 1,8 = 0,38 kg cm
 0,1 x 2,1 = 0,21 kg cm
2. Sampel II
Diameter = 4,2 cm
Beban = 10 kg
Tabel 4.2
Data Hasil Pengamatan Sampel II
Waktu /
Kondisi
Perubahan Geser
(mm)
Gaya Geser
(kg)
Maju
1 2,5
2 2,5
3 2,5
4 2,5
5 2,5
6 2,5
7 2,5
8 2,5
9 2,7
10 2,8
11 2,9
Mundur
11 1,8
10 2,2
9 2,5
8 2,5
7 4
6 4,2
5 4,2
4 4,5
Sumber : Paktikum Geomekanika kelompok 2, Shift II – 2015
a. Luas = 𝜋𝑟2
= 3,14 x 2,12
= 13,85 cm2
b. Tegangan Normal =
𝐵𝑒𝑏𝑎𝑛
𝐿𝑢𝑎𝑠
=
10
13,85
= 0,72 kg/cm2

6. c. Perubahan Normal = Perubahan Geser (cm) x Gaya Geser (kg)
Maju
 0,1 x 2,5 = 0,25 kg cm
 0,2 x 2,5 = 0,50 kg cm
 0,3 x 2,5 = 0,75 kg cm
 0,4 x 2,5 = 1 kg cm
 0,5 x 2,5 = 1,25 kg cm
 0,6 x 2,5 = 1,5 kg cm
 0,7 x 2.5 = 1,75 kg cm
 0,8 x 2,5 = 2 kg cm
 0,9 x 2,7 = 2,43 kg cm
 1,0 x 2,8 = 2,52 kg cm
 1,1 x 2,9 = 3,19 kg cm
Mundur
 1,1 x 1,8 = 1,98 kg cm
 1,0 x 2,2 = 2,2 kg cm
 0,9 x 2,5 = 2,25 kg cm
 0,8 x 2,5 = 2 kg cm
 0,7 x 4 = 2,87 kg cm
 0,6 x 4,2 = 2,52 kg cm
 0,5 x 4,2 = 2,1 kg cm
 0,4 x 4,5 = 1,8 kg cm
3. Sampel III
Diameter = 4,2 cm
Beban = 10 kg
Tabel 4.3
Data Hasil Pengamatan sampel III
Waktu /
Kondisi
Perubahan Geser
(mm)
Gaya Geser
(kg)
Maju
1 7
2 5
3 6
4 6
5 7
6 7
7 6
8 5
9 5
10 5
11 5,5
12 5,5
Mundur
12 5
11 4,5
10 4,9
9 5,1
8 5
7 5,2

7. 6 5
5 5
4 5,2
3 4,5
2 4
1 4
Sumber : Paktikum Geomekanika kelompok 2, Shift II – 2015
a. Luas = 𝜋𝑟2
= 3,14 x 2,12
= 13,85 cm2
b. Tegangan Normal =
𝐵𝑒𝑏𝑎𝑛
𝐿𝑢𝑎𝑠
=
20
13,85
= 1,44 kg/cm2
c. Perubahan Normal = Perubahan Geser (cm) x Gaya Geser (kg)
Maju
 0,1 x 7 = 0,7 kg cm
 0,2 x 5 = 1 kg cm
 0,3 x 6 = 1,8 kg cm
 0,4 x 6 = 2,4 kg cm
 0,5 x 7 = 3,5 kg cm
 0,6 x 7 = 4,2 kg cm
 0,7 x 6 = 4,2 kg cm
 0,8 x 5 = 4 kg cm
 0,9 x 5 = 4,5 kg cm
 1,0 x 5 = 5 kg cm
 1,1 x 5,5 = 6,05 kg cm
 1,2 x 5,5 = 6,6 kg cm
Mundur
 1,2 x 5 = 6 kg cm
 1,1 x 4,5 = 4,95 kg cm
 1,0 x 4,9 = 4,9 kg cm
 0,9 x 5,1 = 4,59 kg cm
 0,8 x 5 = 4 kg cm
 0,7 x 5,2 = 3,64 kg cm
 0,6 x 5 = 3 kg cm
 0,5 x 5 = 2,5 kg cm
 0,4 x 5,2 = 2,08 kg cm
 0,3 x 4,5 = 1,35 kg cm
 0,2 x 4 = 0,8 kg cm
 0,1 x 4 = 0,4 kg cm

