Insitu Measurement Fix

8/16/2019 Insitu Measurement Fix

1/44


2/44


3/44

Pemecahan klasik pengukuran insitu

Tegangan vertikal

Tegangan horisontal


4/44

MET!E PE"#$%$&'"

Metode Rosette

Metode Flat jack

Metode pengukuran di lubang bor :• Metode Overcoring

• Metode uji rekah hidrolik

Interpretasi dari semua hasil pengukuran tegangan insitudidasarkan pada hipotesa homogenitas, kontinuitas,

isotropi dan elastik linier.


5/44

MET!E &(ETTE !E)&M'(I

Prinsip

Mengukur de*ormasi supervisial pada sebuah permukaan

bebas di dinding massa batuan

+ipotesa:

• Tegangan bidang plane stress, tegangan yang tegak

lurus bidang pengukuran sama dengan nol.

•

Pembebasan tegangan adalah total.• Perilaku batuan adalah elastik linier.


6/44

Pengukuran :

Titik-titik pengukuran sebanyak delapan buah yang dipasang pada lingkaran

yang berdiameter / cm.

Tegangan didapat dari 0onvallet, 1234 :


7/44


8/44

MET!E )5'T 6'7%

Prinsip :

Membebaskan sebagian tegangan yang ada di dalam massa

batuan dengan jalan membuat potongan pada batuan

tersebut dengan bantuan gergaji intan.

+ipotesa :

1 Perilaku batuan adalah elastik reversible, tidak perlu

linier dan batuan homogen

Tegangan pada dinding batuan tidak dipengaruhi olehproses penggalian.

8 Tegangan yang diukur tegak lurus dengan potongan

yang dibuat atau tegak lurus dengan *lat jack.


9/44


10/44

Pengukuran : Titik-titik pengukuran yang berupa baut besi dipasang dengan jarak 1/cm,

masing-masing 51, 5, dan 58

0uat potongan pada batuan dengan bantuan gergaji intan yang besarnya

hampir sama dengan ukuran flat jack

Titik-titik pengukuran diukur jaraknya. (esudah pengukuran selesai, kedalam potongan dimasukkan flat jack yang berupa lembar potongan baja

yang dijadikan satu dengan mengelas ujungnya.

Flat jack dipompa dengan pompa hidrolik sampai 951, 95, dan 958

menjadi nol.


11/44


12/44


13/44

Pengukuran modulus de*ormasi dengan *lat jack :

Perhitungan kestabilitas pada pekerjaan baah tanah perlu diketahuinya

karakteristik elastisitas batuan, terutama modulus de*ormasi.

5 ; l1 < l < e

5 < =95= ; l1 < 9l1 < l < 9l < e < 9e

9l1>l1 dan 9l>l menggambarkan regangan elastik dari batuan demikian juga

dengan 95?>5?

9e ; perpindahan yang disebabkan oleh relaksasi dari batuan pada lubang

gergajian sesudah pembebasan tegangan.


14/44

%urva tegangan-regangan pada uji flat

jack


15/44

MET!E OVERCORING

Prinsip

Membebaskan seluruh tegangan yang ada di massa batuan dengan cara

overcoring

+ipotesa

0atuan homogen dengan perilaku elastik reversible

Pengukuran

Mengukur arah dan besarnya tiga tegangan utama pada sebuah titik yang

ditentukan

!engan menggunakna teori elatisitas linier dan isotrop, maka perpindahan atau

tegangan yang diukur hanya pada dinding lubang bor, artinya p;r dimana r

adalah jari-jari lubang bor.


16/44


17/44


18/44

(el yang mengukur tegangan dengan e@tensometer gauge1 5eeman dan +ayes pada tahun 1244 mempublikasikan

prinsip pengukuran dan teori dari sel yang dilengkapi

sengan e@tensometer gauge yang berupa tiga rosette.

(el 7(I& 7ommonealth (cienti*ic A Industrial

&esearch rganiBation. (el ini digunakan untuk lubang

bor yang pendek


19/44

(el yang mengukur perpindahan

1 (el yang hanya mengukur perpindahan radial, yang

dikenal dengan sel $(0M $(. 0ureau o* Mines. (el

tersebut memerlukan lubang bor dengan diameter 8Cmm dan terdiri dari tiga pengukuran diameterikal

dengan sudut 1//.

(el yang mengukur perpindahan radial dan

longitudinal yang dikembangkan oleh ). 0onnechere

dapat mengukur sekaligus perpindahan radial dalamdelapan titik pada empat diameter dengan sudut D/

dan perpindahan longitudinal dalam delapan titik.


20/44


21/44

MET!E $6I &E%'+ +I!&5I%

Prinsip

Metode ini mengukur tegangan dengan cara menguji

perilaku rekahan yang sudah ada atau rekahan yang

baru dibentuk dengan injeksi air sampai tekanan yangdiperlukan untuk membuka kembali rekahan tersebut

didalam sebuah bor.

