Nama :Noor Misuary NIM:1204108010094Prodi: Teknik
Pertambangan
Kualifikasi Massa Batuan
PendahuluanDalam bab-bab sebelumnya ada pembahasan mengenai
pengaruh dari massa struktur batuan pada sifat massa batuan yang
diperlukan untuk kedua teori dan praktek rekayasa batuan. Dalam Bab
20, kita akan mengacu ke blok teori dan dengan fakta bahwa kini ada
solusi topologi lengkap dengan geometri berbentuk blok batuan. Ini
validitas teori sangat bergantung pada masih adanya diskontinuitas.
Kami juga menyebutkan bahwa, diberikan geometri yang diskontinuitas
dan semua kekakuan dikaitkan, dengan deformabilitas dari massa
batuan bisa dihitung. Tetapi kemampuan untuk membuat ini
perhitungan tergantung pada ketersediaan data pada diskontinuitas
geometri dan kekakuan.
12.1 Rock Mass Rating (RMR) SystemRock Mass Rating (RMR) disebut
juga Geomechanics Classification dibuat oleh Bieniawski (1973).
Klasifikasi ini sudah dimodifikasi beberapa kali sesuai dengan
adanya data baru agar dapat digunakan untuk berbagai kepentingan
dan sesuai dengan standard Internasional. RMR terdiri dari enam
parameter untuk mengklasifikasi massa batuan (lihat Tabel 1) yaitu,
UCS, RQD, jarak kekar (discontinuity), kondisi kekar, kondisi air
tanah dan orientasi kekar.
Pada Bagian A dari Tabel 12.1, dengan lima pertama dari
klasifikasi parameter dan peringkat mereka, parameter dikelompokkan
dalam lima kelas, masing-masing mencakup rentang nilai sesuai
dengan parameter tersebut. Kapan menilai suatu massa batuan yang
diberikan, satu menetapkan mana dari kelompok ini, parameter
terletak, dan kemudian meringkas peringkat numerik yang dihasilkan
dalam lima parameter.Pada Bagian B dari Tabel 12.1, ada peringkat
untuk karakteristik diskontinuitas. Orientasi diskontinuitas
menjadi semakin lebih penting dari terowongan dan tambang, melalui
yayasan, untuk lereng, Bagian C dan D.Di Bagian E dan F tabel,
kelas massa batuan yang diberikan dengan deskripsi dari 'batuan
yang sangat baik' hingga 'batuan yang sangat buruk', dengan
perkiraan untuk terowongan stand-up waktu dan kekuatan Mohr-Coulomb
parameter kohesi dan sudut geser untuk massa batuan.12.2
Q-systemPada cara yang mirip dengan sistem RMR, Q-rating
dikembangkan dengan menetapkan nilai enam parameter :(a) RQD;(b)
beberapa diskontinuitas perangkat;(c) kekasaran 'paling tidak'
diskontinuitas;(d) tingkat perubahan atau pengisian di sepanjang
diskontinuitas yang terlemah;(e) Arus air; dan(f) kondisi
tekanan.
Nilai Q dinyatakan sebagai :
Dimana :
RQD = rock quality designation,Jn= joint set number (related to
the number of discontinuity sets),Jr= joint roughness number
(related to the roughness of the discontinuity surfaces),Ja= joint
alteration number (related to the degree of alteration or
weathering of the discontinuity surfaces),Jw = joint water
reduction number (relates to pressures and inflow rates of water
within the discontinuities), and SRF= stress reduction factor
(related to the presence of shear zones, stress concentrations and
squeezing and swelling rocks).
Dorongan dalam menyajikan nilai Q dalam bentuk ini adalah untuk
memberikan beberapa metode penafsiran untuk tiga kuosien
penyusunnya.Pertama, RQD, berkaitan dengan geometri massa batuan, Q
meningkat dengan meningkatnya RQD dan penurunan jumlah
diskontinuitas set. RQD meningkat dengan menurunnya jumlah
diskontinuitas set, sehingga pembilang dan penyebut dari hasil bagi
saling memperkuat satu sama lain. Pada dasarnya, semakin tinggi
nilai kecerdasan ini, semakin baik 'geometris yang berkualitas
'dari massa batuan. Selain itu, ada juga masalah (yang, pada
kenyataannya, umum untuk kedua Sistem RMR dan Q-system) bahwa RQD
umumnya menunjukkan anisotropi, namun anisotropi tidak
dianggap.Hasil bagi kedua, Jr / Ja, berkaitan dengan 'antar-blok
kuat geser' dengan nilai tinggi dari hasil bagi ini mewakili lebih
baik 'kualitas mekanik' dari batu massa: meningkat hasil bagi
dengan meningkatnya diskontinuitas kekasaran dan mengurangi
perubahan permukaan diskontinuitas.Di hasil bagi ketiga, JJSRF,
adalah 'faktor lingkungan yang' menggabungkan tekanan air dan arus,
kehadiran zona geser, menekan dan pembengkakan batu dan di situ
kondisi tekanan. Di Q-sistem yang lebih kompleks untuk digunakan
dibandingkan sistem RMR. Kami Oleh karena itu termasuk, pada Tabel
12.2, berbagai macam kelas untuk enam parameter yang terlibat dalam
sistem.
