EVALUASI KONDISI GEOLOGI TEKNIK DAN KESTABILAN TEROWONGAN 7 KERETA CEPAT JAKARTA � BANDUNG PROVINSI JAWA BARAT

RISKI PRAMONO, Ir. I Gde Budi Indrawan, S.T., M.Eng., Ph.D; Dr. Ir. Maulidya Indah Junica, M.Sc

2022 | Tesis | MAGISTER TEKNIK GEOLOGI

Terowongan 7 Kereta Cepat Jakarta-Bandung terletak di Kabupaten Bandung Barat, Jawa Barat. Desain empiris terowongan ini didasarkan pada sistem Basic Quality (BQ), yang merupakan klasifikasi kualitas massa batuan standar China. Karena ketidakpastian yang tinggi dari klasifikasi massa batuan, studi kualitas massa batuan dan sistem penyangga terowongan berdasarkan klasifikasi massa batuan lain diperlukan. Tujuan penelitian adalah untuk mengetahui karakteristik geologi teknik, menilai kualitas massa batuan, menentukan metode penggalian dan merekomendasikan sistem penyangga terowongan berdasarkan metode yang banyak digunakan, yaitu GSI, RMR, dan Q-system. Hasil rekomendasi selanjutnya dievaluasi dengan analisis numerik. Penelitian ini meliputi pemetaan geologi, klasifikasi massa batuan permukaan dan bawah permukaan, pengujian laboratorium, penentuan sistem penyangga berdasarkan RMR dan Q-system serta analisis kestabilan terowongan dengan metode elemen hingga (finite elelement method) menggunakan software RS2. Kriteria keruntuhan batuan yang digunakan adalah Generalized Hoek-Brown dan tanah menggunakan Mohr Coloumb. Lapisan batuan/tanah dianggap homogen, kontinyu dan isotropic. Metode penggalian massa batuan ditentukan berdasarkan grafik ekskavabilitas Pettifer dan Fokes. Pemetaan geologi lapangan menunjukkan daerah penelitian terdiri atas satuan breksi laharik dan satuan breksi vulkanik yang termasuk Formasi Hasil Gunung Api Tua (Qob), satuan batupasir sisipan batulempung yang merupakan Formasi Cantayan (Mtts) dan satuan batulanau yang merupakan Formasi Jatiluhur (Mdm). Kualitas massa batuan pada elevasi terowongan terdiri atas massa batuan yang buruk (poor) hingga baik (good). Nilai koefisien seismik untuk analisis kestabilan terowongan adalah 0,4g. Metode penggalian massa batuan direkomendasikan yaitu hard digging dan easy ripping. Hasil analisis numerik menunjukkan sistem penyangga RMR dan Q-system mampu untuk menghilangkan masalah ketidakstabilan pada penggalian terowongan dengan nilai tingkat regangan (tunnel deformation/tunnel diameter) maksimum 0.28% dari nilai yang dianggap stabil yaitu tingkat regangan kecil dari 1%. Sistem penyangga RMR relatif lebih efektif dalam mengurangi total displacement dan yield element dibandingkan desain yang diusulkan berdasarkan Q-System. Sistem penyangga terowongan yang disarankan berupa gabungan rock bolt, shotcrete, wire mesh, dan penyangga baja.

Tunnel 7 Jakarta-Bandung High Speed Train is in West Bandung Regency, West Java. The empirical design of this tunnel is based on the Basic Quality (BQ) system, which is a Chinese standard rock mass quality classification. Due to the high uncertainty of rock mass classification, rock mass quality studies and tunnel support systems based on other rock mass classifications are needed. The aims of the study were to determine the characteristics of engineering geology, to assess the quality of rock mass, to determine the excavation method and to recommend a tunnel support system based on the most widely used methods, such as GSI, RMR, and Q-system. The recommendation results are then evaluated by numerical analysis. This research includes geological mapping, classification of surface and subsurface rock masses, laboratory testing, determination of support systems based on RMR and Q-systems as well as tunnel stability analysis using the finite element method using RS2 software. The rock failure criteria used were Generalized Hoek-Brown and the soil using Mohr Coloumb. The rock/soil layer is considered homogeneous, continuous, and isotropic. The rock mass excavation method was determined based on the Pettifer and Fokes excavation charts. Geological mapping in the field shows that the study area consists of laharic breccia units and volcanic breccia units including the Older Volcanic Pproduct Formation (Qob), sandstone with claystone intercalated units which are the Cantayan Formation (Mtts) and siltstone units which are the Jatiluhur Formation (Mdm). The rock mass quality at the tunnel elevation consists of poor to good rock mass. The value of the seismic coefficient for tunnel stability analysis is 0.4g. The recommended rock mass excavation methods are hard digging and easy ripping. The results of numerical analysis show that the RMR and Q-system support systems can eliminate the problem of instability in tunnel excavation with a maximum tunnel deformation/tunnel diameter value of 0.28% of the value considered stable, i.e., a strain level of less than 1%. The RMR support system is relatively more effective in reducing the total displacement and yield element compared to the proposed design based on the Q-System. The recommended tunnel support system is a combination of rock bolt, shotcrete, wire mesh, and steel supports.

Kata Kunci : terowongan kereta cepat, kualitas massa batuan, sistem penyangga, analisis numerik