DISAIN TEROWONGAN DI BATUAN: PERBANDINGAN METODE KLASFIKASI BATUAN DAN METODE ELEMEN HINGGA KRITERIA RUNTUH GETAS-DAKTAIL BATUAN BERKEKAR

Abstract

Dalam infrastruktur akhir-akhir ini di Indonesia, telah dibangun banyak terowongan di batuan . Dalam mendisain penyangga terowongan, umumnya yang dipakai adalah: metode disain dengan Sistim Klasifikasi Batuan (NATM, Q-System, RMR, RMi, dll).  Kelemahan Klasifikasi Sistim Penyangga batuan dari Institut Geoteknik Norwegia (NGI, atau  disebut sebagai Q-System) adalah sbb: a. kurang diperhitungkannya arah kekar terhadap permukaan galian terowongan; b. tidak diperhatikan pengaruh waktu; dan c. kurang analisa pengaruh air didalam  kekar dari masa batuan. Keruntuhan batuan, dipostulasikan disebabkan oleh dua pilihan runtuh:  1). runtuhnya batuan utuh / intak (intact rock) atau,  2). runtuhnya batuan berkekar (joint rock).  Tahun 1977 Barton-Bandis mengusulkan kriteria runtuh berdasarkan variabel kekasaran kekar yang diambil dari Q-system, namun diperbaharui ditahun 1996 oleh Papaliangas dkk., yang mengusulkan  terobosan baru kedalam rumus dasar keruntuhan kekar dengan mengimplementasikan pengaruh Transisi Getas-Daktail (Brittle-Ductile Transition / BDT) pada kekar. Kriteria runtuh lama - Mohr-Coulomb- dan Barton-Bandis tidak mengakomodasikan BDT.  Dalam paper ini, penulis mencoba mengimplementasikan algoritma Papaliangas (BDT) kedalam algoritma Multilaminate Model FEM dari Zienkiewicz-Pande (1977). Diusulkan suatu metode penyangga terowongan yang lebih rasional dengan mempertimbangkan pengaruh-pengaruh tersebut diatas (a. s/d c) berdasarkan rekayasa numerik: Metode Elemen Hingga Multilaminate untuk masa kekar batuan / joint rock mass (Louhenapessy 2000, 2003 dan Zienkiewicz-Pande 1977). Akan ditampilkan diagram-diagram bunga (Rose Diagrams), tabel-tabel disain, Indeks Keruntuhan dan kurva-kurva yang berguna untuk praktek rekayasa pembuatan terowongan, tanpa ‘shotcrecte linning’.   Studi/contoh  numerik terfokus pada terowongan lingkaran, dengan sebuah kedalaman, berbagai tekanan lateral, berbagai arah kekar dan dua kriteria runtuh (Mohr-Coulomb dan Papaliangas /Brittle-Ductile).   Keywords:     Kekar (joint rock) ; Model Multilaminasi (Multilaminate Model) ; Penyangga terowongan (tunnel support) ; Diagram Bunga (Rose Diagrams) ; Indeks Keruntuhan (Failure Indices): Nilai Q; kriteria runtuh Papaliangas dan Mohr-Coulomb.