PENYELIDIKAN LAPANGAN UNTUK PEMBUATAN TEROWONGAN

3. PENYELIDIKAN LAPANGAN

    UNTUK PEMBUATAN TEROWONGAN

3.1. U M U M

Bagi perancang dan pembuat terowongan, massa batuan atau tanah yang berada di daerah penggalian terowongan merupakan material kontruksi. Sehingga sangat perlu sekali diketahui dan dimengerti karakteristik teknik dari massa batuan atau tanah tersebut.

Pekerjaan penyelidikan lapangan yang lengkap selalu dilakukan sebelum pembuatan terowongan. Pada beberapa proyek pembuatan terowongan, penyelidikan lapangan ini terus dilakukan hingga pada tahap konstruksi, jika hal ini dapat mendatangkan keuntungan secara ekonomis bagi pemilik proyek.

Kondisi yang sulit dari massa batuan dan tanah akan menyebabkan persoalan-persoalan kontruksi yang sulit pula. Oleh karena itu, hal ini harus sudah ditentukan dan diperhitungkan dalam suatu rancangan.

Penyelidikan lapangan untuk pembuatan terowongan dilakukan untuk membantu dalam menentukan kelayakan dan keamanan suatu rancangan serta ekonomisnya proyek dalam pembuatan terowongan tersebut.

Lebih spesifik lagi, tujuan dari dilakukannya penyelidikan lapangan dalam pembuatan terowongan adalah :

1.      Untuk menentukan karakteristik fisik dari material dimana terowongan tersebut dibuat.

2.      Untuk mendapatkan parameter rancangan dari tanah dan batuan yang spesifik.

3.      Membantu didalam menentukan batas kepastian untuk proyek, dan memberitahukan para pelaksana akan kondisi-kondisi yang mungkin timbul selama konstruksi, sehingga memungkin untuk dapat mempersiapkan suatu rancangan yang lebih baik untuk mengatasi persoalan-persoalan tersebut.

4.      Untuk menghilangkan kondisi-kondisi dari material yang tidak jelas untuk para kontraktor atau pelaksana pada saat menawar pekerjaan pembuatan terowongan.

5.      Mempersiapkan kondisi rancangan sehingga perubahan kondisi dapat ditentukan secara adil selama konstruksi.

6.      Untuk meningkatkan keamanan pekerjaan.

7.      Untuk mendapatkan pengalaman bekerja dengan material, yang mana pada saatnya akan meningkatkan kualitas dari keputusan di lapangan selama pekerjaan tahap konstruksi.

Untuk mencapai tujuan di atas, harus dilakukan program penyelidikan lapangan yang baik dan lengkap. Adapun program penyelidikan lapangan yang lengkap untuk pembuatan terowongan adalah :

1.      Studi pustaka dan mempelajari data-data yang ada.

2.      Studi foto udara.

3.      Peninjauan geologi permukaan.

4.      Penyelidikan geofisika.

5.      Pemboran eksplorasi.

6.      Sumur uji, drift, shaft.

7.      Pengujian in-situ

8.      Pengujian laboratorium

9.      Pengujian model skala penuh (Model numerik).

10.  Tahap konstruksi.

11.  Pemantauan dan unjuk laku (performance) sesudah konstruksi.

3.2. KLASIFIKASI PENYELIDIKAN LAPANGAN

Penyelidikan lapangan dibagi dalam tiga klasifikasi (tabel 3.1), yaitu penyelidikan permulaan untuk memperkirakan skala terowngan, penyelidikan terinci untuk membuat rancangan dan konstruksi, dan penyelidikan selama konstruksi untuk manajemen konstruksi atau manajemen keselamatan kerja.

Tabel 3.1. Klasifikasi Penyelidikan Lapangan.

