
Glentornan Fold - Irlandia
⭐ 1. JENIS–JENIS BATUAN DI BUMI & CIRI KHAS
(Klasifikasi geologi umum: igneous–sedimentary–metamorphic)
A. Batuan Beku (Igneous Rocks)
Sumber: Proses kristalisasi magma/lava (Plummer – Igneous Rocks ).
1. Intrusif (plutonik) – kristal besar
| Jenis | Ciri Geologi | Contoh |
|---|---|---|
| Granit | Faneritik, kuarsa–feldspar tinggi, kuat, keras | Fondasi bangunan |
| Diorit | Menengah, kristal jelas | Struktur massif |
| Gabro | Mafik, sangat kuat | Bendungan & terowongan stabil |
2. Ekstrusif (vulkanik) – kristal halus
| Jenis | Ciri Geologi |
|---|---|
| Basalt | Mafik, sangat kuat, rekahan kolom |
| Andesit | Umum di busur vulkanik |
| Rhyolit | Silika tinggi, rapuh |
B. Batuan Sedimen (Sedimentary Rocks)
Sumber: Klasifikasi sedimen (Marshak – Sedimentary Rocks ).
1. Klastik
| Jenis | Ciri Geologi |
|---|---|
| Konglomerat / Breksi | Butiran besar, kuat tapi permeabel |
| Sandstone | Variasi kuat–sedang, porositas tinggi |
| Shale / Mudstone | Lemah, ekspansif, mudah lapuk |
2. Kimia & Organik
| Jenis | Ciri |
|---|---|
| Limestone | Reaktif terhadap HCl, dapat karst |
| Dolomit | Lebih keras dari limestone |
C. Batuan Metamorf (Metamorphic Rocks)
Sumber: Struktur metamorf (Plummer – Metamorphism )
| Jenis | Ciri |
|---|---|
| Slate | Foliated halus, sangat kuat |
| Schist | Muskovit/biotit, mudah belah |
| Gneiss | Pita mineral, sangat kuat |
| Marble | Reaktif, homogen, kuat-sedang |
⭐ 2. KLASIFIKASI BATUAN DALAM GEOTEKNIK
Klasifikasi dilakukan berdasarkan parameter yang mempengaruhi engineering behaviour:
A. Berdasarkan kekuatan
Sangat kuat: Basalt, Granit, Gneiss
Kuat–sedang: Andesit, Sandstone, Marble
Lemah: Shale, Mudstone, Lapili tuff
B. Berdasarkan diskontinuitas
Jointed rock (bercelah) – umum pada basalt, granite
Massive rock – gabro, beberapa metamorf
Soft rock – shale, batu lempung
C. Berdasarkan tingkat pelapukan
I – Fresh
II – Slightly weathered
III – Moderately weathered
IV – Highly weathered
V – Residual soil
⭐ 3. PARAMETER GEOTEKNIK – PENJELASAN
Parameter utama dalam mechanical behaviour batuan:
| Parameter | Penjelasan |
|---|---|
| UCS (Unconfined Compressive Strength) | Kekuatan tekan bebas; dasar klasifikasi kuat–lemah |
| RMR (Rock Mass Rating) | Menilai kualitas massa batuan mencakup kekuatan, RQD, joint |
| Q-System | Rating kualitas terowongan |
| GSI (Geological Strength Index) | Menghubungkan kondisi geologi & kekuatan massa batuan |
| E-Modulus | Kekakuan batuan |
| Poisson’s Ratio | Rasio deformasi lateral |
| Permeabilitas (k) | Pengaliran air; kritis pada bendungan |
| Shear Strength (c, φ) | Parameter Mohr–Coulomb batuan remuk / diskontinuitas |
⭐ 4. TABEL RINGKAS — JENIS BATUAN → KARAKTERISTIK & PARAMETER GEOTEKNIK
Tabel 1. Ringkasan Parameter Geoteknik Tipikal
(Angka adalah kisaran umum dari literatur geoteknik; bukan nilai pasti lapangan)
| Batuan | UCS (MPa) | E (GPa) | Permeabilitas | Catatan Geologi |
|---|---|---|---|---|
| Granit | 100–250 | 40–70 | Rendah | Sangat kuat, rekahan penting |
| Basalt | 120–300 | 50–80 | Sangat rendah | Kolom jointed |
| Andesit | 50–150 | 20–50 | Rendah | Bergantung pelapukan |
| Sandstone | 20–80 | 5–25 | Sedang–tinggi | Porositas tinggi |
| Limestone | 30–150 | 20–60 | Bervariasi (karst tinggi) | Risiko karst |
| Shale | 2–20 | 1–5 | Tinggi | Melemah jika basah |
| Slate | 50–200 | 20–60 | Sangat rendah | Anisotropi foliasi besar |
| Schist | 20–100 | 10–40 | Rendah | Joint & foliasi dominan |
⭐ 5. KOMPATIBILITAS KETRAPAN BATUAN UNTUK STRUKTUR FONDASI
A. Struktur Bangunan/Fondasi
| Batuan | Rekomendasi |
|---|---|
| Granit, Basalt, Gneiss | Sangat ideal; deformasi kecil |
| Sandstone | Umum digunakan; perhatikan porositas |
| Limestone | Hati-hati karst, void, solusi karbonat |
| Schist/Slate | Perhatikan orientasi foliasi → potensi geser |
| Shale | Kurang layak → mudah lapuk & swelling |
⭐ 6. REKOMENDASI UNTUK BENDUNGAN URUGAN (EARTHFILL/ROCKFILL DAM)
Kriteria batuan untuk inti/sealing zone
Permeabilitas sangat rendah
→ shale (terkontrol), claystone, lempung residu
Kriteria batuan untuk shell rockfill
UCS menengah–tinggi
Tahan pelapukan
Breakage resistance tinggi
→ basalt segar, granit segar, gneiss, limestone keras
Material yang perlu dihindari
| Material | Masalah |
|---|---|
| Shale lapuk | Slaking, runtuh saat siklus basah/kering |
| Batuan karbonat berkarst | Void – piping – kegagalan bendungan |
| Schist sangat terfoliasi | Mudah lemah sepanjang bidang foliasi |
⭐ 7. PANDUAN PRAKTIS LAPANGAN (CHECKLIST GEOLOGI)
Disarikan dari prinsip pemetaan lapangan (Fossen – Field Data dan McCann – Field Geology )
A. Identifikasi Jenis Batuan
☐ Kenali tekstur (kristal, ukuran butir)
☐ Tentukan klasifikasi batuan (beku, sedimen, metamorf)
☐ Catat tingkat pelapukan (I–V)
B. Identifikasi Struktur Batuan
☐ Orientasi rekahan (strike–dip)
☐ Foliation / bedding orientation
☐ Spacing & persistence joint
☐ Bukti karst (void, sinkhole) pada limestone
C. Karakteristik Geoteknik Lapangan
☐ SPT/N-SPT (untuk soil & soft rock)
☐ Hammer rebound test (Schmidt)
☐ Water seepage test (permeabilitas in-situ)
☐ Intact rock sampling / core logging
☐ RQD, GSI, RMR
D. Aspek Hidrogeologi
☐ Muka air tanah
☐ Zona rembesan / mata air
☐ Material yang sangat permeabel (kerikil, pasir kasar)
E. Keselamatan Bendungan
☐ Potensi piping
☐ Potensi longsor tebing lembah
☐ Kontak pondasi–batuan (joint terbuka, shear zone)
⭐ 8. SARAN & KESIMPULAN
Saran Praktis
Gunakan kombinasi parameter RMR + GSI + UCS untuk evaluasi batuan pondasi.
Lakukan mapping rekahan terperinci untuk proyek bendungan karena joint → jalur rembesan.
Hindari batuan mudstone/shale lapuk untuk elemen struktur yang menanggung beban signifikan.
Untuk bendungan, lakukan permeability test Lugeon pada pondasi batuan.
Pada batuan karbonat, lakukan void detection: GPR, geofisika seismik, borehole camera.
Kesimpulan Utama
Karakteristik batuan sangat menentukan kelayakan geoteknik.
Batuan beku dan metamorf kuat → cocok untuk pondasi & rockfill.
Batuan sedimen halus perlu perhatian khusus karena pelapukan & swelling.
Dokumentasi geologi lapangan (strike–dip, joint set, RQD) merupakan tahap fundamental dalam desain struktur.
