TEROWONGAN PADA BATUAN

A.    Pendahuluan

Geologi adalah faktor terpenting dalam menentukan jenis, bentuk dan biaya terowongan, pelaksanaan terowongan akan menemui tingkat ketidak pastian yang tinggi jika data kondisi batuan atau tanah disekitar terowongan tidak lengkap.

Sebelum pelaksanaan terowongan, pada umumnya akan dilakukan penyelidikan geologi teknik menggunakan metode pemboran, insitu testing, adits maupun pilot tunnel. Adits untuk ekplorasi umumnya tidak dilakukan kecuali suatu bagian terowonga n dianggap berbahaya. Pada pemboran inti, core sampel harus selalu disimpan untuk membantu jika ditemui masalah geoteknik saat pelaksanaan.

Pilot tunnel adalah cara terbaik untuk menyelidiki lokasi terowongan dan harus digunakan bila terowongan berukuran besar akan dilaksanakan pada jalur yang mempunyai kondisi geologi yang kritis. Degan membuat pilot tunnel maka berbagai masalah yang akan ditemui pada pelaksanaan penggalian pada skala yang lebih besar dapat diantisipasi sedini mungkin.

Syarat utama untuk konstruksi suatu terowongan adalah :

1.      Dapat dilaksanakan dengan aman.

2.      Pelaksanaan tidak mengakibatkan kerusakan yang tidak dikehendaki pada bangunan penting lainnya.

3.      Konstruksi terowongan harus minim pemeliharaan.

4.      Dalam jangka panjang harus dapat menahan segala gaya yang bekerja , terutama tekanan tanah dan air tanah.

B.     Kondisi Batuan

1.      Terowongan pada Massa Batuan

Batuan kompeten adalah batuan intact yang keras sehingga tidak memerlukan supporting namun kekerasannya harus menjadi pertimbangan dalam pelaksanaannya. Sedangkan batuan tidak kompeten memiliki sifat diskontinu berupa adanya joint, fault, zona fracture, sesar/ kekar, bidang foliasi, dll. Batuan ini dapat bervariasi, mulai batuan lunak hingga keras tergantung jenis mineral dan derajat pelapukannya.

2.      Klasifikasi Massa Batuan

Berbeda dengan tanah dimana sifat- sifat lapisan tanah dapat dicerminkan oleh sampel tanah yang diuji di laboratorium. Pada batuan sifat batuan intact yang diperoleh dari pemeriksaan laboratorium ini tidak bisa mencerminkan sifat masa batuan yang ada karena keberadaan joint. Maka umumnya kemudian digunakan klasifikasi geomekanikatau Rock Mass Rating yang menggunakan enam parameter yang diperoleh dari pengukuran dilapangan dan laboratorium meliputi:

·         Kekuatan tekanan uniaksial dari batuan utuh (uniaxial compressive streght of intact rock material).

·         Rock Quality Designation (RQD).

·         Jarak Diskontinuitas.

·         Kondisi Diskontinuitas.

·          Keadaan air tanah.

·         Arah dari Diskontinuitas.

C.    Masalah pada Pelaksanaan Terowongan pada Batuan

Jalur Terowongan yang melewatri Zona Patahan atau sesar aktif dapat membahayakan apabila elevasi terowongan dibawah muka air. Arah sesar terhadap sumbu terowongan harus dipertimbangkan dengan seksama.

Untuk menentukan efek joint pada konstruksi terowongan, Bieniawski (1974) mengelompokan massa batuan menjadi lima kelompok untuk mengetahui metode yang cocok digunakan untuk pelaksanaan. Material batuan dengan banyak joint dapat digali dengan menggunakan ripper.

Bidang permukaan joint yang lebar sering dijumpai dalam pelaksanaan terowongan. Jika arahnya sejajar atau hampir sejajar dengan as terowongan maka dapat menimbulkan masalah besar dalam pelaksanaannya.

Jangka waktu dimana masa batuan masih dalam kondisi stabil tanpa perlu sokongan disebut dengan Stand-Up Time atau bridging capacity. Stand-up time ini tergantung dari lebar bukaan, kekuatan batuan dan pola diskotinuitas. Bila Stand-up time rendah berarti segera setelah dilakukan pembukaan/ penggalian harus segera dilakukan proteksi atau supporting terhadap massa batuan yang ada.

Penciutan pada lubang terowongan yang digali dapat terjadi sebagai akibat perubahan kondisi tegangan, munculnya tegangan geser sesar dan adanya lapisan lempung ekspansif.

Masalah serius yang terjadi pada saat penggalian terowongan adalah adanya aliran air yang bersifat tiba- tiba dalam jumlah besar. Kondisi air tanah adalah factor penyebab utamanya. Untuk terowongan yang berada dibawah sungai atau laut, maka bocoran harus sama sekali dihindarkan, karena jumlah air yang dapat memasuki lubang terowongan akan sulit terkontrol. Pada terowongan sipil yang biasanya dangkal maka temperature tidak terlalu berpengaruh pada pelaksanaannya namun demikian biasanya hal tersebut dapat diantisipasi sepenuhnya dengan membuat sebuah ventilating system yang baik, hal ini juga sangat berguna untuk mengantisipasi adanya gas- gas berbahaya yang timbul dari massa batuan yang ada.

Getaran gempa adalah factor penting yang harus diperhitungkan dalam perencanaan lining dan supporting system. Pengaruh gempa biasanya relative lebih kecil dibandingkan pada struktur yang terdapat diatas permukaan tanah.

D.    Metode Pelaksanaan Terowongan pada Batuan

Metode galian secara manual dilakukan bila kondisi batuan relative lunak, proteksi dilakukan secara konvensional dengan memasang penyokong disekeliling terowongan.

Metode galian dengan peledakan diawali dengan pemboran untuk penempatan bahan peledak. Peledakan dapat dilakuakn secara full face atau secara bertahap sesuai kondisi batuan dan peralatan yang tersedia. Metode blasting ini disamping cepat namun berdampak negatif karena dapat merusak struktur batuan disekelilingnya, sehingga perlu dilakukan sokongan yang lebih baik. Jenis- jenis supporting system yang bisa digunakan adalah dengan pemasangan steel rib, rock bolt, shotcrete dan wire mesh. Penyokong ini harus terpasang sebelum lining yang permanen dilaksanakan.

Metode terkini dalam penggalian terowongan pada kondisi batuan adalah dengan menggunakan Tunnel Boring Machine (TBM), namun sistim ini menjadi terlalu mahal untuk sebuah terowongan yang pendek