Beranda > Civil and Environment > TEKNIK PERKUATAN BATUAN PADA PEKERJAAN TEROWONGAN

TEKNIK PERKUATAN BATUAN PADA PEKERJAAN TEROWONGAN


Pada dasarnya pembuatan tunnel dapat dilaksanakan dengan berbagai cara tergantung dari kondisi setempat terutama dari keadaan batuan. Salah satu cara pembuatan tunnel yang terbaru telah ditemukan di Austria, dikenal dengan nama NATM (New Austrian Tunneling Methode)

 Sekilas tentang NATM

New Austrian Tunneling Methode adalah suatu sistem pembuatan tunnel dengan menggunakan shotcrete (beton yang disemprotkan dengan tekanan tinggi) dan rock bolt sebagai penyangga sementara tunnel, sebelum diberi lapisan concrete (lining concrete). Sebelum ditemukannya metode NATM ini, digunakan kayu dan rangka baja sebagai konstruksi penyangga sementara. Kelemahan dari konstruksi kayu ini menurut Prof. LV. Rabcewicz dalam bukunya NATM adalah kayu khususnya dalam keadaan lembab akan sangat mudah mengalami keruntuhan, meskipun baja mempunyai sifat fisik yang lebih baik, efisiensi busur kerja baja sangat tergantung dari kualitas pengganjalan (kontak baja dengan batuan), sementara diketahui bahwa akibat meregangnya batuan pada waktu penggalian seringkali menyebabkan terjadinya penurunan bagian atas terowongan.

 Pengaruh tekanan akibat stress rearrangement

Menurut Prof.LV.Rabcewicz, apabila sebuah rongga digali maka pola distribusi tegangan akan berubah. Pada suatu saat, suatu tatanan tegangan yang baru akan terjadi diskitar rongga dan kesimbangan akan tercapai dengan atau tanpa bantuan suatu lapisan (tergantung dari kekuatan geser batuan, terlampaui atau tidak).

Shotcrete Sebagai Penyangga Sementara Pada Tunnel Excavation

 

Tunnel excavation dapat dibagi menjadi beberapa bagian pekerjaan;

  1. pekerjaan persiapan/ surveying
  2. Drilling
  3. Charging
  4. Blasting
  5. Ventilating
  6. Muching
  7. Scalling
  8. Shotcreting
  9. Rock bolting, dll.

 

            Shotcreting adalah pekerjaan yang dilaksanakan segera setelah scalling. Tujuan dilakukan shotcreting adalah;

  1. Sebagai konstruksi penyangga sementara tunnel sebelum di lining concrete (temporary support)
  2. Untuk mencegah loosening
  3. Mentransformasi batu yang kurang bagus/keras menjadi batu keras
  4. Melindungi terhadap kerapuhan batuan akibat perubahan suhu/cuaca

 

Suatu konstruksi penyangga sementara yang direncanakan untuk mencegah lepasan (loosening) haruslah dapat memikul beban yang relatif besar dalam tempo yang relatif singkat, cukup kaku dan tidak runtuh. Selama beberapa dekade dahulu telah diperkenalkan rock bolting dan shotcreting dalam pembuatan terowongan. Melihat hasil-hasil yang ada, pengenalan metode penyangga dan perlindungan permukaaan (support and surface protection) tersebut diatas dapat dianggap sebagai peristiwa penting khususnya pada batuan lunak dan tanah. Kelebihan metode ini dapat ditunjukkan dengan membandingkan mekanika batuan yang dilapis dengan shotcrete.

Penyangga sementara yang lain (kayu dan baja), cenderung mengakibatkan loosening dan voids yang timbul karena kerusakan bagia-bagian tertentu. Akan tetapi suatu lapisan tipis shotcrete yang bekerja sama dengan rock bolt yang dipasang segera setelah penggalian, sepenuhnya mencegah “loosening” dan mengubah batuan sekeliling menjadi self supporting arch.

Menurut pengamatan, suatau lapisan shotcrete setebal 15 cm yang digunakan pada terowongan berdiameter 10 meter dapat dengan aman menahan beban sampai 45ton/m2, sedangkan apabila digunakan baja tipe WF-200 yang dipasang pada jarak 1m, hanya mampu menahan ± 65 % dari kekuatan shotcrete tersebut.

            Kelebihan lain dari shotcrete adalah interaksinya dengan batuan sekeliling. Suatu lapisan shotcrete yang “ditembakkan” pada permukaan batuan yang baru saja digali akan membentuk permukaan yang keras, serta batuan yang kurang keras ditransformasikan menjadi suatau permukaan yang stabil dan keras.

Shotcrete menyerap tegangan –tegangan tangensial yang terjadi dan berharga maksimum dipermukaan terowongan setelah proses penggalian. Dalam hal ini tegangan tarik akibat lentiur mengecil dan tegangan tekan diserap oleh batuan sekeliling. Kemampuan shotcrete memperoleh kekuatananya dalam tempo yang singkat sangat menguntungkan, terutama karena kekuatan tarik lenturnya akan mencapai kira-kira 30%- 50% dari compressive strength setelah 1-2 hari.

Klasifikasi massa batuan


Klasifikasi massa batuan sangat berguna untuk menentukan apakah terowongan yang direncanakan diperlukan sistem penyangga sementara atau tidak. Lauffer (1958) mengusulkan bahwa stand-up time untuk batuan tanpa penyangga sementara (shotcrete) tertanggung pada jenis batuan yang digali. Arti penting dari konsep stand-up time adalah waktu yang dibutuhkan batuan untuk menahan beban sampai saat batuan akan mengalami keruntuhan.

Klasifikasi massa batuan:  3_Rock_mass_classification

  1. rifha fatiha
    12 Juni 2010 pukul 5:37 am

    batuan apa yng paling bgus di jadikan untuk pembuatan terowongan pak ?? mkasih ..

    • habib
      12 Juni 2010 pukul 1:23 pm

      Pada dasarnya pembuatan tunnel/terowongan bergantung pada keadaan batuan, karena pembuatan tunnel/terowongan biasanya tidak hanya terletak pada satu lapis batuan saja melainkan bisa beberapa jenis lapis batuan. Sehingga pada pembuatan tunnel/terowongan perlu diperhatikan kondisi batuan yang berlapis-lapis dan kondisi ini yang menyebabkan perbedaan kekuatan pada tiap lapis batuan. Batuan yang berlapis-lapis ini sesungguhnya telah diteliti dan diklasifikasikan baik oleh Barton, Bieniawski maupun oleh peneliti lainya. Silahkan pelajari lebih lanjut mengenai rock mass rating (RMR), Q-system ataupun RQD. Adapun jenis batuan yang temasuk kedalam batuan keras misalnya; batuan andesit, batuan sabak, marmer, dan granit. Jenis batuan ini termasuk batuan yang memiliki kepadatan yang tinggi dan porositas yang rendah. Selain itu, batuan beku dan batuan metamorf juga termasuk kelompok batuan yang keras karena sifat batuannya yang kristalin, kompak dan keras.

  2. nono
    10 November 2010 pukul 2:33 pm

    ada referensi (buku atau peraturan2) yang direkomendasikan gak untuk desain + pelaksanaan terowongan.

  1. No trackbacks yet.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

%d blogger menyukai ini: