## FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS WIRARAJA SUMENEP - MADURA

## ANALISA PENENTUAN PARAMETER MEKANIK BATUAN DENGAN
METODE RMR DAN GSI PADA

## KAWASAN PANTAI MELASTI, BALI
I Made Wahyu Pramana 1) , I Wayan Arya 2)
1 Politeknik Negeri Bali, pramanawahyu@pnb.ac.id 2 Politeknik Negeri Bali, aryawayan@pnb.ac.id

## ABSTRAK
Untuk  dapat melakukan analisa stabilitas lereng batuan diperlukan penentuan  karakteristik  dan  klasifikasi batuan  serta  parameter  fisis  dan  mekanis dari  batuan.  Tujuan  dari  penelitian  ini adalah  untuk  mengetahui  nilai  parameter mekanik  batuan  dengan  metode  RMR  dan GSI.  Hasil  dari  penelitian  ini  adalah batuan  kawasan  pantai  Melasti  masuk  ke dalam  kelas  batuan  menengah  (fair  rock) dengan  nilai  GSI  =  35 – 45.  Parameter mekanik  batuan  kawasan  pantai  Melasti dari metode RMR adalah  = 25 – 35 dan c =  200  KPa – 300  KPa,  sedangkan parameter  mekanik  dari  batuan  dengan menggunakan metode GSI adalah  = 24 – 29 dan c = 256 KPa – 330 KPa. Kata Kunci : parameter mekanik batuan, RMR, GSI.

## ABSTRACT
In order to do bearing capacity and slope stability analysis of rock, determination  of  physical  and mechanical parameter  of  the  rock  is  needed.  The objective  of  this  study  is  to  determine  the mechanical  parameter  of  the  rock  using RMR  and  GSI  method.  Result  of  this  study are rock in Melasti beach area is classified into fair rock with range of GSI value of 35 to  45. Mechanical  parameter  of  the  rock
using RMR method are  = 25 – 35 and c = 200  KPa – 300  KPa and  mechanical parameter using GSI method is  = 24 – 29 and c = 256 KPa – 330 KPa.
Keyword : rock  mechanical  properties,

## RMR, GSI

## 1. PENDAHULUAN
Kawasan  pantai  Melasti  merupakan salah  satu  objek  wisata  unggulan  yang sedang  dikembangkan  oleh  pemerintah Provinsi Bali. Pantai ini berlokasi di bagian selatan  Pulau  Bali,  tepatnya  di  Desa Ungasan, Kabupatern Badung, Bali. Jumlah wisatawan yang  berkunjung  meningkat setiap  tahun  dikarenakan  keindahan  pantai dan  fasilitas  penunjang  pariwisata  yang lengkap. Berikut merupakan foto gambaran kawasan Pantai Melasti, Ungasan.
Gambar 1. Situasi Kawasan Pantai Melasti
Untuk pengembangan kawasan pariwisata,  desa  adat  Ungasan  sebagai pengelola  kawasan  sedang  melakukan pembangunan  berbagai  macam  fasilitas penunjuang  pariwisata dengan melakukan pengerukan massa  batuan  yang  ada  di sekitar  kawasan  pantai.  Lereng  massa batuan  yang  terbentuk  dari  kegiatan pengerukan  dapat  menjadi  tidak  stabil karena  momen  penggerak  lebih  besar  dari momen penahan. Oleh karena itu, diperlukan  studi  mengenai  massa  batuan yang  sedang  dalam  pengerukan  tersebut. Gambar  2  menunjukkan  situasi  di  sekitar

## FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS WIRARAJA SUMENEP - MADURA
kawasan  pantai  yang  sedang  dilakukan pengerukan
Gambar 2. Kegiatan Pengerukan yang Dilakukan di sekitar Kawasan Pantai Melasti
Agar dapat melakukan analisa stabilitas lereng, diperlukan studi mengenai karakteristik, klasifikasi batuan serta penentuan  nilai  parameter  mekanik  dari massa batuan tersebut. Karakteristik tersebut  dapat  menentukan  dari  kuat  geser massa  batuan.  Kuat  geser  adalah tahanan internal  terhadap  geser  pada  berbagai bidang di dalamnya[2]
Untuk  menentukan klasifikasi batuan pada digunakan  metode  RMR  (Rock  Mass Rating)  dan  GSI  (Geological  Strength Index)[3].  Penentuan  karakteristik  dan klasfisikasi  dengan  kedua  metode  diatas memelurkan penyelidikan tanah baik secara langsung  di  lapangan  dan  di  laboratorium. Pengujian di lapangan meliputi:
pengamatan langsung di lapangan mengenai jenis  batuan  dan  kondisi  keretakan  massa batuan,  melakukan  uji  coring    Sedangkan uji laboratorium adalah melakukan uji berat volume batuan dan UCT.
Penelitian mengenai analisa karakteristik batuan telah dilakukan sebelumnya oleh
beberapa peneliti sebelumnya. Ardana dan Aribudiman
(2017)[4] telah melakukan penelitian
mengenai  karakteristik    batuan  di  kawasan pecatu,  dimana  kawasan  tersebut  berlokasi cukup dekat dengan kawasan Pantai Melasti dan  mempunyai  kondisi  geologis  yang relatif  hampir  sama.  Oleh  karena  itu,  hasil penelitian  sebelumnya  dapat  digunakan sebagai  kontrol  atau  pembanding  untuk penelitian ini.