Peralatan yang digunakan

'lat yang digunakan secara umum adalah double packer di

dalam lubang bor tanpa casing, yaitu mengisolir bagian

dari lubang bor yang akan diuji dengan dua buah packer.


22/44


23/44


24/44

%urva tipe perekahan

1 Tekanan perekahan fracturing – yang mempunyai hubungan dengan

kuat tarik batuan, P*r.

Tekanan pertambahan besar, Pc.8 Tekanan penutupan sesudah popmpa injeksi dihentikan, P*.

%urva memberikan puncak peak dari tekanan pembukaan kembali yang

kurang dari puncak tekanan perekahan, bahkan puncak tersebut tidak

ada.


25/44

Interpretasi dari uji rekah hidrolik

Pada pemboran mengakibatkan berubahnya distribusi

tegangan disekitar lubang bor.

%eadaan dimana tegangan utama F, F8 pada bidang yang

tegak lurus pada sumbu lubang bor dengan FG F8,

tegangan tangensial FH pada dinding lubang bor memiliki

harga minimal 8 F8- F

!engan mengambil H;/ searah dengan F, variasi FH pada

dinding lubang bor. !i sisi lain untuk H;/ tegangan

minimal bertambah kecil sebagai *ungsi dari F>F8

FH; F; F8 untuk F> F8 ;1

FH;/ untuk F> F8 ; 8

FH mempunyai harga negati* tegangan tarikan untuk F>

F8 G8


26/44


27/44

+aimson memperkenalkan konsep tegangan e*ekti* yang dinyatakan dalam tekanan

perekahan

P*r Po ; 8 Fh-F+


28/44


29/44


30/44

Prinsip $ji &ekah +idrolik

!alam massa batuan dengan metode rekah hidrolik

dilakukan dengan cara menyekat bagian tertentu dari

lubang bor sekitar /, , m dengan menggunakanpacker kemudian menginjeksian *luida air atau oli

pada bagian tersebut dengan kecepatan tertentu,

sekitar /,1- 1MPa>det hingga batuan mengalami

rekahan.


31/44

PE"E&'P'" $6I I"(IT$ !I

T'M0'"# 0'J'+ T'"'+ Teknik pengukuran tegangan insitu secara langsung dengan

metode rekah hidrolik meman*aat rekahan yang terbentuk karena

proses penekanan hidrolik yang terjadi tegak lurus tegangan

prinsipal minimum.

Shut-in pressure !s" adalah tekanan penutupan rekahan yang

diperlukan agar rekahan tetap terbuka tanpa menambah rekahan.

!ari gra*ik tekanan uji terhadap aktu, tekanan ini dapat

ditentukan pada titik belok saat tekanan mulai turun dengan

cepat dan saat tekanan mulai konstan.

#ronseth dan %ry 12C1,12C, Koback dan +aimson 12C, Mc.

5ennan dan &oegiers 12C1, !oe dan +ustrulid 12C1, dan MiButa12C3 mengusulkan cara penentuan yang dipakai dalam

penelitian ini adalah menggunakan turunan tekanan terhadap

aktu dp>dt, kemudian membuat gra*ik dp>dt terhadap

tekanan, sehingga diperoleh kurva kemiringan.


32/44

Reopening !ressure Pr adalah tekanan yang diperlukan

untuk membuka kembali rekahan. Tekanan inimerupakan tekanan puncak pada siklus setelah siklus

dimana #reak$o%n pressure&


33/44


34/44


35/44


36/44

Prinsip $ji &ekah +idrolik

!alam massa batuan dengan metode rekah hidrolik

dilakukan dengan cara menyekat bagian tertentu dari

lubang bor sekitar /, , m dengan menggunakan

packer kemudian menginjeksian *luida air atau oli

pada bagian tersebut dengan kecepatan tertentu,

sekitar /,1- 1MPa>det hingga batuan mengalamirekahan.


37/44


38/44


39/44


40/44

MET!E PE"#$%$&'" TE#'"#'"

I"(IT$ TI!'% 5'"#($"#

Metode ini dilakukan dilaboratorium dengan

menggunakan beberapa metode antara lainL emisi

akustik 'E, !e*ormation &ate 'nalysis !&',

!i**erential (train 7urve 'nalysis !(7' dan 'nelistic(train &ela@ation '(&.

Emisi akustik adalah gelombang elastis *rekuensi tinggi

yang muncul karena adanya pelepasan energi yang

cepat dari satu atau lebih sumber pada saat material

mengalami proses pembebanan.

E*ek %aiser adalah emisi akustik yang terdeteksi pada

saat pembebanan mendekati atau melampaui tingkat

tegangan yang pernah dialami contoh batuan.


41/44

Prinsip

Emisi akustik berhubungan dengan energy gelombang

elastic yang timbul karena mekanisme pembentukan,

pergerakan, dan multiplikasi rekahan, proses *riksi

selama penutupan dan pembukaan rekahan,

trans*ormasi *asa propagasi rekahan mikro, de*ormasi

material, tumbukan, dan pemadatan.


42/44


43/44


44/44

TE&IM' %'(I+

Documents

Insitu Measurement Fix