ANALISIS TEGANGAN GESER BATUAN AKIBAT PENGARUH KEKASARAN PERMUKAAN BERDASARKAN PENGUJIAN LABORATORIUM DAN PEMODELAN NUMERIK

Kuat geser batuan dipengaruhi oleh faktor internal dan eksternal yang keberadaannya dapat menurunkan kekuatan geser pada batuan. Untuk itu penting untuk menganalisis kuat geser pada batuan yang memiliki kekar dalam melakukan perencanaan penambangan dalam penggalian. Studi ini berfokus untuk menentukan tegangan geser sampel batuan hasil uji geser langsung dengan mempertimbangkan koefisien kekasaran permukaan (JRC) sehingga dapat ditentukan hubungan antara keduanya dan memvalidasinya menggunakan pemodelan numerik. Dalam hal ini penulis menggunakan metode elemen hingga menggunakan perangkat lunak Phase2. Penentuan kekasaran permukaan menggunakan koefisien Z2, sampel dikelompokkan menjadi beberapa set berdasarkan nilai kekasarannya. Pengujian lain yang dilakukan yakni uji sifat fisik, uji kuat tekan, dan uji Brazilian yang hasilnya digunakan sebagai karakteristik batuan dalam pemodelan. Pemodelan numerik membutuhkan karakteristik batuan berupa kuat tekan, modulus Young, nisbah Poisson, kuat tarik, sudut gesek dalam, kohesi, kekakuan normal kekar, dan kekakuan geser kekar. Hasil pengujian laboratorium dianalisis menggunakan regresi linear menunjukkan bahwa pada kondisi puncak, pengaruh JRC terhadap tegangan geser sangat kuat pada setiap pembebanan (R2=0,93—0,97). Untuk kondisi residual, pengaruh yang sangat kuat hanya terjadi pada pembebanan tertinggi yakni 640 N (R2=0,91). Hasil perbandingan uji geser bidang lemah dengan hasil pemodelan menunjukkan persentase kesalahan 1,4%—41,7%, nilai persentase kesalahan ini diperkirakan karena analisis yang digunakan adalah pemodelan numerik yang berbasis 2D sehingga hasil interpretasinya hanya mencakup bagian yang dijadikan penampang dari setiap sampel sedangkan uji laboratorium berbasis 3D yang mencakup seluruh permukaan bidang geser.
Kata kunci: Kuat geser, JRC, uji geser langsung, analisis regresi, pemodelan numerik.