8. Sumber : Paktikum Geomekanika kelompok 2, ShiftII – 2015
Grafik 4.1
Kuat Geser Sampel I
0
0.5
1
1.5
2
2.5
0 1 2 3 4 5 6 7 8
GayaGeser
Perubahan Geser
SampelI
Maju
Mundur
kuat geser = 1,6 kg/cm2

9. Sumber : Paktikum Geomekanika kelompok 2, ShiftII – 2015
Grafik 4.2
Kuat Geser Sampel II
0
1
2
3
4
5
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
GayaGeser
Perubahan Geser
SampelII
Maju
Mundur
kuat geser = 2,5 kg/cm2

10. Sumber : Paktikum Geomekanika kelompok 2, ShiftII – 2015
Grafik 4.3
Kuat Geser Sampel III
0
1
2
3
4
5
6
7
8
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
GayaGeser
Perubahan Geser
Sampel III
Maju
Mundur
kuat geser = 5 kg/cm2

11. Sumber : Paktikum Geomekanika kelompok 2, ShiftII – 2015
Grafik 4.4
Grafik Kohesi dan Sudut Geser Dalam
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6
KuatGeser
(MPa)
Tegangan Normal
(kg/cm²)
Kohesi dan Sudut Geser Dalam (ø)
Sampel 1
Sampel 2
Sampel 3Tan ø =
∆𝑦
∆𝑥
Tan ø =
0,8
2,4
ø = Arc tan 0,333
ø = 18,43o
∆𝑦
∆x
C = 0,04 MPa

12. 4. Kuat Geser Masing-Masing Sampel
Tabel 4.4
Data Kuat Geser dan Tegangan Normal
Kuat Geser
(kg/cm2
)
Kuat Geser
(MPa)
Tegangan Normal
(kg/cm2
)
1,6 0,16 0,36
2,5 0,25 0,72
5 0,5 1,44
Sumber : Paktikum Geomekanika kelompok 2, Shift II – 2015
Kuat geser = Kohesi + Tegangan normal (tan ø)
 Sampel 1
Kuat geser = 0,4 + 0,36 tan 18,43o
= 0,4 + 0,12
= 0,52 kg/cm2
 Sampel 2
Kuat geser = 0,4 + 0,72 tan 18,43o
= 0,4 + 0,24
= 0,64 kg/cm2
 Sampel 3
Kuat geser = 0,4 + 1,44 tan 18,43o
= 0,4 + 0,48
= 0,88 kg/cm2

13. 6.7 Hasil Pengolahan Data
1. Sampel I
Tabel 4.5
Hasil Pengolahan Data Sampel I
Sampel
Beban
(kg)
Luas
(cm2)
Kondisi /
Waktu
Perubahan
Geser
(mm)
Gaya Geser
(kg)
Perubahan
Normal
(kg.cm)
Tegangan
Normal
(kg/cm2)
Kuat Geser
(kg/cm2)
Sampel I 5 13,85
Maju
1 1 0,1
0,36 0,52
2 1,2 0,24
3 1,5 0,45
4 1,8 0,72
5 2 1
6 2 1,2
Mundur
7 0,5 0,35
6 0,8 0,48
5 1,2 0,6
4 1,4 0,56
3 1,7 0,51
2 1,9 0,38
1 2,1 0,21
Sumber : Paktikum Geomekanika kelompok 2, ShiftII – 2015

