TEKNIK PERKUATAN BATUAN PADA PEKERJAAN TEROWONGAN 5 Juni 2010habibTinggalkan komentarGo to comments

Rate This

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 boltsebagai

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) te rsebut 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 strengthsetelah 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