ANALISIS HUBUNGAN KONSTITUTIF PADA BATUAN ANISOTROP

Indra Karna Wijaksana

Abstrak


Banyak batuan yang tersingkap di permukaan bumi mempunyai struktur dasar dalam bentuk perlapisan, foliasi, fissure, ataupun joint. Secara umum, batuan memiliki sifat (fisik, dinamik, thermal, mekanik, dan hidrolik) yang berbeda sesuai dengan arahnya dan disebut sebagai sifat anisotrop. Pemahaman akan sifat-sifat mekanik dari batuan anisotrop, dapat membantu memprediksi perilaku batuan dalam desain, analisis, dan konstruksi, juga memperbaiki kualitas dan keamanan. Pada penelitian ini dibahas mengenai metode pengujian laboratorium dan analitik untuk menentukan keempat nilai konstanta elastik batu slate yang bersifat isotrop transverse. Perhitungan analitik dilakukan untuk menentukan konstanta elastik dari material batuan dengan asumsi linier, elastik, homogen, dan isotrop transverse. Nilai regangan ditentukan pada kondisi 50% dari tegangan puncak pada kurva tegangan-regangan. Analisis multilinier regresi dengan metode estimasi kuadrat terkecil digunakan dalam menentukan persamaan linier untuk mendapatkan keempat konstanta elastik dari batuan. Pada penelitian ini, batuan yang digunakan sebagai contoh dalam uji laboratorium diperoleh dari dua buah blok batu slate yang berasal dari sungai Bora, daerah Palu Sulawesi Tengah. Batuan-batuan ini memiliki arah foliasi yang nampak pada permukaannya, dan oleh karena itu batuan ini akan diperlakukan sebagai material isotrop transverse. Dari hasil uji kuat tekan uniaksial, diketahui bahwa batu slate tersebut mempunyai kemampuan deformasi yang lebih besar pada arah normal terhadap bidang isotrop transversenya (q = 85o), daripada kemampuan deformasi pada arah sejajar dengan bidang isotrop transversenya (q = 5o).

 


Kata kunci


batuan isotrop transverse, konstanta elastik, uji kuat tekan uniaksial

Teks Lengkap:

PDF

Referensi


Bidgoli, M. N. and Jing, L. (2014) “Anisotropy of strength and deformability of fractured rocks,” Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering, 6(2), pp. 156–164. doi: 10.1016/j.jrmge.2014.01.009.

Cheng, J., Wan, Z., Zhang, Y., Li, W., Peng, S. S. and Zhang, P. (2015) “Experimental Study on Anisotropic Strength and Deformation Behavior of a Coal Measure Shale under Room Dried and Water Saturated Conditions,” Shock and Vibration, 2015, pp. 1–13. doi: 10.1155/2015/290293.

Gao, Q., Tao, J., Hu, J. and Yu, X. (Bill) (2015) “Laboratory study on the mechanical behaviors of an anisotropic shale rock,” Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering, 7(2), pp. 213–219. doi: 10.1016/j.jrmge.2015.03.003.

Ismael, M. A., Imam, H. F. and El-Shayeb, Y. (2014) “A simplified approach to directly consider intact rock anisotropy in Hoek–Brown failure criterion,” Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering, 6(5), pp. 486–492. doi: 10.1016/j.jrmge.2014.06.003.

Kim, H., Cho, J.-W., Song, I. and Min, K.-B. (2012) “Anisotropy of elastic moduli, P-wave velocities, and thermal conductivities of Asan Gneiss, Boryeong Shale, and Yeoncheon Schist in Korea,” Engineering Geology, 147–148, pp. 68–77. doi: 10.1016/j.enggeo.2012.07.015.

Min, K.-B., Kim, H. and Park, B. (2015) “Expremental and numerical anisotropic rock mechanics,” in ISRM VietRock International Workshop, 12-13 March, Hanoi, Vietnam. Hanoi: International Society for Rock Mechanics, p. 11.

Rai, M. A., Kramadibrata, S. and Wattimena, R. K. (2014) Mekanika batuan. Edited by R.-R. Sundari. Bandung: Institut Teknologi Bandung.

Vervoort, A., Min, K.-B., Konietzky, H., Cho, J.-W., Debecker, B., Dinh, Q.-D., Frühwirt, T. and Tavallali, A. (2014) “Failure of transversely isotropic rock under Brazilian test conditions,” International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 70, pp. 343–352. doi: 10.1016/j.ijrmms.2014.04.006.

Wang, P., Yang, T., Xu, T., Yu, Q. and Liu, H. (2013) “A Model of Anisotropic Property of Seepage and Stress for Jointed Rock Mass,” Journal of Applied Mathematics, 2013, pp. 1–19. doi: 10.1155/2013/420536.

Wang, X., Zhao, Y. and Lin, X. (2011) “Determination of mechanical parameters for jointed rock masses,” Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering, 3(1), pp. 398–406. doi: 10.3724/SP.J.1235.2011.00398.


Refbacks

  • Saat ini tidak ada refbacks.


Hak Cipta (c) 2017 Jurnal Teknologi Mineral dan Batubara

Creative Commons License
Karya ini berada di bawah lisensi Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.