Evaluasi geoteknik harus mempertimbangkan diskontinuitas, pelapukan, hidrogeologi, dan sifat mekanik secara terpadu.
Berikut penjelasan siapa Plummer (2021), Marshak (2018), serta prinsip geoteknik praktis, dijelaskan dengan konteks akademik dan geologi teknik.
⭐ 1. Siapa Plummer (2021)?
Charles (Carlos) C. Plummer adalah salah satu penulis utama buku Physical Geology, edisi ke-17 (McGraw-Hill, 2021) — salah satu buku pengantar geologi paling banyak digunakan di dunia.
📌 Ciri penting buku Plummer (2021):
Menjelaskan konsep dasar geologi dengan ilustrasi sangat jelas
Fokus pada: mineral, batuan, tektonik lempeng, gempa, gunung api, proses permukaan, serta geologi lingkungan
Menjadi rujukan utama untuk mahasiswa geologi tingkat dasar hingga menengah
Digunakan luas dalam pengantar geologi umum, geologi fisik, kebumian, dan geologi rekayasa
➡ Kesimpulan: Plummer adalah pakar pendidikan geologi dan bukunya adalah standar internasional untuk memahami dasar-dasar kebumian.
⭐ 2. Siapa Marshak (2018)?
Stephen Marshak adalah profesor geologi di University of Illinois Urbana–Champaign, sekaligus penulis buku geologi modern terkemuka seperti:
Essentials of Geology (W.W. Norton, 2018)
Earth: Portrait of a Planet
Structural Geology, Tectonics & Earthquake
📌 Fokus utama Marshak:
Tektonik lempeng
Struktur geologi
proses geologi dalam konteks dinamika planet
pendidikan geosains visual (buku-bukunya terkenal karena grafik dan ilustrasi terbaik)
➡ Kesimpulan: Marshak (2018) adalah otoritas dalam geologi modern, khususnya pengantar geologi berbasis tektonik lempeng dan visualisasi proses bumi.
⭐ 3. Prinsip Geoteknik Praktis
Geoteknik praktis (practical geotechnical engineering) adalah penerapan prinsip ilmu tanah dan batuan untuk:
fondasi bangunan
terowongan
bendungan
lereng
stabilitas pondasi dan struktur sipil lainnya
🔶 Pilar Utama Geoteknik Praktis
1. Karakterisasi Tanah dan Batuan
Meliputi:
klasifikasi tanah (USCS, AASHTO)
klasifikasi batuan (UCS, RMR, GSI, Q-system)
identifikasi struktur geologi (joint, foliasi, pelapukan)
Tanah dan batuan bukan material homogen → perilakunya sangat bervariasi, jadi karakterisasi awal sangat penting.
2. Parameter Mekanik
Parameter penting dalam desain:
UCS (Unconfined Compressive Strength)
Shear strength (kohesi c, sudut geser φ)
Modulus elastisitas (E)
Poisson ratio
Permeabilitas (k)
Compressibility
Pada batuan, parameter massa (RQD, GSI, RMR) lebih penting daripada parameter batuan utuh (intact rock).
3. Pengaruh Air Tanah
Air adalah faktor paling mempengaruhi stabilitas:
meningkatkan tekanan pori
menurunkan kekuatan geser
menyebabkan piping
memicu longsor
Dalam bendungan, air menjadi faktor desain nomor satu.
4. Analisis Stabilitas
Digunakan untuk:
lereng (slope stability)
galian dalam
dinding penahan
embankment dan dam
Metode:
limit equilibrium
analisis numerik (FEM/PLAXIS)
5. Pengendalian Risiko
Geoteknik selalu bekerja dengan ketidakpastian dan variabilitas tanah/batuan, sehingga:
safety factor
monitoring
mitigasi (grouting, drainase, perkuatan)
menjadi unsur wajib.
