11963_tugas Acara 6 Rqd 2-5.docx

4). Artikel Q-System ? Jawab :

Q- System Rock Mass Quality (Q) System atau disebut juga sebagai Tunneling Quality Index pertama kali diusulkan oleh Barton, Lien dan Lunde pada tahun 1974 di Norwegian Geotechnical Institute (NGI) sehingga disebut juga NGI Classification System. Q-System sebagai salah satu dari klasifikasi massa batuan dibuat berdasarkan studi kasus dilebih dari 200 kasus tunneling dan caverns. Q-system merupakan fungsi dari enam parameter yang dinyatakan dengan persamaan berikut:

Dalam menjelaskan keenam parameter yang dipakai untuk menghitung Q, Barton (1974) membagi enam parameter tersebut menjadi tiga bagian:  RQD/Jn merepresentasikan struktur dari massa batuan, menunjukkan ukuran blok batuan.  Jr/Ja menunjukkan kekasaran (roughness) dan karakteristik geser dari permukaan bidang diskontinu atau filling material dari bidang diskontinu tersebut. Suatu bidang diskontinu dengan permukaan yang kasar dan tidak mengalami alterasi dan mengalami kontak dengan permukaan bidang lainnya, akan mempunyai kuat geser yang tinggi dan menguntungkan untuk kestabilan lubang bukaan. Adanya lapisan mineral clay pada permukaan kontak antara kedua bidang diskontinu tersebut, akan mengurangi kuat geser secara signifikan. Selanjutnya kontak antar permukaan bidang diskontinu yang mengalami pergeseran juga akan mempertinggi potensi failure pada lubang bukaan. Dengan kata lain Jr/Ja menunjukkan shear strength atau kuat geser antar blok batuan.



Jw/SRF terdiri dari dua parameter stress. Parameter Jw adalah ukuran tekanan air yang dapat mempengaruhi kuat geser dari bidang diskontinu. Sedangkan parameter SRF dapat dianggap sebagai parameter total stress yang dipengaruhi oleh letak dari lubang bukaan yang dapat mereduksi kekuatan massa batuan. Secara empiris Jw/SRF mewakili active stress yang dialami batuan.

Menurut Barton, dkk parameter Jn, Jr dan Ja memiliki peranan yang lebih penting dibandingkan pengaruh orientasi bidang diskontinu. Oleh karena itu dalam Q-system tidak terdapat parameter adjustment terhadap orientasi bidang diskontinu. Nilai Q yang didapat dihubungkan dengan kebutuhan penyanggan terowongan dengan menetapkan dimensi ekivalen (equivalent dimension) dari galian. Dimensi ekivalen merupakan fungsi dari ukuran dan kegunaan dari galian, didapat dengan membagi span, diameter atau tinggi dinding galian dengan harga yang disebut Excavation Support Ratio (ESR).

Hutchinson dan Diederichs (1996) memperkenalkan grafik hubungan antara nilai Q dan span maksimum untuk berbagai macam nilai ESR;

Barton et al. (1980) memberikan informasi tambahan terhadap panjang rockbolt, span maksimum, dan tekanan penyangga atap untuk melengkapi rekomendasi penyangga pada publikasi yang diterbitkan tahun 1974.

Rekomendasi penyangga ditentukan melalui grafik yang di berikan oleh Grimstad dan Barton (1993) seperti yang ditunjukkan oleh gambar dibawah;

Beberapa ahli telah melakukan penelitian untuk mengetahui korelasi antara dua sistem klasifikasi RMR dan Q system. Korelasi ini dikembangkan di lokasi yang bermacam-macam dengan karakteristik batuan yang berbeda-beda. Oleh karena itu hasil yang didapat juga berbeda-beda. Pada tabel dibawah terdapat beberapa korelasi antara RMR dan Q serta ahli yang mengusulkannya dan daerah tempat korelasi tersebut diturunkan.

Perbandingan nilai Q system dengan klasifikasi RMR dapat diinterpretasikan sebagai grafik seperti ditunjukkan pada gambar dibawah.

3). Span 4 Meter

Stand Up Time

:

Lebar terowongan maksimal tanpa penyangga

:

Lebar terowongan maksimal sebelum runtuh

:

2). Tabel Rock Mass Rating System

6). Grafik kategori penyanggan vs Q – System (After Barton et all, 1974) ? Jawab :

5). Tabel ESR (Excavation Suppert Ratio) ESR = 4 ? Jawab :

ESR Perhitungan Equivalent Dimention berdasarkan lebar bukaan terowongan dan nilai ESR (Excavation Support Ratio). Nilai ESR sangat bergantung pada kategori penggalian. ED = Excavation Span, Diameter or Height (m)/ESR

Tabel 10. ESR Misalkan perhitung nilai Q :

Q = 90/4 x 3/1 x 1/15 = 4,5 Misalkan sebuah terowongan mau dibuka selebar 15 meter untuk keperluan pertambangan permanent maka;

ED = 15 / 1,6 = 9,4 Berdasarkan nilai ED dan nilai Q tersebut dapat diperkirakan hubungan antara lebar bukaan terowongan dengan sistem penyangga yang harus digunakan. Hubungan tersebut dapat dilihat pada grafik yang dibuatkan oleh Barton tahun 1974. Grafik tersebut kemudian diupdate lagi oleh Grimstad dan Barton tahun 1993.

Dengan nilai ED: 9,4 dan Q : 4,5 maka masuk dalam kategori 4. Kategori 4 mengharuskan pemasangan rock bolt dengan spasi 2,1 meter dalam shotcrete setebal 4-10cm. Jika nilai dari persamaan Q system telah ditemukan, maka system support dapat ditentukan berdasarkan grafik berikut ini.

Gambar 1. Reinforcement Categories

Panjang Rock Bolt yang akan dipasang bisa dihitung menggunakan rumus :

Gambar 2. Rock Bolt

Dimana B = Lebar Terowongan

Gambar 2. pemasangan Shotcrete dan Rock Bolt diterowongan