Klasifikasi	Perioda	Maksud	Ruang Lingkup	Tempat
1.      Penyelidikan       permulaan	Dari permulaan pemilihan lintasan sampai menentukan elevasi yg dikehendaki untuk studi permulaan dari lintassan.	Untuk mendapatkan data-data dasar untuk membandingkan rancangan permulaan dan rancangan terinci.	Penyelidikan permulaan dan topografi dan geologi dari data-data yang sudah ada, dan penyelidikan dari objek untuk kompensasi dan hukum yang berkaitan.	Disekitar lintasan permulaan dan tempat-tempat yang ada hubungannya.
2.      Penyelidikan terinci	Dari pemilihan akhir lintasan sampai permulaan kontruksi.	Untuk mendapatkan data-data dasar yg diperlukan utk memilih rancangan dari  lintasan, rancangan terinci, jadwal konstruksi dan perkiraan biaya.	Penyelidikan terinci dari topografi, geologi fasilitas yg ada hubungannya dengan konstruksi, objek utk kompensasi dan hukum yg berkaitan.	Disekitar lintasan yg di rancang dan tempat-tempat yg ada hubungannya.
3.      Penyelidikan selama konstruksi	Selama konstruksi	Untuk memperkira-kan persoalan-persoalan yg timbul selama konstruksi dan mendapatkan data-data dasar utk management konstruksi, management keselamatan kerja, kompensasi, dll.	Penyelidikan geologi di dalam drift dan disekitar terowongan karena adanya pengaruh penggalian, bocoran/rembesan air, tekanan dan gas.	Drift dan daerah dimana ada pengaruh kontruksi.

3.3. PENINJAUAN GEOLOGI

Untuk menyelidiki secara langsung lintasan terowongan yang dipilih jarang sekali dapat dilakukan, oleh karena itu kondisi geologi yang dimasukkan dalam asumsi rancangan berdasarkan pengetahuan terinci dari daerah lokasi yang dipilih dan dihubungkan dengan keahlian interpretasi ahli geologi teknik. Interpretasi yang dilakukan berdasarkan pengetahuan massa batuan, struktur, jenis batuan, seperti jenis batuan secara makro maupun mikroskopis, mineralogi dan situasi morfologi (topografi).

Dalam pengembangan program investigasi, harus diingat bahwa jawaban untuk setiap pertanyaan mengenai geologi tidak selalu didapat di lokasi pekerjaan tetapi hubungan antara unit-unit batuan atau ciri-ciri struktur yang tidak jelas di lokasi pekerjaan mungkin dapat dikenal di tempat yang jauh dari lokasi tersebut.

Peninjauan geologi termasuk pencarian literatur (pustaka) dan data-data yang telah ada, studi foto udara dan pemetaan geologi permukaan.

3.3.1. Tinjauan Pustaka

Sebelum berangkat ke lapangan untuk melakukan peninjauan geologi, sebaiknya dilakukan pencarian informasi-informasi yang sudah pernah dipublikasikan mengenai geologi, tanah dan batuan, airtanah, sejarah seismik dan struktur di lokasi pekerjaan. Untuk daerah perkotaan, pengetahuan mengenai lokasi sangat penting, seperti dapat dikenalinya daerah penimbunan lama atau alterasi pola penirisan (drainage pattern) yang mana dapat mempengaruhi pembuatan terowongan. Peta geologi dan peta tanah sangat berguna sekali seperti juga peta foto udara.

3.3.2. Foto Udara

Menggunakan foto udara memungkinkan untuk melihat semua daerah yang sedang diselidiki. Foto udara sangat berguna sekali dalam analisis geomorfologi atau analisis bentuk permukaan bumi, dan sifat-sifat batuan yang dapat diperoleh dari keahlian mengevaluasi reaksi batuan pada pengujian laboratorium alam dan lingkungannya.

Teknik pemotretan yang digunakan sekarang adalah vertikal, miring, berwarna, infra merah dan menggunakan radar.

Interpretasi terinci foto udara memerlukan seorang yang ahli. Beberapa gambaran yang dapat dikenali adalah fotografi, pola penirisan, tumbuh-tumbuhan, daerah yang dipergunakan (land use) dan sumber-sumber material untuk konstruksi yang potensial.

Untuk menggunakan foto udara, skala, orientasi bayangan, orientasi kompas dan tanggal pembuatan foto udara harus diketahui.

Dengan menggunakan foto udara, topografi lereng yang terdiri dua tipe yaitu lereng yang terbentuk akibat erosi dan lereng yang terbentuk akibat pengendapan material dapat diketahui (Gambar 3.1).

Gambar 3.1.

Dua tipe topografi lereng (lereng akibat erosi dan pengendapan)

Lereng akibat erosi adalah lereng yang merupakan hasil langsung dari gaya-gaya yang bekerja padanya dan terdiri dari material-material yang mampu menahan gaya-gaya tersebut. Gaya-gaya yang bekerja pada lereng tersebut antara lain adalah gaya gravitasi, tegangan in-situ akibat gaya overbuden pada masa lalu dan sekarang, gaya tektonik, perubahan kimia dan bahan-bahan abrasif yang berada pada aliran air, angin dan es. Dari bentuk lereng dapat diperkirakan sifat-sifat batuan, terutama di daerah yang topografinya muda.

Gambaran lain yang mudah dikenali pada foto udara adalah tanah longsor (land slide), patahan utama dan struktur geologi seperti antiklin, sinklin dan “dome”.

Secara garis besar dapat dikatakan bahwa hasil penafsiran foto udara akan sangat membantu dalam mengetahui situasi suatu daerah dari pengaruh geologi sekitarnya walaupun secara garis besar. Disamping itu akan diketahui hubungan antara struktur suatu daerah dengan daerah disekitarnya serta pengaruhnya yang akan berguna dalam merancang sebuah terowongan.

3.4. Pemetaan Geologi Permukaan

Pemetaan geologi berguna untuk mengetahui jenis dan penyebaran batuan di lokasi pekerjaan, baik ketebalannya atau sifat-sifat fisik dan mekanis di lapangan. Dengan pemetaan ini, secara garis besar diketahui jenis dan sifat batuan yang nantinya akan ditembus oleh terowongan serta akibat pekerjaan penerowongan terhadap setiap jenis batuan.

Peta geologi dapat dibuat berdasarkan peta dasar topografi yang dapat berasal dari peta kontur terestrial, pembesaran foto udara, “plane table” dan lain-lainnya.

Secara umum pemetaan geologi terdiri dari atas pemetaan batuan dasar dan pemetaan geologi teknik.

Peta batuan dasar menunjukkan :

-          litologi dan batas-batasnya (jenis batuan dan stratigrafi)

-          Struktur geologi (perlipatan, kekar, sesar, arah dan kemiringannya)

Dan Peta gelogi teknik menunjukkan :

-          Singkapan batuan, derajat pelapukan dengan masalah utama ; lokasi yang mempunyai pelapukan yang dalam, potensi kelulusan air, daerah kebocoran, struktur yang mengontrol penirisan dan kemantapan lereng.

-          Material bahan bangunan.

3.5. Penyelidikan Geofisika

Penyelidikan geofisika amat berarti dalam studi geologi untuk penerowongan. Interpretasi dari hasil survei ini sangat penting sehingga keahlian dan pengalaman seorang sangat berperan didalam mengevaluasi data-data yang dikumpulkan.

Metoda geofisika mempunyai beberapa keuntungan yaitu tidak merusak objek yang diselidiki, relatif cepat dan ongkosnya rendah. Bagaimanapun juga juga ketelitian dari metoda ini biasanya rendah. Oleh karena itu dibutuhkan metoda lain untuk membuktikan anomali-anomali yang diperoleh.

Idealnya metoda geofisika ini dilakukan sebelum program pemboran dimulai, Hasil interpretasi geofisika biasanya digunakan untuk menentukan lokasi pemboran agar diperoleh informasi yang terbaik.

Beberapa metoda geofisika adalah survei seismik refraksi dan refleksi. Resistivity elektrik, survei gravitasi dan geomegnetik. Teknik geofisika yang menggunakan lubang bor adalah neutron density, teknik gamma. Teknik lainnya sangat jarang digunakan dalam evaluasi rancangan terowongan.

3.5.1. Metoda Seismik Refraksi

Kecepatan gelombang elastik melewati suatu material merupakan fungsi dari struktur material, komposisi dan kondisi tegangan in-situ. Nilai Kecepatan ini dipengaruhi oleh adanya densiti, kandungan air dan kekompakan batuan. 

Gelombang seismik mengikuti prinsip-prinsip perambatan (propagation), refleksi dan refraksi dengan gelombang-gelombang ringan.

Peralatan yang digunakan untuk pengukuran metoda seismik adalah sumber energi seismik berbentuk getaran (dynamite), detektor (geophone) dan peralatan waktu yang akan merekam waktu perjalan gelombang.

Aplikasi metoda seismik adalah untuk :

-          Mengidentifikasi secara umum jenis batuan

-          Melokalisir anomali kondisi geologi, seperti tebalnya daerah lapuk, lembah tersembunyi dan daerah geseran.

-          Menentukan perkiraan elevasi dari bagian atas batuan keras.

-          Melokalisir sumber material untuk konstruksi.

-          Membantu dalam pemilihan lokasi pemboran secara efisien.

Tingkat kepercayaan pengukuran seismik akan tinggi jika pengukuran dilakukan diatas permukaan airtanah dan perbedaan kecepatan rambat gelombang meningkat diantara dua material yang berdekatan.

Beberapa kelemahan metoda ini adalah jika penyelidikan dilakukan berada pada material yang mempunyai nilai rambat gelombang yang hampir sama seperti ; kecepatan seismik di air kira-kira 5000 feet/detik, yang mana sama dengan di gravel yang kompak, lempung dan batuan lapuk. Hal ini akan menyulitkan jika permukaan airtanah berdekatan dengan batuan-batuan tersebut di atas. Sehingga interpretasi sulit dilakukan. Disamping itu juga survei seismik akan sulit dilakukan di daerah yang padat penduduknya, di dekat jalan raya atau di dekat bekerjanya mesin-mesin berat karena getaran-getaran yang timbul akan mengganggu pembacaan kecepatan seismik.

3.5.2. Metoda Resistivity

Ketahanan suatu material jika dilalui oleh arus listrik akan tergantung oleh komponen-komponen kimia dan derajat kejenuhannya. Metoda resistivity menggunakan arus listrik yang dimasukkan ke dalam tanah melalui dua elektroda. Perubahan potensial pada jarak yang diketahui diantara elektroda ini kemudian digunakan untuk membantu mengevaluasi tipe material.

Lempung dan lanau basah, air mineral dan beberapa bijih adalah konduktor yang baik, pasir dan kerikil kering serta batuan kristalin tanpa logam adalah konduktor yang buruk.

Dari penyelidikan metoda resistivity biasanya akan diperoleh informasi yang sangat berguna jika dilakukan bersamaan dengan penyelidikan metoda seismik, dimana karakteristik dari berbagai material dapat dibandingkan.

3.6. Pemboran

Pemboran adalah alat lain yang digunakan di dalam evaluasi geologi teknik (engineering geology) suatu lokasi, dimana diperlukan keahlian interpretasi dan aplikasinya.

Program pemboran dikembangkan sesudah mempelajari kenyataan yang didapat selama peninjauan geologi umum (reconnaissance) lokasi dan penyelidikan geofisika.

Pemboran adalah metoda yang paling umum untuk eksplorasi detail, walaupun program pemboran yang baik tidak akan mendapatkan semua jawaban mengenai material dan sifat-sifat batuan, tetapi program pemboran yang baik dapat memberikan jawaban yang cukup, sehingga dapat mempersiapkan untuk variasi-variasi yang berarti dari kondisi geologi disekitarnya.

Pemboran biasanya dilakukan untuk mendapatkan keterangan yang spesifik dari unit batuan, variasi material dan sifat-sifat fisik dan mekaniknya. Karena terowongan gambarannya linier, maka program pemboran harus terkosentrasi didalam daerah yang berpotensial mempunyai kesulitan yang besar, kecuali dalam kasus-kasus yang khusus, dimana pemboran tidak harus pada jarak-jarak tertentu sepanjang lintasan terowongan.

Beberapa daerah yang memerlukan eksplorasi lebih detail adalah :

1.      Portal

2.      Topografi yang rendah di atas terowongan, yang biasanya menggambarkan struktur batuan yang lemah.

3.      Jenis batuan dengan potensial pelapukan yang dalam.

4.      Daerah yang banyak mengandung air (water bearing zone)

5.      Daerah geser.

Terowongan yang akan dibuat pada kedalaman yang besar, pemboran dibuat untuk mendapatkan keterangan yang spesifik mengenai batuan sepanjang lintasan terowongan. Biasanya dilakukan pengambilan contoh batuan (sample) diatas lintasan terowongan untuk menyiapkan panampang melintang geologi.

Gambar 3.2. memperlihatkan pengelompokan pemboran sepanjang lintasan terowongan dimana penempatan pemborannya tidak baik, karena meninggalkan kesenjangan yang besar didalam unit batuan yang terlibat.

Gambar 3.2

Arah lubang bor dari group pemboran yang kurang baik

Disepanjang lintasan terowongan.

Dilain pihak, Gambar 3.3. memperlihatkan penempatan pemboran yang lebih baik, sehingga dapat memperlihatkan gambaran situasi geologi yang lebih lengkap, walaupun pemboran tidak mencapai lintasan terowongan. Jumlah lubang bor yang dibutuhkan merupakan fungsi dari kompleksitas geologi didaerah tersebut.

Gambar 3.3

Arah lubang bor dari group pemboran yang lebih baik

Memperlihatkan situasi geologi yang lebih lengkap.

Di daerah yang batuannya relatif mendatar dibutuhkan beberapa lubang bor, tetapi untuk batuan dan kondisi geologi yang komplek dibutuhkan lebih banyak lagi lubang bor.

3.6.1. Pogram Pemboaran untuk Batuan Lunak (Soft Ground)

Batuan lunak dapat ditemukan di sembarang kedalaman di sekitar terowongan, hal ini disebabkan oleh besarnya geser (shear zone), alterasi hidrothermal, sementasi yang buruk di lapisan sedimen dan lain-lain.

Bagaimanapun juga teknik eksplorasi khususnya yang sesuai untuk kondisi batuan lunak pada terowongan digunakan dengan tanah penutup dangkal seperti drive samling, cable tool dan churn drilling.

Sifat-sifat deformasi tanah dapat dievaluasi dengan menggunakan alat “dilatometer”, alat ini akan mengukur deformasi tanah dengan mengukur perubahan volume dari “pressure cell” dengan tekanan gas yang bervariasi. Ketelitian dari perubahan volume dapat diukur batasnya dari selang efektif. Metoda ini digunakan untuk tanah yang mempunyai modulus deformasi kurang dari 5 x 10⁵ psi.

3.6.2. Progran Pemboran untuk Batuan Keras (Hard Ground)

Maksud dilakukannya pekerjaan pemboran untuk batuan keras adalah :

1.      Menetukan stratigrafi dan geologi struktur di sepanjang lintasan terowongan yang akan dibuat.

2.      Menentukan sifat-sifat fisik material dan batuan.

3.      Mempelajari pola “fracture” didalam berbagai unit batuan.

4.      Mengukur permeabilitas dan kondisi airtanah.

5.      Mengumpulkan data tingkat tegangan in-situ.

6.      Mengevaluasi sistem penggalian baik untuk metoda peladekan atau penggalian mekanis.

7.      Mengevaluasi kemungkinan akan kebutuhan penyangga.

8.      Menyediakan jalan untuk pengujian di dalam lubang bor dan untuk peralatan logging.

Penampang lubang bor (core log) adalah perekaman yang terpenting dari pekerjaan pemboran, oleh karena itu harus dipersiapkan oleh orang yang sudah berpengalaman didalam menginterpretasi geologi teknik dan mengevaluasi perilaku peralatan pemboran dalam hubungannya dengan kondisi bawah tanah. Parameter-parameter yang penting dari hasil ini adalah :

1.      Diskripsi geologi dan diskripsi material dan jenis batuan disekitarnya.

2.      Diskripsi “rock fabrik element”.

3.      Rekaman uji lapangan :

-          Uji permeabilitas air.

-          Uji “rebound hammer”.

-          Uji “core capiler”.

-          Uji “specific gravity”.

-          Uji kecepatan dinamis.

4.      Log grafis dari litologi, struktur dan perolehan inti (core recovey) untuk pembacaan cepat data.

5.      Data dasar dari tiap “core run” ;

-          Panjang “run”.

-          Prosentase proelhan inti.

-          Pecahan inti yang terpanjang.

-          Lokasi daerah kehilangan inti.

6.      Kecepatan pemboran.

7.      Kondisi air dan lumpur pemboran yang kembali dan jumlahnya.

8.      Kedalaman lubang bor dimana pemboran tidak normal.

9.      Pendapat dari pencatat pada lokasi dan alasan untuk kehilangan inti.

10.  Kondisi-kondisi lainnya dimana dapat mempengaruhi hasil pekerjaan, seperti tipe dan kondisi peralatan, mata bor dan tekanan lumpur serta rpm mata bor.

