EVALUASI KONDISI GEOLOGI TEKNIK DAN ANALISIS KESTABILAN EKSKAVASI BAGI PERANCANGAN TEROWONGAN JALAN TOL PEKANBARU SAMPAI PADANG
Rikal Andani
Pembimbing: Prof. Subagyo Pramumijoyo; I Gde Budi Indrawan, Ph.D.
Pada perencanaan pembangunan Jalan Tol Pekanbaru sampai Padang, terdapat rencana
pembangunan terowongan, dimana dalam perencanaan terowongan diperlukan
penyelidikan geologi guna mengetahui kondisi geologi di permukaan dan bawah
permukaan. Nilai kualitas massa batuan sebagai salah satu hasil penyelidikan geologi
tersebut digunakan dalam desain kestabilan lereng portal terowongan dan kestabilan
penyangga terowongan. Lokasi penelitian adalah daerah yang memiliki intensitas gempa
yang tinggi, maka faktor kegempaan merupakan parameter yang juga harus
diperhitungkan. Untuk itu metode Pseudostatik digunakan untuk desain gempa pada
kestabilan lereng terowongan dan metode Dinamis Time History digunakan untuk desain
penyangga pada dalam terowongan.
Untuk menganalisis kestabilan lereng menggunakan RS2 (Rocscience), metode
penggalian (ekskavasi) menggunakan ketentuan Pettifier dan Fookes (1994) dan JSCE
(2007) serta analisis perkuatan terowongan dengan metode finite element dengan RS2.
Diperlukan parameter parameter yang didapatkan dari tahapan pemetaan geologi,
pengukuran nilai Rock Mass Rating (RMR) batuan permukaan dan bawah permukaan,
pekerjaan laboratorium tanah dan batuan berupa indeks properties, petrografi batuan, dan
point load test.
Morfologi penyusun daerah penelitian adalah satuan dataran sampai landaian fluvial dan
satuan punggungan blok sesar berlereng curam sampai curam ekstrim. Jenis batuan yang
didapatkan dari daerah penelitian adalah batupasir kuarsa dengan sisipan batulanau yang
memiliki tingkat pelapukan rendah hingga sangat tinggi. SedangkanStruktur geologi yang
ditemukan adalah kekar gerus, sesar geser sinistral, sesar geser dekstral dan sesar turun.
Arah kelurusan dominan adalah barat laut hingga tenggara dan barat daya hingga timur laut.
Analisis kemiringan lereng portal terowongan menunjukan bahwa lereng dalam
kondisi yang aman, dengan nilai Strength Reduction Factor (SRF) pada inlet terowongan
sebesar 1,8 tanpa beban gempa dan 1,11 dengan beban gempa. sedangkan pada outlet
terowongan SRF sebesar 2,13 tanpa beban gempa dan 1, 2 dengan beban gempa. Metode
ekskavasi yang tepat adalah Easy Ripping, Hard Ripping dan Very Hard Ripping dengan
peralatan yang direkomendasikan adalah excavator dan road header. (Pettifer and Fokes,
1994). Tahapan penggalian terowongan mengacu kepada JSCE (2007) adalah kriteria C1,
C2, D1 dan D2. Analisis sistem penyangga terowongan dilakukan dengan cara
membandingkan antara kondisi terowongan tanpa penyangga dengan desain awal penyedia
jasa, RMR, Q-System dan JSCE (2007). Dengan hasil persentase pengurangan nilai
displacement adalah 33,87% (tanpa gempa) dan 37,05% (dengan gempa) untuk desain awal
penyedia jasa, 32,65% (tanpa gempa) dan 32,45% (dengan gempa) untuk perkuatan RMR
dan Q-System, serta 36,72% (tanpa gempa) dan 37,59% (dengan gempa) untuk perkuatan
JSCE (2007). Sedangkan nilai persentase pengurangan jumlah yielded element adalah
sebesar 30,96%(tanpa gempa) dan 36,71% (dengan gempa) untuk desain awal penyedia
jasa, 14,28% (tanpa gempa) dan 15,73% (dengan gempa) untuk perkuatan RMR dan QSystem serta 34,30% (tanpa gempa) 33,95% (dengan gempa) untuk perkuatan JSCE (2007).
