Massa batuan di alam merupakan batuan utuh yang mengandung bidang lemah
seperti kekar, perlapisan, rekahan dan sebagainya. Kehadiran bidang lemah dalam
massa batuan dapat menurunkan kekuatan geser batuan. Kuat geser batuan
berpengaruh terhadap perhitungan kestabilan penggalian. Salah satu faktor yang
mempengaruhi kuat geser batuan adalah kekasaran permukaan bidang lemah atau
joint roughness.
Dalam penelitian ini dilakukan evaluasi terhadap hasil uji geser langsung bidang
lemah dengan sudut kekasaran permukaan (i) adalah 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40,
dan 45 derajat. Material contoh yang digunakan terbuat dari campuran bubuk
gipsum dan air dengan perbandingan berat 1 : 0,75 berbentuk blok trapesium
dengan luas permukaan 96x136,5 mm. Metode pembebanan menggunakan normal
konstan dengan empat jenis gaya normal yang diberikan adalah 0,2; 0,4; 0,6; dan
0,8 kN. Laju perpindahan geser yang digunakan adalah 0,5 mm/menit.
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa semakin besar sudut kekasaran
permukaan maka kuat geser akan semakin besar. Tetapi kekuatan geser menurun
setelah mencapai sudut 30 derajat. Hal ini karena kekasaran permukaan untuk
sudut 30 derajat ke atas mengalami penggerusan (shear-off) sehingga kekuatan
menurun. Sedangkan untuk sudut kekasaran yang kurang dari 30 derajat hanya
mengalami pergeseran (slide-up) tanpa hancuran. Hasil pengujian ini mengikuti
persamaan empirik yang dikemukakan oleh Patton (1966), Ladanyi dan
Archambault (1970), dan Barton (1973, 1976). Akan tetapi menurut Budi, dkk.
(2014) untuk sudut kekasaran 30 derajat ke atas, diperlukan modifikasi persamaan
empirik Barton dikarenakan tidak memuat derajat penggerusan dan derajat
penguncian. Hasil pengujian ini juga telah disimulasikan secara numerik
menggunakan program phase2 pada sudut kekasaran 5 derajat.