11.  Kondisi airtanah.

12.  “Casing” atau kebutuhan penyemenan.

13.  Lokasi inti didalam peti, untuk kemudahan referensi dimasa mendatang.

3.6.3. Uji Tekanan Air didalam Pemboran

Uji tekanan air adalah bagian dari program eksplorasi batuan. Hasil uji ini akan memberikan informasi yang berguna mengenai kondisi bawah permukaan jika dilakukan dengan hati-hati. Sebelum  data uji tekanan air dapat digunakan secara efektif, hasil di lapangan harus dikonversikan dahulu ke suatu koefisien yang antara lain adalah :

k = Qm / 2p L Pc Log L/r

Dimana :

k     = unit darcy (cc/detik, centipoise/cm2/det, atm/cm)

Q    = absopsi bagian yang diuji (cc/det)

m          = viskositas fluida pengujian (centipoise)

L     = panjang bagian yang diuji (cm)

Pc   = tekanan rata-rata dikoreksi dibagian yang diuji (atm)

r      = jari-jari lubang bor (cm)

3.6.4. Penggunaan Lain dari Lubang Bor

Sesudah pemboran selesai dan inti sudah berada di peti, maka pengeluaran terbesar eksplorasi sudah selesai, dan penggunaan lain dari lubang bor harus dipertimbangkan, hal ini tergantung dari kebutuhan proyek.

Beberapa penggunaan lain dari lubang bor adalah :

1.      Pengukuran muka airtanah dan alirannya, uji permeabilitas.

2.      Pengukuran temperatur airtanah dan kadar garamnya.

3.      Mempelajari struktur batuan dengan menggunakan kamera televesi didalam lubang bor.

4.      Pengukuran sifat-sifat fisik batuan dengan menggunakan kecepatan seismik didalam lubang bor.

5.      Logging geofisik untuk melokalisir lapisan yang permeabel, perubahan material didalam daerah kehilangan inti, void dan lain sebagainya, dengan menggunaan resistivity listrik (gamma dan neutron density logs).

6.      Survei arah lubang bor.

3.6.5. Pemboran Horizontal

Pemboran harizontal panjang sekarang banyak digunakan untuk eksplorasi sebagai pengganti “adit” jika dana untuk penyelidikan terbatas.

Menurut Majtenji dan Rubin ada empat keuntungan pemboran harizontal panjang adalah :

1.      Problema keamanan dan lingkungan berkurang.

2.      Kecepatan kemajuan tinggi dan ongkos yang relatif murah.

3.      Terganggunya batuan sangat kecil.

4.      Adapun keputusan yang berbeda, proses dapat dihentikan pada tingkat ongkos terendah.

Empat metoda yang digunakan untuk melakukan pemboran horizontal panjang adalah :

1.      Diamond wireline core drilling.

2.      Rotary drilling (Tricone type bit).

3.      Down hole motor drilling.

4.       Down hole percussion drilling.

3.7. Adit untuk Eksplorasi

“Adit” atau sumuran (shaft) untuk eksplorasi dilakukan agar para perancang dapat melihat langsung keadaan batuan atau material di tempat terowongan yang akan dibuat. Untuk penggalian di bawah tanah yang besar, maka adit ini sangat diperlukan.

Penampang adit ini tidak boleh lebih dari 2 x 2 m. Untuk daerah yang mempunyai tenaga kerja yang mahal, maka ukuran penampang adit dapat diperbesar menjadi 3 x 3,75 m, agar dapat digunakan alat gali mekanis, sehingga biayanya akan lebih murah.