12.3 Aplikasi sistem klasifikasi massa batuan
Dengan menggunakan salah satu sistem klasifikasi yang dijelaskan
dalam dua bagian sebelumnya, mutu teknik dari massa batuan yang
dapat dinilai. Sistem RMR memberikan nomor antara 0 dan 100, dan
Q-system memberikan angka antara 0,001 dan 1000. Dengan pendekatan
tersebut, kami dapat menghasilkan deskripsi massa batuan
berdasarkan kelas didefinisikan
dengan angka dalam klasifikasi. Sebagai contoh, nilai RMR dari
62 adalah 'yang bagus batu: sama, nilai-Q dari 20 menunjukkan 'batu
yang bagus'. The RMR nilai yang menyediakan lima kelas mutu dan
proporsi Q-sistem menyediakan sembilan.
Kedua klasifikasi yang dijelaskan tersebut dikembangkan untuk
memperkirakan dukungan yang diperlukan untuk terowongan yang digali
pada program teknik sipil.
Bieniawski (1989) telah mencatat "adalah penting bahwa sistem
RMR digunakan untuk tujuan yang dikembangkan dan bukan sebagai
jawaban untuk semua masalah desain".
Berbagai usaha telah dilakukan untuk memperluas sistem
klasifikasi lereng (Romana, 1985). Tentu, enam parameter yang
digunakan dalam sistem RMR relevan dengan stabilitas lereng, tetapi
nilai klasifikasi perlu disesuaikan untuk keadaan tehnik yang
berbeda. Cara di mana Profesor Romana numerik disesuaikan nilai RMR
adalah dengan mempertimbangkan faktor-faktor berikut :
(a) F1 berhubungan dengan paralelisme antara kemiringan serta
diskontinuitas(b) F2 berhubungan dengan dip diskontinuitas
kegagalan perencanaan(c) F3 berhubungan dengan sudut kemiringan
dibandingkan dengan sudut diskontinuitas dip(d) F4 berhubungan
dengan dengan metode penggalian.
Nilai klasifikasi kemudian ditemukan dari rumus :
Tabel 12.3 menunjukkan nilai-nilai numerik dari empat faktor
yang diperlukan untuk menyesuaikan RMRBAslc ke RMRsLOpE, bersamaan
dengan kelas SMR, tipe kerusakan yang diantisipasi, serta
langkah-langkah perbaikan yang diperlukan untuk meningkatkan
stabilitas.
12.4 Hubungan antara Sistem Klasifikasi dan Sifat Batuan
Sistem klasifikasi massa batuan memiliki beberapa parameter
umum, jadi kami duga link ada antara RMR dan Q-sistem. Korelasi
yang paling terkenal diberikan oleh persamaan
RMR = 9log,Q + 44.Karena sifat massa batuan, misalnya deformasi
dan kekuatan, juga fungsi dari sifat batuan utuh dan sifat
diskontinuitas, maka kita mungkin dapat menggunakan nilai-nilai
skema klasifikasi untuk memperkirakan nilai modulus dan kekuatan
massa batuan. Hubungan empiris yang tersedia untuk kedua sistem
dijelaskan.
Bieniawski (1989) menyatakan bahwa :
EmSS = 2 x RMR - 100 GPa (for RMR > 50).
Hubungan lain telah dikemukakan oleh Serafim dan Pereira (1983),
yang mencakup seluruh rentang RMR, dan
Untuk sistem-Q, Barton et al., (1985) mengusulkan bahwa :
10 logloQ < EMASS < 40 loglo Q, with EM,,, = 25 loglo
Q.
Definisi lainnya telah dikembangkan (Hoek dan Brown, 1988).
Untuk parameter kekuatan Hoek-Brown rn dan s (lihat Bagian 6.5.3)
sebagai :
batuan yang tidak terganggu :
batuan yang terganggu :
`dimana RMR adalah rating yang tidak disesuaikan dari
sistem.
12.5 Pembahasan
Hal ini penting untuk menempatkan nilai skema klasifikasi massa
batuan dan estimasi yang dijelaskan di atas dalam konteks tehnik
batuan praktis. Sangat mudah untuk menunjuk ke nilai klasifikasi
yang ketika, sering berpengalaman, petugas harus membuat penilaian
kualitas masa batuan serta mendukung kebutuhan, terutama ketika
dihadapkan dengan tidak ada alternatif jelas lainnya. Demikian
pula, mudah mengatakan bahwa tidak ada teknik yang mempunyai dasar
ilmiah yang kuat dan dapat cukup jelas akan sangat menyesatkan jika
mekanisme yang berpotensi kegagalan tidak teridentifikasi dalam
sistem klasifikasi. Salah satu parameter ini bisa menjadi penyebab
dasar kegagalan dalam kondisi tertentu. Bahkan lebih parah, geseran
atau zona sesar di batu bisa ada yang mendominasi mekanisme potensi
kegagalan, misalnya, sebuah gua atau lereng.