## 2. METODE PENELITIAN

## 2.1 Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian  ini  berlokasi  di  kawasan pantai Melasti di bagian selatan Pulau Bali, tepatnya di Desa Ungasan,kabupaten
Badung,  Bali.  Penelitian  lapangan  dan proses pengambilan sampel dilakukan pada tanggal  17  April  2020.  Uji  laboratorium dilakukan  pada  tanggal  20 – 30  April 2020.Lokasi  dari  penelitian  ditunjukkan oleh gambar berikut.
Gambar 3. Lokasi Penelitian

## FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS WIRARAJA SUMENEP - MADURA
2.2  Tipe  Data  dan  Teknik  Pengambilan Data
Data yang
digunakan dalam penelitian  ini  adalah  data  primer  dan sekunder.  Data  primer  diantaranya  adalah: data  hasil  observasi  lapangan,  data  uji laboratorium dan data pengukuran
keretakan  di lapangan.  Data  sekunder
diantaranya  adalah  penelitian – penelitian sebelumnya dan literatur.

## 2.3 Teknik Analisis Data
Penetian  ini  merupakan  penelitian kuantitatif  dan  aplikatif,  dimana  penelitian aplikatif  adalah penelitian  yang  dapat menyelesaikan  masalah  yang  terjadi  di lapangan[5]
Adapun  pelaksanaan  penelitian  yang dilakukan adalah sebagai berikut:
1. Mengamati  massa  batuan  secara keseluruhan.  Mengidentifikasi jenis batuan, kondisi keterakan, dan level
muka air tanah. 2. Melakukan  coring inti batuan  untuk mendapatkan  sampel  batuan  tak terganggu dan  nilai  RQD  (Rock Quality Designation) 3. Melakukan tes UCT dan uji berat isi pada benda uji inti batuan yang telah
didapatkan  sebelumnya.  Kedua  uji ini dilakukan di laboratorium.
4. Melakukan  klasifikasi  massa  batuan menggunakan  metode  RMR  dan GSI.
5. Menentukan parameter mekanik batuan dengan kedua metode tersebut dan membandingkannya Kegiatan  penelitian  disajikan  ke  dalam diagram alir pada gambar 4.
Gambar 4.
Diagram Alir Penelitian

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Penyelidikan Kondisi Massa Batuan Penyelidikan jenis batuan dan kondisi massa batuan di lapangan dilakukan dengan cara  melakukan  pengamatan  visual secara langsung  di  lapangan.  Dari  pengamatan jenis  dan  kondisi  batuan  maka  massa batuan  dapat dikelompokkan  menurut kualitas massa batuan tersebut.
Mulai Studi Literatur Pembuatan Proposal - Pelaksanaan Pengamatan di Lapangan - Pengambilan sampel di Lapangan Klasifikasi Massa Batuan dengan metode RMR Klasifikasi Massa Batuan dengan GSI Perbandingan nilai parameter mekanik batuan dari masing masing metode
Kesimpulan dan Rekomendasi
Selesai

## FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS WIRARAJA SUMENEP - MADURA
Hasil  pengamatan  dilapangan  didapat bahwa massa batuan terbentuk dari endapan/sedimen  partikel  organisme  laut yang  mengendap  dan  menyembul  ke permukaan  tanah  akibat  dari  proses pergerakan tektonik yang panjang. Material batuan  pembentuk  utama  adalah  kapur (limestone). Dengan kondisi muka air tidak ditemukan baik pada puncak lereng maupun dasar  lereng dan  dengan  spasi  keretakan antara  6  cm  sampai  20  cm. Gambar  5 menunjukkan  kondisi  massa  batuan pada kawasan Pantai Melasti
Gambar 5. Keretakan yang Ada pada Massa Batuan di Kawasan Pantai Melasti

## 3.2 Penyelidikan Lapangan
Penyelidikan  lapangan  dilakukan dengan  melakukan  uji  coring inti  batuan sekaligus  untuk  mendapatkan  contoh  tanah tak  terganggu.  Uji  coring  dilakukan  pada  4 (empat) titik, yaitu: 2 titik di bagian puncak lereng  dan  2  titik  di  bagian  dasar  lereng. Hasil  dari  uji  coring  disajikan  ke  dalam tabel 1.
Tabel 1.

