Perpustakaan Digital ITB

Untuk mendapatkan kemantapan jangka panjang struktur alamiah bawah permukaan, diperlukan pengetahuan tentang karakteristik kekuatan jangka panjang massa batuan pembentuk struktur tersebut. Material yang dianggap sebagai pembentuk struktur di dalam terowongan adalah massa batuan di sekitar dinding terowongan. Parameter kekuatan jangka panjang adalah parameter yang berhubungan dengan waktu. Penentuan kekuatan jangka panjang batuan yang sering dilakukan baru berdasarkan pada hasil uji laboratorium sehingga hasilnya hanya berlaku untuk batuan utuh (intact rock), dan ekstrapolasinya ke karakteristik massa batuan (rock mass) belum dapat ditentukan secara akurat. Hasil uji laboratorium pada batuan utuh tidak dapat mewakili secara signifikan karakteristik suatu massa batuan dimana volumenya lebih besar. Pada sisi lain, pengujian insitu untuk mengetahui kekuatan massa batuan sangat jarang dilakukan karena tidak praktis dan mahal. Kalaupun dilakukan, parameter kekuatan yang didapat hanya untuk kekuatan puncak (ultimate strength). Analisis balik terhadap runtuhan yang diselidiki memang dapat memberikan nilai-nilai representatif untuk kekuatan massa batuan dalam skala yang besar, tetapi hal ini hanya untuk kasus dimana runtuhan sudah terjadi. Dengan demikian, dapat dikatakan bahwa metode penentuan kekuatan jangka panjang massa batuan secara insitu, belum tersedia. Penelitian ini mengusulkan penentuan kekuatan jangka panjang massa batuan, dengan metode tidak langsung dari hasil pengukuran dan pengujian insitu. Pengukuran yang dilakukan adalah pengukuran fenomena rayapan dengan instrumen ekstensometer dan konvergenmeter. Sedangkan pengujiannya adalah uji Goodman’s jack untuk menentukan modulus deformasi massa batuan. Hasil dari pengukuran dan pengujian insitu digabungkan dengan pengujian sifat fisik dan mekanik di laboratorium serta permodelan numerik. Station penelitian adalah di X/C 6A Blok II Central Ciurug, Unit Bisnis Pertambangan Emas Pongkor (UBPE - Pongkor) PT. Antam, Tbk. Massa batuan yang diteliti dibatasi pada batuan breksi tufaan yang berada di bagian footwall. Posisi station penelitian dipengaruhi oleh perubahan tegangan akibat penggalian stope yang berada relatif di bawahnya. Perpindahan yang diukur diasumsikan terjadi karena adanya perubahan tegangan tersebut. Dengan mengambil suatu periode pengukuran tertentu yang merepresentasikan adanya kenaikan tegangan kemudian tegangan tersebut menjadi konstan, maka dapat diasumsikan bahwa perpindahan yang terjadi merupakan fenomena rayapan. Dari kurva rayapan yang diperoleh dapat ditentukan parameter reologi yang mewakili perilaku massa batuan. Untuk mengetahui besaran perubahan tegangan dilakukan dengan permodelan numerik. Pada periode rayapan, dari hasil pengukuran dengan ekstensometer perpindahan maksimal yang terjadi pada dinding kanan adalah 1,2 mm dan dinding kiri adalah 1,8 mm. Modulus deformasi massa batuan (Em) yang diperoleh dari pengujian dengan Goodman’s jack untuk batuan breksi tufaan yang berada di dinding kanan adalah 6,17 GPa dan dinding kiri 6,73 GPa. Sementara dari pemboran didapatkan nilai RQD dinding kanan 89,8 % dan dinding kiri 77,8 %. Modulus deformasi jangka panjang (ELT) untuk dinding kanan adalah 2,76 GPa dan dinding kiri adalah 1,97 GPa. Modulus deformasi jangka panjang ini diturunkan dari persamaan reologi yang diperoleh dari kurva rayapan dari hasil pengukuran dengan ekstensometer. Setelah dilakukan perhitungan didapatkan kekuatan jangka panjang (?LT) massa batuan breksi tufaan minimal untuk dinding kanan dan kiri berturut-turut adalah 9,85 MPa dan 6,39 MPa. Secara rata-rata kekuatan jangka panjang massa batuan breksi tufaan minimal mempunyai nilai 36,72 % dari nilai kekuatan masa batuan. Kesimpulan secara garis besar adalah kekuatan massa batuan (?cm) yang diperoleh dari persamaan empiris, parameter reologi yang diperoleh dari pengukuran fenomena rayapan secara insitu, dan modulus deformasi massa batuan (Em) yang diperoleh dari pengujian insitu dapat menjadi dasar perhitungan dalam menentukan kekuatan jangka panjang massa batuan (?LT). Dengan pendekatan persamaan reologi, modulus deformasi pada suatu saat akan mendekati nilai konstan dan dinyatakan sebagai modulus deformasi jangka panjang (ELT). Kontribusi dari penelitian ini adalah mengetahui parameter yang menjadi dasar dalam perhitungan kekuatan jangka panjang yaitu modulus deformasi jangka panjang (ELT), mengembangkan metode penentuan kekuatan jangka panjang massa batuan, dan mendapatkan rumusan untuk menghitung kekuatan jangka panjang dengan persamaan sebagai berikut. Nilai konstanta ? tergantung pada jenis batuan dan karakteristik massa batuan.