Pemodelan Geometri Struktur dan lereng dengan Analisis FEM untuk mengetahui displacement arah vektor gaya dan deformasi.
Mohr-Coulomb dan Hoek-Brown adalah dua kriteria kegagalan yang umum digunakan dalam analisis mekanika batuan, khususnya untuk masalah stabilitas. Keduanya digunakan untuk memprediksi kapan suatu massa batuan akan runtuh atau mengalami deformasi plastis. Namun, terdapat beberapa perbedaan mendasar antara keduanya:
Kompleksitas: Model Mohr-Coulomb lebih sederhana dan menggunakan parameter kohesi (c) dan sudut geser dalam (φ) untuk menggambarkan kekuatan geser batuan. Model Hoek-Brown, di sisi lain, lebih kompleks dan memperhitungkan sifat non-linear dari batuan, terutama untuk batuan yang terkekang. Model ini menggunakan parameter kekuatan uniaxial kompresif (σci), indeks kekuatan massa batuan (GSI), dan faktor koreksi untuk tegangan menengah (m).
Penerapan: Model Mohr-Coulomb umumnya digunakan untuk material tanah dan batuan yang lebih lemah, sedangkan model Hoek-Brown lebih cocok untuk batuan yang lebih kuat dan memiliki struktur yang kompleks.
Akurasi: Untuk batuan yang kompleks dan heterogen, model Hoek-Brown umumnya memberikan hasil yang lebih akurat dibandingkan dengan model Mohr-Coulomb. Namun, pemilihan model yang tepat sangat bergantung pada jenis batuan, kondisi tegangan, dan tingkat akurasi yang diinginkan.
Langkah Analisis dan Parameter yang Digunakan
1. Pengumpulan Data:
- Data geoteknik: Kekuatan uniaxial kompresif, modulus elastisitas, densitas, dll.
- Data geologi: Jenis batuan, struktur geologi (rekahan, sesar), orientasi lapisan, dll.
- Data hidrogeologi: Kondisi air tanah, tekanan pori.
2. Klasifikasi Massa Batuan:
- Sistem RMR (Rock Mass Rating): Menilai kualitas massa batuan berdasarkan beberapa parameter seperti kekuatan batuan utuh, jarak kekar, kondisi kekar, dll.
- Sistem Q: Sistem yang mirip dengan RMR, tetapi lebih fokus pada pengaruh struktur geologi.
- GSI (Geological Strength Index): Indeks yang digunakan untuk memperkirakan kekuatan massa batuan berdasarkan kondisi geologi dan struktur.
3. Penentuan Parameter Model:
- Model Mohr-Coulomb: Kohesi (c) dan sudut geser dalam (φ) dapat ditentukan dari uji triaxial atau langsung dari korelasi dengan indeks massa batuan.
- Model Hoek-Brown: Parameter σci, GSI, dan m dapat ditentukan dari uji uniaxial kompresif, data geologi, dan korelasi empiris.
4. Pembuatan Model Numerik:
- Finite Element Method (FEM): Metode numerik yang umum digunakan untuk menganalisis masalah mekanika batuan.
- Discontinuous Deformation Analysis (DDA): Metode yang cocok untuk menganalisis masalah yang melibatkan diskontinuitas seperti rekahan dan sesar.
5. Analisis Stabilitas dan Deformasi:
- Faktor keamanan (FS): Nilai yang menunjukkan seberapa jauh kondisi tegangan saat ini dari kondisi gagal.
- Deformasi: Pergerakan (displacement) atau perubahan bentuk batuan akibat beban.
- Analisis sensitivitas: Menganalisis pengaruh perubahan parameter terhadap hasil analisis.
Perbedaan Utama dalam Analisis:
- Model Mohr-Coulomb: Lebih fokus pada kekuatan geser batuan dan sering digunakan untuk analisis sederhana.
- Model Hoek-Brown: Lebih kompleks dan memperhitungkan sifat non-linear batuan, sehingga lebih cocok untuk analisis yang lebih detail dan akurat.
Kesimpulan
Pilihan antara model Mohr-Coulomb dan Hoek-Brown tergantung pada kompleksitas masalah, ketersediaan data, dan tingkat akurasi yang diinginkan. Model Hoek-Brown umumnya memberikan hasil yang lebih akurat untuk batuan yang kompleks, namun memerlukan data yang lebih lengkap.
Catatan: Analisis stabilitas batuan adalah bidang yang kompleks dan memerlukan pemahaman yang mendalam tentang mekanika batuan, geologi, dan metode numerik. Sebaiknya konsultasikan dengan ahli geoteknik untuk mendapatkan hasil yang optimal.
Download Software Geo Studio 2024
Penutup
Sekian Penjelasan Singkat Mengenai Perbedaan Pemodelan Mohr-Coulomb dan Hoek-Brown dalam Analisis Stabilitas Batuan. Semoga Bisa Menambah Pengetahuan Kita Semua.
