Pemodelan Beban Yang Bekerja Pada Terowongan

Dalam melakukan perhitungan pembebanan biasanya digunakan tegangan awal (σ0) sebagai tegangan vertikal, yaitu :

Dimana:

H   = jarak terowongan dari permukaan tanah.
σk  = tegangan horisontal.

Dalam implementasinya, prosedur pengembangan model meliputi tiga bagian :
1. Pemodelan sistem statika
2. Pemodelan material (karakteristik geomekanik batuan)
3. Pemodelan pembebanan

Ketiga langkah tersebut akan dijadikan sebagai model alternatif dalam analisis dan evaluasi.

• Pemodelan Sistem Statika, yaitu pembuatan suatu model yang menunjukkan kondisi sistem struktur suatu terowongan, berdasarkan geometri yang telah ditentukan beserta gaya dalam yang bekerja padanya. Pemodelan sistem statika juga dapat memasukkan ketidakmenerusan (misalnya zona geser dan kekar), ketidakhomogenan material. Untuk rekahan dapat dimodelkan sebagai bentuk empat persegi panjang.

• Pemodelan pembebanan, yaitu pembuatan model beban dengan memasukkan semua gaya yang bekerja pada sistem statika, dengan kondisi batas yang telah ditentukan. Kondisi batas dapat berupa:

1.  Tegangan atau gaya pada batas model. Tegangan dikenakan pada kontur batas model, dan gaya dikenakan pada titik simpul yang ada pada batas model. 
2. Perpindahan pada batas model, dikenakan pada kontur atau titik simpul pada batas model dengan harga perpindahan konstan.

• Pemodelan Material, yaitu penentuan perilaku material pembentuk struktur yang dalam hal ini ialah massa batuan. Pemodelan ini berhubungan dengan gaya, respon, sifat fisik dan mekanik batuan. Karakteristik geomekanik material yang dimasukkan ialah Modulus Young (E), Poisson’s Ratio (v), bobot isi (γ), kuat tekan (σc), dan kuat tarik (σt). Secara matemati pemodelan material mencakup bentuk hubungan tegangan-regangan dari batuan. Pembuatan model-model di atas bersifat iterative dan evolutif sampai diperoleh bentuk model yang dianggap telah benar dan mewakili kondisi sesungguhnya. Untuk hal itu harus dilakukan simulasi dengan menggunakan variabel-variabel yang ada. Keluaran dari hasil pemodelan ialah berupa harga tegangan, regangan, perpindahan dan deformasi. Hasil perpindahan yang diperoleh biasanya lebih kecil daripada sesungguhnya. Hal ini disebabkan oleh asumsi-asumsi yang digunakan. Untuk itu perlu ditinjau kembali karakteristik material atau meninjau tegangan yang dikenakan pada model.

(http://ghozalimahmud.wordpress.com/2014/04/20/terowongan-2/)