14. 2. Sampel II
Tabel 4.6
Hasil Pengolahan Data Sampel II
Sampel
Beban
(kg)
Luas
(cm2)
Kondisi /
Waktu
Perubahan
Geser
(mm)
Gaya Geser
(kg)
Perubahan
Normal
(kg.cm)
Tegangan
Normal
(kg/cm2)
Kuat Geser
(kg/cm2)
Sampel II 10 13,85
Maju
1 2,5 0,25
0,72 0,64
2 2,5 0,5
3 2,5 0,75
4 2,5 1
5 2,5 1,25
6 2,5 1,5
7 2,5 1,75
8 2,5 2
9 2,7 2,43
10 2,8 2,8
11 2,9 3,19
Mundur
11 1,8 1,98
10 2,2 2,2
9 2,5 2,5
8 2,5 2,5
7 4 4
6 4,2 4,2
5 4,2 4,2
4 4,5 4,5
Sumber : Paktikum Geomekanika kelompok 2, ShiftII – 2015

15. 3. Sampel III
Tabel 4.7
Hasil Pengolahan Data Sampel III
Sampel
Beban
(kg)
Luas
(cm2)
Kondisi /
Waktu
Perubahan
Geser (mm)
Gaya Geser
(kg)
P. Normal
(kg.cm)
Teg. Normal
(kg/cm2)
Kuat Geser
(kg/cm2)
Sampel III 20 13,85
Maju
1 7 0,7
1,44 0,88
2 5 1
3 6 1,8
4 6 2,4
5 7 3,5
6 7 4,2
7 6 4,2
8 5 4
9 5 4,5
10 5 5
11 5,5 6,05
12 5,5 6,6
Mundur
12 5 6
11 4,5 4,95
10 4,9 4,9
9 5,1 4,59
8 5 4
7 5,2 3,64
6 5 3
5 5 2,5
4 5,2 2,08
3 4,5 1,35
2 4 0,8
1 4 0,4
Sumber : Paktikum Geomekanika kelompok 2, ShiftII – 2015

16. 6.8 Analisa
Dari hasil uji kuat geser ini, didapat bahwa pengujian kuat geser ini harus
dilakukan pada suatu proses penambangan, baik itu tambang terbuka (Open Pit
Mining) maupun tambang bawah tanah (Underground Mining). Yang dapat
digunakn untuk analisi stabilitas lereng pada dan analisis stabilitas lereng batuan
samping pada lubang bukaan suatu tambang bawah tanah. Kali ini kita akan
melakukan pengujian tiga sampel yang akan diberikan beban yang berbeda dan
dilakukan pergeseran dengan bentuk maju dan mundur. Beban yang diberikan
harun dalam keadaan konstan, agar nilai geser yang dihasilkan juga bagus.
Kuat geser biasanya digunakan untuk menentukan kohesi, sudut geser
dalan, kuat geser dari batuan, akan tetapi nilai yang didapat merupakan nilai sisa
atau residu, yang berarti bahwa besarnya kohesi dan sudut geser dalamnya
merupakan sisa dari nilai kuat tekannya. Nilai dari kuat geser ini tidak akan
melebihi sepersepuluh nilai kuat tekannya.
Kuat geser biasanya diaplikasikan dalam kesatabilan lereng dan
pencegahan longsoran, kuat geser ini juga biasa digunakan dalam pembuatan
tambang bawah tanah. Nilai kuat geser ini menentukan kekuatan batuan yang
memiliki struktur (khususnya kekar) untuk bergeser ketika diberi tekanan konstan
secara aksial dan tekanan dari arah samping bidang gesernya.
6.9 Kesimpulan
Dari pengujian ini dapat diketahui bahwa Nilai kuat geser dari masing
masing sampel adalah sebagai berikut:
 Sampel 1 = 0,52 kg/cm2
 Sampel 2 = 0,64 kg/cm2
 Sampel 3 = 0,88 kg/cm2
Adapun nialai kohesi dan sudut geser dalam dari sampel yang diuji
adalah:
 Kohesi = 0,4 kg/cm2
 Sudut geser dalam = 18,43o

17. DAFTAR PUSTAKA
Made Astawa Rai, Suseno Kramadibrata, dan Ridho Kresna Wattimena. 2014.
“Kuat Geser Batuan”. Mekanika Batuan. Penerbit ITB. Bandung
Zaenal dan Staff Assisten. 2015. “Kuat Geser Batuan”. Diktat Praktikum
Geomekanika. UNISBA. Bandung.