Analisis deformasi dan stabilitas terowong pengelak Bendungan Bili-bili Kabupaten Gowa Sulawesi Selatan

PATUTI, Indriati Martha, Prof. Dr. Ir. Kabul B.S, Dip.H.E., DEA

2009 | Tesis | S2 Teknik Sipil

Terowongan adalah konstruksi bawah tanah yang perencanaan dan pelaksanaan pembangunannya cukup rumit. Masalah yang sering terjadi dalam pelaksanaan konstruksi terowongan antara lain adalah penurunan permukaan tanah akibat deformasi di sekitar galian terowongan yang dapat mempengaruhi kestabilan dari konstruksi bendungan diatasnya. Salah satu metode yang akurat untuk melakukan analisis terhadap deformasi adalah metode elemen hingga.Perhitungan dengan metode elemen hingga non-linier relatif sulit dan menghabiskan banyak waktu. Untuk itu digunakan alat bantu software yang dikenal dengan nama Plaxis. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui dan melakukan analisis deformasi dengan menggunakan software Plaxis 8.2 serta mengetahui perilaku dan kestabilan terowongan. Lokasi studi dilakukan pada terowong pengelak bendungan Bili-Bili,Kabupaten Gowa - Sulawesi Selatan. Klasifikasi batuan ditentukan dengan Rock Mass Rating System (RMR). Untuk penentuan parameter kualitas batuan digunakan software RocLab 1.0 berdasarkan Geological Strength Index (GSI),sedangkan analisis deformasi digunakan software Plaxis 8.2. Penelitian awalnya dilakukan pada kondisi existing. Untuk simulasi variasi beban hanya akan difokuskan pada segmen yang menerima beban tubuh bendungan utama yang dianggap sebagai beban merata. Untuk simulasi variasi jarak antar terowongan hanya akan ditinjau pada segmen di bawah as bendungan utama dengan jarak antar terowongan 2d sampai 7d. Simulasi numeris untuk variasi beban dan variasi jarak antar terowongan ini ditinjau pada dua kondisi, yaitu kondisi reservoir kosong dan kondisi reservoir penuh.Jenis batuan dilokasi penelitian adalah diorite golongan II dan III. Nilai sudut geser batuan adalah 54o - 64o dan nilai kohesinya adalah 0,198 - 0,496 MPa.Total tegangan normal izin batuan adalah 1145 - 1922 kN/m2. Pada kondisi existing, perpindahan total maksimum terjadi pada Sta 0+178,271 (titik U) sebesar 2,33 mm. Pada Sta 0+173 dan Sta 0+183 (titik U) dengan kondisi reservoir penuh terjadi perpindahan total maksimum sebesar 2,36 mm. Pada jarak antar terowongan 20 m (titik Q) terjadi perpindahan total sebesar 13,85 mm.Perpindahan total minimum terjadi pada jarak antar terowongan 50 m (titik P) sebesar 0,92 mm. Ttotal tegangan normal yang terjadi dalam simulasi numeris ini adalah 1128 - 1569 kN/m2. Secara umum, analisis deformasi ini memberikan gambaran kestabilan yang cukup efektif bagi konstruksi terowongan, dimana rasio antara nilai total tegangan normal yang terjadi terhadap nilai tegangan normal izin batuan berkisar 0,71 – 0,94 < 1.

Tunnel is an underground construction that plans and executes it was complex. Problems that often occur in the construction of the tunnel is settlement caused by the deformation that accure around the tunnel excavation. Deformation which occurs in diversion tunnel may affect the stability of the dam construction.One of the accurate method for the analysis of the deformation is finite element method. Calculations by non-linear finite element method is relatively difficult and spend a lots of time, so that, the use of software tools known as Plaxis is helpful. The aims of this study are to determine and nalyze the deformation by using the software Plaxis 8.2 and to know the behavior and stability of the tunnel.The location of tunnel conducted in diversion tunnel in Bili-Bili Dam,Kabupaten Gowa - South Sulawesi. Rock classification is determined by Rock RocLab 1.0 software based on Geological Strength Index (GSI) and deformation analysis is done by Plaxis 8.2. Initially conducted research on existing conditions.To simulate the load variations is focused on the segment that receives body weight of the main dam that is considered as uniformly distributed load. To simulate the variations distance between tunnels is reviewed in the segment below the axis main dam with the distance between tunnels are 2d to 7d. Numerical simulations for the load variations and the variations distance between tunnels are reviewed for reservoir empty and full conditions.The rock type are diorite II and III classes. Friction angle values are 54o to 64o and 0.198 to 0.496 MPa of cohesion. Total normal stress allowable of rock are 1145 to 1922 kN/m2. For the existing condition, at Sta 0 +178.271 (U point) was occured 2.33 mm of the maximum total displacement. For full reservoir condition, at Sta 0 +173 and Sta 0 +183 (U point) were occured 2.36 mm of maximum total displacement. At distance between tunnels of 20 m (Q point) was occured 13.85 mm of maximum total displacement. At distance between tunnels of 50 m (P point) was occured 0.92 mm of the minimum total displacement. Total normal stresses in the numerical simulation are 1128 to 1569 kN/m2. In general,this deformation analysis gives a fairly effective stability for the tunnel construction, where the ratios between total normal stress values of Plaxis with total normal stress allowable values of the rocks are 0.71 to 0.94 < 1.

Kata Kunci : Analisis deformasi, Kestabilan terowongan, Simulasi numeris, deformation analysis, stability of the tunnel, numerical simulation.