6. Prinsip Praktis Lapangan
Dalam geoteknik dunia nyata:
data lapangan lebih penting daripada teori
uji lapangan (SPT, CPT, Lugeon) adalah dasar pengambilan keputusan
interpretasi geologi menentukan metode konstruksi
“Geotechnical engineering is 50% geology” — struktur geologi adalah kunci perilaku material
⭐ Ringkasannya
| Tokoh/Buku | Peran | Kontribusi |
|---|---|---|
| Plummer (2021) | Penulis Physical Geology | Pengantar geologi dasar, proses bumi |
| Marshak (2018) | Penulis Essentials of Geology & ilmuwan tektonik | Geologi modern, visualisasi proses bumi |
| Geoteknik Praktis | Disiplin teknik | Menilai sifat tanah/batuan untuk fondasi, dam, terowongan, stabilitas |
⭐ 1. Perbandingan Metode RMR – GSI – Q-System
Tiga metode ini digunakan untuk menilai kualitas massa batuan, tetapi fokus dan penggunaannya berbeda. Berikut ringkasannya:
🔶 A. RMR (Rock Mass Rating – Bieniawski, 1973–1989)
Metode paling umum dan komprehensif.
Komponen penilaian RMR:
UCS batuan
RQD (Rock Quality Designation)
Jarak antar joint
Kondisi joint (kekasaran, infilling, continuity)
Kondisi air tanah
Orientasi joint terhadap penggalian (penyesuaian)
Kelebihan:
Mudah digunakan
Memberikan rekomendasi desain (kelas penyangga terowongan)
Banyak digunakan secara global
Kelemahan:
Terlalu bergantung pada RQD
Subjektivitas kondisi joint
🔶 B. GSI (Geological Strength Index – Hoek & Brown, 1995–2020)
Fokus utama: struktur massa batuan dan kondisi permukaan bidang diskontinuitas.
Parameter utama:
Struktur massa batuan (blocky, laminated, disintegrated)
Kondisi permukaan (roughness, weathering)
Digunakan untuk:
Memperkirakan Hoek–Brown failure criterion
Memperkirakan reduction factors untuk batuan terganggu (D, disturbance factor)
Kelebihan:
Praktis untuk batuan sangat terlapuk
Tidak terlalu bergantung pada data bor
Kelemahan:
Sangat visual → subjektivitas tinggi
Perlu pengalaman pemetaan lapangan
🔶 C. Q-System (NGI – Barton, 1974–2002)
Sangat populer di desain terowongan.
Rumus:
Dimana:
J_n: jumlah joint set
J_r: kekasaran
J_a: alterasi
J_w: kondisi air
SRF: stress reduction factor
Kelebihan:
Sangat cocok untuk terowongan
Memberikan rekomendasi langsung untuk jenis penyangga (bolting, shotcrete)
Kelemahan:
Kompleks
Kurang cocok untuk fondasi permukaan atau bendungan
🔶 Perbandingan Ringkas
| Parameter | RMR | GSI | Q-System |
|---|---|---|---|
| Cocok untuk | Terowongan, fondasi | Terowongan, lereng | Terowongan |
| Data utama | UCS, RQD, joint | Struktur geologi + kondisi permukaan | Joint + air + tegangan |
| Kompleksitas | Sedang | Mudah–sedang | Tinggi |
| Subjektivitas | Sedang | Tinggi | Sedang |
| Penggunaan modern | Tinggi | Sangat tinggi (paling modern) | Tinggi untuk tunneling |
⭐ 2. Tabel Parameter Geoteknik Batuan (Referensi Internasional)
Disusun berdasarkan literatur ISRM, Hoek & Brown, dan FHWA.