12.6 Teknik klasifikasi pergerakan massa batuan
Mengingat reaksi kami pada bagian sebelumnya, kami percaya bahwa
ada dua cara utama di mana dengan pendekatan klasifikasi massa
batuan dapat ditingkatkan. Yang pertama adalah perluasan langsung
dari sistem saat ini, namun menggabungkan matematika baur akan
menjelaskan variasi dalam parameter komponen individu. Yang kedua
adalah untuk memilih parameter yang paling relevan untuk tujuan
rekayasa tertentu dan karenanya sistem klasifikasi untuk proyek
yang berbeda akan melibatkan penyusunnya yang berbeda-parameter
menggunakan RES (sistem rekayasa rock) pendekatan dijelaskan secara
singkat dalam Bab 14 (Hudson, 1992).
12.6,1 Use of fuzzy muthemutics
Teknisi mungkin mengalami masalah dalam menggunakan sistem
klasifikasi massa batuan saat ini karena variabilitas yang melekat
pada massa batuan sulit untuk memperhitungkan-misalnya, jika
berarti diskontinuitas jarak baling-baling 0,3-2,0 m, nilai apa
yang harus digunakan dalam sistem? Dengan menetapkan nomor baur
akan parameter tersebut, dan kemudian menggunakan teknik fuzzy
aritmatika untuk menggabungkan angka, adalah mungkin untuk
menghasilkan bilangan fuzzy yang mewakili nilai klasifikasi.
Seperti nomor kemudian mewujudkan 'paling tertentu nilai
klasifikasi, bersama dengan informasi mengenai perusahaan nilai
maksimum dan minimum, dan cara di mana itu bervariasi antara
keduanya. Oleh karena itu, kabur matematika memungkinkan
'ketidakpastian' seputar penilaian parameter untuk dimasukkan.
Selain itu, penerapan teknik ini dalam klasifikasi massa batuan
sangat mudah dan langsung, karena bilangan fuzzy dapat diberikan
dengan mudah ke parameter dalam skema klasifikasi massa batuan.
12.6.2 Penggunaan RED (Sistem Rekayasa Batuan)
Prinsip di balik sistem RES (Hudson, 1992) adalah bahwa
informasi yang diperoleh harus sesuai dengan tujuan rekayasa. Kedua
sistem klasifikasi-orang utama RMR dan Q-memanfaatkan enam
parameter utama yang tidak sama. Para pengembang sistem ini telah
memutuskan di mana parameter yang paling penting untuk rancangan
terowongan, dan dirancang klasifikasi mereka sesuai. Kedua
pendukung sistem telah memperingatkan pengguna untuk tidak berusaha
meramalkan kemungkinan metode klasifikasi tanpa perubahan dan tidak
untuk membuat prediksi di luar mata pelajaran asli yang skema
klasifikasi dimaksudkan.Satu bisa melangkah lebih jauh dan
menetapkan berapa banyak parameter berkontribusi, katakanlah, 95%
dari proses desain, dan mengalokasikan sumber daya yang sesuai.
Untuk menggambarkan hal ini, kita merujuk pembaca untuk Gambar.
11.2 dimana parameter yang terkait
dengan terowongan tekanan desain yang ditampilkan, dan Gambar
12.5 dan 12.6 yang menunjukkan parameter dalam rangka kepentingan
untuk gua-gua bawah tanah yang besar dan pembuangan limbah
radioaktif, masing-masing.Histogram tersebut dapat disusun atas
dasar pengalaman masa lalu, praktek saat ini dan direkomendasikan
praktek (surat itu, mungkin, yang timbul dari pemodelan persyaratan
desain). Histogram pada Gambar 11. 2, 12.5 dan
12.6 dikembangkan dari tinjauan literatur dan bisa berbeda jika
mereka didasarkan pada praktek saat ini atau praktek desain yang
dipimpin. Kami menyajikan Tabel 12.4 yang berisi daftar parameter
yang paling penting untuk tiga kasus yang berasal dari frekuensi
terjadinya mereka dalam literatur, yang mencerminkan konsentrasi
upaya penelitian.
12,7 KesimpulanSebagai kesimpulan, jelaslah bahwa skema
klasifikasi massa batuan telah membantu insinyur di masa lalu
terutama karena tidak adanya pendekatan lain. Ada perangkap yang
terkait dengan penggunaan skema, terutama terkait dengan tidak
adanya apa yang mungkin parameter penting untuk berbagai proyek.
Sistem klasifikasi dapat ditingkatkan dengan penggunaan metode
fuzzy dan pemilihan parameter strategis. Dalam jangka panjang,
mungkin di luar tahan dari pembaca, dan tentu saja para penulis,
sistem klasifikasi massa batuan akan digantikan oleh solusi
langsung dari masalah rekayasa, meskipun akan selalu ada beberapa
kenyamanan dalam menggunakan skema klasifikasi untuk memastikan
bahwa hasil pemodelan tidak bertentangan pengalaman praktis dengan
susah payah. Sementara itu, sistem klasifikasi massa batuan yang
berguna tetapi harus digunakan dengan hati-hati.