## Hasil Uji Coring
No. Titik Coring Kedalaman Coring (cm) Tinggi Benda Uji (cm) 1 35 20 2 26 7 3 30 28 4 27 26
Nilai RQD batuan dapat ditentukan dari:
(1)
Keterangan:
RQD : Nilai Rock Quality Designation

## 3.3 Penyelidikan Laboratorium
Hasil  pengujian  benda  uji  di laboratorium ditunjukkan dalam tabel 2.
Tabel 2.
Hasil Uji Laboratorium No Sampel Berat Jenis Berat Volume (kg/m 3 ) Nilai UCT (MPa) 1 2.67 2140 16 2 2.68 2396 31 3 2.69 2512 59

## 3.4  Analisa Klasifikasi  Batuan  dengan
Metode RMR Berdasarkan  pengujian  baik  di lapangan maupun di laboratorium didapatkan  rating  massa  batuan  sebagai berikut:

## FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS WIRARAJA SUMENEP - MADURA
Tabel 3.

## Nilai RMR Batuan
Parameter Deskripsi Nilai Rating Nilai UCS 30 MPa 4 RQD 68 % 13 Spasi Keretakan 0.06 – 0.2 m 10 Kondisi Keretakan Kondisi permukaan kasar, terjadi pelapukan, separation 1 – 5 mm 10 Muka Air dry 15 Total Nilai Rating 52
Massa batuan pada Pantai Melasti – Ungasan  mendapatkan  total  rating  52  dan dapat  dikategorikan  sebagai  batuan  kelas menengah  (fair  rock). Nilai  parameter mekanisnya untuk  batuan  kelas  menengah sesuai dengan  tabel RMR adalah :Sudut geser dalam (  ) : 25  - 35  dan Kohesi (c) : 200 KPa – 300 KPa

## 3.5  Analisa Klasifikasi  Batuan  dengan Metode GSI
Analisa klasifikasi  batuan  dengan menggunakan nilai  GSI dilakukan  dengan cara penyelidikan  visual  secara  langsung dilapangan  dan  memplot  nilai  yang  sudah ditentukan oleh bagan klasifikasi Hoek dan
Brown.  Kondisi  batuan  pada  kawasan
pantai melasti adalah: bloky,
distributed/seamy: tersusun oleh blok batuan bersudut tajam yang saling bersinggungan.
Kondisi permukannya
adalah: terjadi  pelapukan  sedang,  dan kondisi  permukaan  yang  bemacam – macam.
Gambar 6.
Bagan Klasifikasi Batuan Hoek dan Brown
Dari  keadaan  massa  batuan  yang  telah diamati,  nilai  GSI  dari  massa  batuan kawasan  Pantai  Melasti  adalah  antara  35 –
45.  Untuk  penentuan  nilai  GSI  dianjurkan untuk  menggunakan  rentang  atau range karena  penilaian  di  lapangan  berifat subjektif.
Untuk  menentukan  parameter  mekanik dari  batuan  menggunakan  metode  GSI dibutuhkan perhitungan  tambahan  dengan formula  yang  telah  dikembangkan  oleh Hoek dan Brown sebagai berikut:
(2)
Keterangan : σ 1 : tegangan utama mayor σ 3 : tegangan utama minor σ ci : nilai UCS benda uji
s : konstanta (0 untuk batuan lemah dan
1 untuk batuan utuh)

## FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS WIRARAJA SUMENEP - MADURA
a : konstanta  (0.5  untuk  batuan  dengan kualitas  bagus  dan  0.65  untuk batuan dengan kualitas rendah) m b : konstanta berdasarkan jenis batuan
Untuk  mendapatkan  tiap  konstanta yang  dibutuhkan  dalam  persamaan  Hoek and Brown dikembangkan perkiraan praktikal dari konstanta tersebut.
(3)
(4)
(5)
Keterangan: m i : konstanta batuan utuh
GSI : nilai GSI berdasarkan pengamatan
Hasil  dari  perhitungan  diplot  ke  dalam grafik pada Gambar 7, dimana grafik adalah antara  Tegangan  Normal  vs  Tegangan Geser.
Gambar 7. Grafik Tegangan Normal vs Tegangan
Geser pada metode GSI
Kurva  yang  diperoleh  dari kriteria Hoek dan Brown  kemudian  dilakukan pendekatan  dengan  menggunakan linier trendline agar  didapatkan  nilai  parameter mekanik  Mohr-Coulomb  yang  digunakan dalam perhitungan stabilitas. Adapun rentang  hasil  parameter  mekanik  dari metode GSI adalah:
Sudut geser dalam (  ) :24  - 29  Kohesi (c) :256 KPa – 330 KPa

