Pengaruh tekanan air pori terhadap tegangan batuan di sekitar terowong pengelak bendungan Bili-Bili Kabupaten Gowa Sulawesi Selatan

WINTER, Revayana N, Prof. Dr. Ir. Kabul Basah Suryolelono, Dip. H.E., DEA

2010 | Tesis | S2 Teknik Sipil

Elevasi air tanah merupakan salah satu faktor yang perlu diperhatikan dalam suatu konstruksi terowongan. Perubahan elevasi air tanah akan berpengaruh terhadap besar tekanan air pori. Tekanan air pori disebabkan oleh beberapa faktor antara lain beban sendiri dari terowongan tersebut, kenaikan muka air tanah akibat muka air di dalam reservoir bendungan naik dan peningkatan kandungan air tanah di dalam tanah yang diakibatkan oleh air hujan. Jika peningkatan air pori ini dibiarkan, maka dimungkinkan kondisi terowongan kurang stabil dan berakibat lanjut dapat mengalami keruntuhan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh tekanan air pori terhadap tegangan massa batuan di sekitar terowongan. Objek penelitian adalah terowong pengelak Bendungan Bili-Bili yang terletak di Kabupaten Gowa, Sulawesi Selatan. Klasifikasi batuan ditentukan dengan Rock Mass Rating System (RMR). Penentuan parameter kualitas batuan digunakan software RocLab 1.0 berdasarkan klasifikasi Geological Strength Index (GSI). Perhitungan tekanan air pori digunakan software Plaxis versi 8.2. Peninjauan tekanan air pori dilakukan di berbagai lokasi terowongan yaitu pada Sta 0+120, Sta 0+158, dan Sta 0+178. Nilai tekanan air pori terbesar dijadikan sebagai acuan untuk simulasi variasi elevasi muka air tanah. Simulasi numeris dengan variasi elevasi muka air tanah, yaitu pada Sta 0+120 dengan kondisi terowongan massa batuan jenuh, kondisi terowongan massa batuan jenuh sebagian dan kondisi terowongan massa batuan kering. Massa batuan termasuk dalam kelas II dan kelas III berdasar klasifikasi RMR dengan jenis batuan diorite. Nilai sudut gesek dalam batuan berkisar 54o - 64o dan nilai kohesinya berkisar 0,198 - 0,496 MPa. Hasil simulasi numeris di berbagai lokasi menunjukan bahwa tekanan air pori maksimum terjadi pada Sta 0+120 sebesar 319,76 kN/m2 sedangkan simulasi numeris dengan variasi elevasi muka air tanah menunjukan bahwa tekanan air pori maksimum pada kondisi terowogan massa batuan jenuh pada peningkatan elevasi muka air tanah 4 m sebesar 359,73 kN/m2 terhadap kondisi awal. Nilai total normal stress maksimum terjadi pada ujung grouting terowongan 1 (titik p) sebesar 1409 kN/m2 pada Sta 0+120. Nilai total normal stress akibat perubahan elevasi muka air tanah rerata pada kondisi terowongan massa batuan jenuh sebesar 2% sampai 4%, sedangkan pada kondisi terowongan massa batuan jenuh sebagian dan terowongan massa batuan kering rerata masing-masing sebesar 14% dan 54%. Nilai deformasi akibat perubahan elevasi muka air tanah pada kondisi terowongan massa batuan jenuh rerata sebesar 5% sampai 22%, sedangkan pada kondisi terowongan massa batuan jenuh sebagian dan terowongan massa batuan kering masing-masing rerata sebesar 76% dan 74%. Pengaruh tekanan air pori terhadap tegangan massa batuan dan deformasi tidak signifikan, disebabkan karena terowongan berada pada material batuan.

Ground water elevation is one of the factors that need to be considered in a construction tunnel. Groundwater elevation changes will affect a large pore water pressure. Pore water pressure caused by several factors including the burden of his own from the tunnel, rising ground water level due to water level in the reservoir dam rises and increased soil water content in the soil caused by rain water. If the increase in pore water is allowed, it is possible tunnel conditions are less stable and may result in further declining. This study aims to determine the influence is pore water pressure for stress of rock mass in tunnel. Object of research is the diversion tunnel in Bili-Bili Dam, in Kabupaten Gowa, South Sulawesi. Classification of rocks is determined by Rock Mass Rating System (resting metabolic rate). The determination of rock quality parameters used software based on RocLab 1.0 Geological Strength Index (GSI). The calculation of the pore water pressure is used Plaxis software version 8.2. Review of the pore water pressure carried out in various locations in the tunnel of Sta 0+120, Sta 0+158, and Sta 0+178. Value of the largest pore water pressure used as reference to simulate variations in ground water level elevation. Numerical simulations with a variety of ground water level elevation, at Sta 0+120 with a tunnel conditions saturated, partially saturated condition of the tunnel and the tunnel dry conditions. Rock mass belonging to class II and class III classification based on resting metabolic rate with diorite rock types. The value of friction angle in rocks ranging from 54o - 64o and cohesion values ranging from 0.198 to 0.496 MPa. The results of numerical simulations in various locations showed that the maximum pore water pressure occurs at Sta 0 +120 is 319,76 kN/m2, where as the numerical simulation with a variation of ground water elevations indicate that the maximum pore water pressure on rock mass conditions terowogan saturated at increasing ground water level elevation 4 m is 359,73 kN/m2 of initial conditions. The total value of the maximum normal stress occurs at the end of the grouting tunnel 1 (point p) is 1409 kN/m2 of Sta 0+120. The value total normal stress due to changes in ground water level elevation is 2% to 4% on tunnel conditions saturated rock mass, while the condition of saturated rocks masaa tunnel and the tunnel some dry rock mass for each is 14% and 54%. Value of deformation due to changes in ground water level elevation is 5% to 22% on tunnel conditions saturated rock mass, while the condition of saturated rocks masaa tunnel and the tunnel some dry rock mass for each is 76% and 74%. The influence of pore water pressure on rock mass stress and deformation is not significant, because the tunnel is in rock materials.

Kata Kunci : Terowongan,Tekanan air pori,Simulasi numeris,Tegangan,Deformasi, tunnel, pore water pressure, numerical simulation, stress, deformation