Tabel 1. Parameter umum batuan
| Jenis Batuan | UCS (MPa) | E-Modulus (GPa) | ν (Poisson) | k (m/s) | Catatan |
|---|---|---|---|---|---|
| Basalt | 120–300 | 50–80 | 0.20–0.25 | 10⁻⁹ – 10⁻¹¹ | Sangat kuat |
| Granit | 100–250 | 40–70 | 0.18–0.28 | 10⁻⁹ – 10⁻¹¹ | Rekahan penting |
| Andesit | 50–150 | 20–50 | 0.20–0.30 | 10⁻⁸ – 10⁻¹⁰ | Dipengaruhi pelapukan |
| Limestone | 30–150 | 20–60 | 0.22–0.28 | Bervariasi | Risiko karst |
| Sandstone | 20–80 | 5–25 | 0.20–0.35 | 10⁻⁵ – 10⁻⁷ | Porositas tinggi |
| Shale | 2–20 | 1–5 | 0.25–0.40 | 10⁻⁵ – 10⁻⁶ | Melemah jika basah |
| Gneiss | 80–200 | 30–70 | 0.20–0.30 | 10⁻⁹ – 10⁻¹¹ | Kuat |
| Schist | 20–100 | 10–40 | 0.20–0.35 | 10⁻⁸ –10⁻¹⁰ | Foliated, anisotropi tinggi |
⭐ 3. Contoh Kasus Rekayasa
📌 A. Bendungan Urugan (Earthfill/Rockfill Dam)
Lokasi contoh: Bendungan Kariba, Bendungan Hoover
Masalah geoteknik utama:
permeabilitas pondasi
pelapukan batuan dasar
zona lemah (shear zone)
karst (limestone)
Solusi umum:
grout curtain
cutoff trench
filter & drain yang dirancang ketat
📌 B. Terowongan
Contoh: Terowongan Gotthard Base Tunnel (Swiss)
Masalah geoteknik:
tekanan tinggi
batuan bervariasi (gneiss → schist → phyllite)
squeeze ground
fault zone
Solusi:
NATM + Q-System
rock bolting
fiber-reinforced shotcrete
📌 C. Lereng
Contoh: Longsoran Bukit Batu Sabak (Indonesia), Nepal Himalaya
Risiko:
bidang gelincir pada foliasi schist
zona lapuk → shear strength rendah
air tanah → meningkatkan tekanan pori
Solusi:
drainase
soil nailing
rock anchor
retaining structure
⭐ 4. Diagram Alur Analisis Geologi & Geoteknik Lapangan
Berikut alurnya (format teks):
⭐ 1. Apakah Gabro Termasuk Batuan Sangat Kuat?
Ya. Gabbro adalah batuan beku intrusif mafik, mirip dengan basalt tetapi bertekstur faneritik (kristal besar).
Karakteristik teknis gabbro:
UCS (kekuatan tekan bebas): ± 150–300 MPa → sangat kuat
E-Modulus: 50–80 GPa → kaku & stabil
Densitas tinggi (2.9–3.1)
Permeabilitas sangat rendah (k < 10⁻⁹ m/s)
Umumnya massive (sedikit rekahan bila segar)
➡ Secara mekanik, gabbro termasuk salah satu batuan paling kuat untuk konstruksi berat.
⭐ 2. Apakah Cocok untuk Bendungan (Dam)?
✔ Cocok untuk:
Rockfill dam shell zone (lapisan luar rockfill)
Pondasi bendungan (foundation bedrock)
Batuan inti untuk stabilitas lereng lembah
Alasan:
Kuat → tidak mudah hancur saat penimbunan rockfill
Permeabilitas rendah → tidak mudah bocor
Tahan pelapukan (jika segar)
Tahan terhadap stress tinggi
Catatan:
⚠ Jika gabbro terlapuk (grade III–V), kualitasnya dapat menurun drastis:
retak-retak
mineral mafik lapuk (pyroxene → clay)
potensi melemah bila basah
➡ Maka pada bendungan, dilakukan mapping pelapukan & Lugeon test.
⭐ 3. Apakah Cocok untuk Terowongan?
✔ Sangat cocok sebagai batuan terowongan:
RMR bisa sangat tinggi (RMR 70–85+)
GSI tinggi karena struktur massive
Q-system cenderung tinggi karena sedikit diskontinuitas
Keuntungan:
Stabil tanpa banyak penyangga
Rekahan umumnya sedikit → tidak banyak rembesan
Penyangga ringan (rock bolt + shotcrete tipis)
Catatan teknis:
⚠ Pada gabbro yang di-jointed (misalnya cooling joints):
perlu pemetaan joint set
perlu desain support sesuai orientasi bidang lemah
⭐ Kesimpulan Singkat
| Aspek | Gabro (Gabbro) |
|---|---|
| Jenis | Batuan beku intrusif mafik |
| Kekuatan | Sangat kuat |
| Cocok untuk bendungan | Ya, ideal untuk pondasi & rockfill |
| Cocok untuk terowongan | Ya, stabil dan bermassif |
| Risiko | Pelapukan mafik, rekahan pendinginan |
📌 Jawaban:
Gabbro adalah batuan mafik sangat kuat dan sangat baik digunakan untuk bendungan serta terowongan, selama kondisi pelapukannya rendah dan diskontinuitas dipetakan dengan benar.