## 3.6  Perbandingan  Hasil  Penentuan  Nilai Parameter  Mekanik  dengan  Metode RMR dan GSI
Untuk  dapat  melihat  perbandingan nilai  parameter  mekanik  dari  batuan berdasarkan  nilai  RMR  dan  GSI,  data  dari nilai RMR dan GSI diplot dalam satu grafik yang  sama.  Berikut  merupakan  grafik perbandingan  nilai  parameter  mekanik  dari kedua metode:
Gambar 8. Perbandingan Grafik Tegangan Normal vs Tegangan Geser pada metode RMR dan GSI

## FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS WIRARAJA SUMENEP - MADURA
Tabel 4. Hasil Penentuan Parameter Mekanik
Batuan dari Metode RMR dan GSI Metode Sudut Geser Dalam Kohesi
RMR 25  - 35  200 KPa – 300 KPa
GSI 24  - 29  256 KPa – 330 KPa
Gambar 8 menunjukkan kedua metode  menghasilkan  kisaran  atau rentang nilai  parameter  mekanik  batuan  yang hampir  sama,  dimana  batas  atas  dan  batas bawah dari kisaran nilai parameter mekanik menunjukkan  hasil  yang  relatif  sama. Dengan  demikian  kedua  metode  ini  dapat digunakan  dalam  melakukan  perencanaan teknik  sipil,  baik  untuk  melaksanakan perhitungan  stabilitas  lereng  maupun  daya dukung pondasi. Namun, karena pemberian nilai  pada  metode  RMR  maupun  GSI mempunyai  nilai  subjektifitas  yang  cukup tinggi,  yang  artinya  nilai  rating  dapat sedikit berubah tergantung dari pengelihatan  pengamat,  maka  penentuan tepat  nilai  parameter  mekanik  tidak  dapat dilakukan.
Untuk  mendapatkan  nilai  keamanan yang tinggi dianjurkan untuk menggunakan nilai  parameter  mekanik  dari  batuan  yang memiliki  nilai  yang  rendah,  dimana diasumsikan  batuan  memiliki  kekuatan yang lemah. Dan apabila dalam perencanaan  membutuhkan  penghematan biaya,  dapat  diambil  nilai  parameter mekanik batuan yang tinggi tetapi masih di dalam  range  yang  didapatkan.  Keputusan penggunakan  parameter  mekanik  dalam perencanaan dapat pula didasarkan keseimbangan  antara  nilai  keamanan  dan biaya,  dimana  dapat  diambil  nilai  tengah dari kedua parameter tersebut.

## 4. KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  penyelidikan  tanah  dan analisa yang telah dilaksanakan, maka dapat disimpulkan sebagai berikut:
1. Jenis  batuan  pada  Pantai  Melasti - Ungasan  adalah  batuan  endapan kapur  dengan  rating  massa  batuan (RMR) termasuk kelas batuan menengah (Fair Rock).
2. Nilai  GSI  batuan  Pantai  Melasti adalah 35 - 45
3. Parameter mekanik dari  batuan untuk metode RMR adalah
a. Sudut geser dalam (  ) : 25 - 35 
b. Kohesi (c) : 200 - 250 KPa
4. Adapun  sifat  mekanik  dari  batuan untuk metode GSI adalah
a. Sudut geser dalam (  ) : 24 - 29  b. Kohesi (c) : 256 - 330 KPa

## 5. DAFTAR PUSTAKA
Sivakugan, N., Shukla, S.K. dan Das, B.M.
(2013). Rock Mechanics an Introduction. USA: CRC Press.
Das,  Braja  M.  (1993).  Principal  of
Geothechnical Engineering. Canada:Nelson
Bieniawski, Z.T. (1989). Engineering Rock Mass  Classification.  New  York: Wiley
Ardana,  M.D.W  dan  Aribudiman,  I.N.
(2017). Analisis  Karakteristik  Batuan Kapur  (Limestone  dan  Chalk)  di Kawasan  Bukit  Pecatu  Kabupaten Badung Bali.
Yusuf,  A.M.  (2016).  Metode  penelitian kuantitatif,  kualitatif  dan  penetilian gabungan. Prenada Media.

## FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS WIRARAJA SUMENEP - MADURA
Jurnal “MITSU” Media Informasi Teknik Sipil UNIJA Volume 8, No. 2, Oktober 2020 e-ISSN 2685-9173