Di dalam adit dapat dilakukan :

1.      Analisis geologi teknik rinci.

2.      Pengukuran sifat fisik dan mekanik in-situ.

3.      Pengkuran reaksi massa batuan terhadap penggalian.

4.      Uji berbagai tipe penyangga.

5.      Mengevaluasi metoda penggalian.

6.      Pemantauan airtanah dan kondisi gas.

7.      Prapenyangga di daerah batuan yang sulit.

3.8. Studi Mekanika Batuan In-situ

Pengetahuan mengenai pengukuran sifat-sifat mekanik batuan in-situ mengalami kemajuan yang sangat pesat. Studi mekanika batuan in-situ dibuat dalam rangka :

1.      Evaluasi kebutuhan rancangan perkuatan batuan permanen dan sementara.

2.      Mendapatkan parameter pembebanan untuk rancangan dinding terowongan, termasuk penggunaan kekuatan batuan di dalam dinding terowongan tekan.

3.      Evaluasi kestabilan kolom batuan diantara dua terowongan yang  berdekatan.

Hasil pekerjaan dibidang mekanika batuan yang telah diselesaikan saat ini memberikan beberapa fakta yang harus diketahui oleh para perancang dan pelaksana pembuatan terowongan adalah :

1.      Kekuatan batuan adalah time-dependent dan lebih dikontrol oleh batas regangan dari pada batas tegangan.

2.      Kekuatan batuan (batas ragangan) sangat peka terhadap tegangan in-situ (tekanan pemampatan).

3.      Variasi di dalam kekuatan batuan disebabkan oleh efek fabrik (perlapisan, kekar dan skistositi dapat secara ekstrim).

4.      Tegangan in-situ di dalam batuan tidak hanya disebabkan oleh tinggi vertikal elemen di atasnya, tetapi juga bisa oleh elemen-elemen tegangan tektonik sebelumnya dan sejarah pembebanan batuan sebelumnya.

5.      Arah dari tegangan prinsipal maksimum jarang vertikal, tetapi sangat sering mendekati horizontal.

6.      Elemen individu dari perlapisan batuan sering membawa tegangan in-situ yang sangat berbeda. Ini lebih benar sebagai arah dari tegangan prinsipal maksimum mendekati arah perlapisan, dalam hal ini, tegangan yang dibawa oleh tiap unit batuan dapat dihubungkan dengan ratio (nisbah) dari modulus deformasinya.

7.      Poisson’s ratio untuk batuan tidak konstan dan peka terhadap tingkat tegangan.

3.9.          PENGUJIAN LABORATORIUM

Pengujian laboratorium dilakukan untuk mendapatkan informasi dan data-data dari sifat fisik dan mekanik dari material dan batuan di sepanjang dimana terowongan tersebut akan dibuat.

Pengujian di laboratorium pada umumnya dilakukan terhadap percontoh (sample) yang diambil dari hasil pemboran (core) di lapangan. Satu percontoh dapat digunakan untuk menentukan kedua sifat batuan. Pertama-tama adalah penentuan sifat fisik batuan yang merupakan pengujian tanpa merusak (non destructive test). Kemudian dilanjutkan dengan pengujian kedua, yakni pengujian sifat mekanik batuan yang merupakan pengujian yang merusak (destructive test) sehingga percontoh batuan hancur.

Hasil pengujian sifat fisik batuan adalah ; bobot isi, speciifi gravity atau densiti, porositas, abssorpsi dan void ratio. Dan hasil pengujian sifat mekanik batuan adalah ; kuat tekan,  kuat tarik, modulus elastisitas, sudut geser dalam, kohesi dan Poisson’s ratio. Hasil ini diperoleh dari pengujian-pengujian :

1.      Unconfined Compressive Strength (UCS)

2.      Triaxial test.

3.      Shear Box test.

4.      Brazzilian test.

3.10.     PENGUJIAN MODEL SKALA PENUH

Pengujian model skala penuh merupakan pengujian yang memanfaatkan teknologi komputer, yakni menggunakan peranti-peranti lunak (sofrware) yang dibuat berdasarkan model terowongan yang akan dibuat. Model yang dibuat harus sama dengan kondisi lapangan yang sebenarnya, dimana terowongan tersebut akan dibuat. Ini akan dijelaskan lebih lanjut pada bab 6.

Tweet

Jangan sampai ketinggalan postingan-postingan terbaik dari Mata Kuliah Teknik Pertambangan. Berlangganan melalui email sekarang juga:

Atau sobat juga bisa follow Mata Kuliah Teknik Pertambangan dengan mengklik tombol di bawah ini:

Artikel keren lainnya:

Ditulis oleh Unknown pada tanggal Minggu, 06 September 2015