Rekomendasi penggunaan terhadap struktur bangunan & bendungan urugan (embankment/dam)
a. Fondasi bendungan beton/gravity
Ideal: granite, gneiss, dense quartzite, massive limestone/dolomite tanpa rekahan atau karst — karena kuat, tahan erosi, rendah permeabilitas (jika tidak retak).
Waspada: karst limestone (potensi kebocoran besar), heavily fractured schist/foliated rocks (lemah terhadap peluncuran/sekresi air), weathered zones.
b. Bendungan tanah/urugan (core / shell / rockfill)
Core (impervious core): clay, saprolite kedap, atau low-perm limestone (massive, unfractured), atau engineered clay core. Batuan seperti shale sulit diandalkan kecuali sebagai lapisan kedap yang utuh dan tidak retak.
Shell / rockfill: durable rock: granite, basalt, gneiss, quartzite, well-cemented conglomerate. Pilih batu yang tahan abrasi / freeze-thaw dan tidak mudah terdegradasi.
Filter & drain: permeable sandstones, well-graded rockfill. Hindari material yang melunakkan bila basah.
c. Terowongan & lubang pondasi
Dalam batuan kuat & masif (granite, quartzite, gneiss) stabilitas terowongan lebih mudah; pada schist/foliated perlu orientasi terowongan memperhatikan foliasi; pada shale/soft tuff sering menggunakan penyangga tambahan atau paduan grouting.
d. Urugan & backfill
Urugan umum gunakan material granular stabil; weathered rock atau saprolit tidak direkomendasikan kecuali setelah stabilisasi (compaction, geosynthetics).
Panduan praktis lapangan / checklist geologi untuk proyek fondasi / bendungan
Pemetaan geologi & struktur (rekahan, foliasi, kelurusan, karst).
Profil bor & uji in-situ (SPT untuk bagian regolith/urugan, Lugeon/permeability test untuk rekahan).
Uji laboratorium: UCS, P-wave velocity, porosity, slake durability, point load.
Klasifikasi massa batu (RMR, Q, GSI) → dipakai untuk menentukan metode penyanggaan/penanganan.
Peta zonasi pelapukan & potensi patahan/longsor.
Rencana grouting & cut-off wall bila ada isu kebocoran pada batu karbonat/karst.
Kesimpulan
Pemilihan batuan untuk fondasi dan material konstruksi adalah keputusan geoteknik yang kompleks. Ini memerlukan pemahaman mendalam tentang:
Sifat Batuan Utuh (Intact Rock Properties): Diperoleh dari pengujian laboratorium.
Sifat Massa Batuan (Rock Mass Properties): Diperoleh dari pemetaan lapangan, survei geofisika, dan pengujian in-situ, yang mempertimbangkan keberadaan dan karakteristik diskontinuitas.
Kondisi Hidrogeologi: Keberadaan dan aliran air tanah dapat sangat mempengaruhi stabilitas.
Tingkat Pelapukan: Batuan lapuk memiliki sifat yang sangat berbeda dari batuan segar.
Seorang ahli geologi dan geoteknik harus bekerja sama untuk melakukan investigasi lapangan dan laboratorium yang ekstensif, analisis risiko, dan desain yang cermat untuk memastikan keamanan dan stabilitas setiap proyek konstruksi di atas atau dengan menggunakan batuan.
Semoga dokumentasi ini memberikan gambaran yang komprehensif dan bermanfaat bagi Anda!
Jika Anda membutuhkan informasi lebih spesifik tentang jenis batuan tertentu atau parameter lainnya, jangan ragu untuk bertanya! link bertanya : dengan AI Geologis Expert
Semoga Bermanfaat, Terima Kasih
AI bekerja dengan mengolah data melalui algoritma tertentu untuk menghasilkan respons atau tindakan yang menyerupai manusia. Proses ini melibatkan pembelajaran (learning), penalaran (reasoning), dan koreksi mandiri (self-correction).
Penutup
Sekian Penjelasan Singkat Mengenai Mengenal lebih lanjut jenis-jenis batuan di Bumi beserta karakteristik, parameter geoteknik, implikasi terhadap struktur. Semoga Bisa Menambah Pengetahuan Kita Semua.