Analisis strenght factor pada terowongan menunjukan berkurangnya nilai srenght factor
menjadi nilai 1, dimana kondisi ini menandakan adanya potensi rock spalling serta retakanretakan halus di dalam terowongan. Sistem penyangga terowongan yang paling baik dari
xv
analisis ini adalah sistem penyangga berdasarkan JSCE (2007), dengan nilai persentase
pengurangan displacement dan yielded element terbesar dibandingkan dengan desain awal,
RMR dan Q-System
In the design of the Pekanbaru - Padang Toll Road, there are plans to construct
tunnels, In the tunnel design, geological investigations are needed to determine the
geological conditions on the surface and under the surface. The value of rock mass quality
as one of the results of the geological investigation is used in the design of tunnel portal
slope stability and stability of tunnel suport. The research location is an area that has high
earthquake intensity, so the seismic factor is a parameter that must be calculated. The
Pseudostatic method is used for earthquake design on tunnel slope stability and Dynamic
Time History method is used to tunnels suport.
To analyze slope stability using RS2 (Rocscience), excavation method uses the
provisions of Pettifier and Fookes (1994) and JSCE (2007) and analysis of tunnel suport
with finite element method with RS2. Parameters needed are obtained from the stages of
geological mapping, measurement of Rock Mass Rating (RMR) surface and subsurface
rocks, laboratory work of soil and rocks in the form of index properties, petrographic
rocks, and point load test.
The morphology of the study area is a unit of fluvial slopes and a steep slope -extreme steep slope block unit. The type of rock obtained from the study area is quartz
sandstone with siltstone silt which has a low to very high weathering level. Geological
structure are rough groove, a synistral shear fault, a deformed shear fault and a fall fault.
The direction of the dominant liniament is northwest - southeast and southwest - northeast.
The slope analysis of the tunnel portal shows that the slope is in a safe condition,
with a Strength Reduction Factor (SRF) value in the tunnel inlet of 1.8 without earthquake
load and 1.11 with earthquake load. while the SRF tunnel outlet is 2.13 without earthquake
load and 1, 2 with earthquake load. The best excavation method is Easy Ripping, Hard
Ripping and Very Hard Ripping with the recommended equipment are excavators and road
headers. (Pettifer and Fokes, 1994). The stages of tunnel excavation referring to JSCE
(2007) are criteria C1, C2, D1 and D2. Analysis of the tunnel suport system is done by
comparing the tunnel conditions without suport with the initial design of the service
provider, RMR, Q-System and JSCE (2007). With the percentage reduction in displacement
values being 33.87% (without earthquakes) and 37.05% (with earthquakes) for service
providers' initial designs, 32.65% (without earthquakes) and 32.45% (with earthquakes)
for RMR reinforcement and Q-System, and 36.72% (without earthquake) and 37.59% (with
earthquakes) for JSCE (2007). While the percentage reduction in the number of yielded
elements is 30.96% (without earthquake) and 36.71% (with earthquakes) for the initial
design of service providers, 14.28% (without earthquakes) and 15.73% (with earthquakes)
for strengthening of RMR and Q-System and 34.30% (without earthquake) 33.95% (with
earthquakes) for JSCE (2007). Analysis of the stress factor in the tunnel shows a reduced
value of the factor to value 1, where this condition indicates the potential for rock spalling
and fine cracks in the tunnel. The best tunnel support system from this analysis is a suport
system based on JSCE (2007), with the largest percentage reduction and displacement
element values compared to the initial design, RMR and Q-System.
Kata kunci | rock mass quality, earthquake, slope stabillity, support system, tunnel |
---|---|
Program Studi | MAGISTER TEKNIK GEOLOGI UGM |
No Inventaris | |
Deskripsi | |
Bahasa | Indonesia |
Jenis | Tesis |
Penerbit | [Yogyakarta] : Universitas Gadjah Mada, 2019 |
Lokasi | Perpustakaan Pusat UGM |
File |